DE20313683U1

DE20313683U1 - Frequenzumrichtermotor und Asynchronmotor

Info

Publication number: DE20313683U1
Application number: DE20313683U
Authority: DE
Original assignee: DBT GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2013-09-02

Description

PATE NTAWWäI/tV··' ··" *··*"··' BUSCHHOFF ■ HENNICKE ■ ALTHAUS

KAISER-WILHELM-RING 24 ■ 50672 KÖLN

UNSER ZEICHEN _Qw Q₃₂₄ Datum 01.09.2003 - Sd

OUR REF. Date

Anmelder: DBT GmbH, Industriestraße 1, D-44534 Lünen Titel: Frequenzumrichtermotor und Asynchronmotor

Die Erfindung betrifft einen Frequenzumrichtermotor für Kettenantriebe, insbesondere für den Antrieb von Kettenkratzerförderern oder kettengezogenen Hobeln für den untertägigen Bergbau, mit einem Motorgehäuse, einem Ständer mit Ständerwicklungen, einem Läufer, einer Frequenzumrichterschaltung zur Drehzahl- und Drehmomentverstellung des Frequenzumrichtermotors und einer mit dem Läufer rotierbaren Motorwelle. Die Erfindung betrifft ferner auch Drehstrom-Asynchronmotoren ohne Frequenzumrichterschaltung, insbesondere ungeregelte Drehstrom-Asynchronmotoren .

Im untertägigen Bergbau werden zum motorischen Antrieb der an Kettenkratzerförderern oder Hobeln eingesetzten Kettenantriebe sowohl am Haupt- als auch am Hilfsantrieb ungeregelte Drehstrom-Asynchronmotoren eingesetzt, die über eine drehelastische Kupplung mit einem konstant ins Langsame übersetzenden, eine Überlastkupplung umfassenden Getriebe gekoppelt sind, um bei Blockierungen der Kette oder des Hobels sowie bei Überlast im Kettenkratzerförderer die jeweiligen Antriebe vor Beschädigungen zu schützen. Die Überlastkupplungen können mit einer übergeordneten Schaltung angesteuert werden, um Lastunterschiede im Haupt- und Hilfsantrieb, wie sie insbesondere bei Kettenkratzerförderern mit umlaufenden Kratzerketten vorkommen können, auszugleichen und hierdurch das Bilden einer Hängekette zu vermeiden.

Aus der DE 37 41 762 Al ist bekannt, nur den Drehstrom-Asynchronmotor des Hauptantriebs mit Polumschaltung auszuführen, wobei dem Getriebe ein ungeregelter Asynchronmotor als Stützmotor und Bremse zugeordnet ist, um die Abtriebsdrehzahl des Getriebes am Hauptantrieb zu verstellen.

Aus der DE 43 16 798 Al ist es bekannt, das als Planetengetriebe ausgebildete Überlastgetriebe in der Motorhochlaufphase und der Anlaufphase der Kettenantriebe über die dem Hohlrad des Planetengetriebes zugeordnete Lamellenkupplung im Sinne eines Sanftanlaufs zu steuern.

Aus der DE 197 35 022 ist es bekannt, bei Drehstrom-Elektro-Asynchronmotoren für jeden Motor die individuelle Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie zu ermitteln und zu speichern, um dann im Betrieb des Motors die momentane Drehzahl des Motors mit Hilfe eines Drehgebers potentialgetrennt zu ermitteln und eine Regelung des Motors über einen Vergleich der momentanen Drehzahl mit der individuellen Drehzahl durchzuführen. Da sich Drehzahl und Drehmoment proportional zueinander verhalten, kann hierdurch das abgegebene Drehmoment für jeden Drehstrom-Asynchron-Elektromotor optimal eingestellt werden.

Auch im untertägigen Bergbau bestehen Bestrebungen, als Elektromotoren regelbare Drehstrommotoren mit Frequenzumrichtern, sogenannte Frequenzumrichtermotoren, einzusetzen. Bei Frequenzumrichtermotoren ist eine stetige Drehzahlverstellung möglich. Für die Verwendung von Frequenzumrichtermotoren stellen die rauhen untertägigen Umgebungsbedingungen mit Staub, Feuchtigkeit und Korrosion sowie die statisch bestimmte Kopplung des Frequenzumrichtermotors mit dem Überlastgetriebe Probleme dar, die breite Einsatzmöglichkeiten der Frequenzumrichtermotoren bisher verhinderten. Es ist allerdings ein Einsatz von Frequenzumrichtermotoren im untertägigen Bergbau bekannt, bei welchem zwischen der Überlastkupplung und dem Frequenzumrichtermotor eine drehelastische und durchschlagsichere Klauen-

kupplung in Ausführung als Tschan-Kupplung zwischengeschaltet ist. Durch die zwischengeschaltete Klauenkupplung wird der für die Antriebe benötigte Einbauraum im untertägigen Streb erheblich vergrößert, so daß eine entsprechend breite Antriebseinrichtung nur bei ausreichendem Platzangebot im untertägigen Streb einsetzbar ist. Außerdem bestehen bei der Verwendung von Frequenzumrichtermotoren an Kettenantrieben weiterhin erhebliche Schwierigkeiten, den zum Anlaufen eines beladenen Kettenkratzerförderers oder zum Freiziehen eines im Streb stecken gebliebenen Hobels erforderlichen Losbrecheffekt durch eine überproportionale Erhöhung des auf den Kettenstern ausgeübten Drehmomentes zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Frequenzumrichtermotoren für den Einsatz an untertägigen Kettenantrieben hinsichtlich des benötigten Bauraums und des statisch bestimmten Anschlusses an das zwischen dem Kettenstern und dem Elektromotor zwischengeschaltete Überlastgetriebe zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Motorwelle als motorflanschseitig und rückseitig am Motorgehäuse gelagerte Hohlwelle ausgebildet ist, deren Axialbohrung von einem Torsionsdrehstab durchgriffen ist, der nur am rückseitigen Ende der Hohlwelle mit dieser bewegungsgekoppelt ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Torsionsdrehstab statisch bestimmt mit einer Eingangswelle des Überlastgetriebes oder einer anderen Welle eines nachgeschalteten Getriebes oder nachgeschalteten Antriebseinrichtung gekoppelt werden, ohne daß es erforderlich ist, eine drehelastische Kupplung zwischenzuschalten. Die Erfindung ist hierbei nicht nur bei Frequenzumrichtermotoren sondern auch bei anderen Drehstrom-Asynchronmotoren ohne Frequenzumrichterschaltung einsetzbar, wobei diese Asynchronmotoren insbesondere auch ungeregelt sein können.

Φ

&phgr; &phgr;

• &phgr;

&phgr;

&phgr;&phgr;

&phgr;

• &phgr;

&phgr;

&phgr;&phgr;

&phgr;

•

&phgr;

&phgr; &phgr;

&phgr;

&phgr; &phgr;

&phgr;

&phgr; &phgr;

t·

&diams; ··

In bevorzugter Ausgestaltung durchgreift bei dem erfindungsgemäßen Motor der Torsionsdrehstab die Axialbohrung und/oder das Motorgehäuse motorflanschseitig berührungsfrei, d.h. für den Torsionsdrehstab ist motorflanschseitig kein Lager und keine Abstützung an der Hohlwelle vorgesehen. Durch diese Maßnahme kann, auch ohne zwischengeschaltete, drehelastische Kupplung, selbst dann eine statisch bestimmte Kopplung zwischen dem Motor und der nachgeschalteten Antriebseinrichtung erreicht werden, wenn aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten oder Montageungenauigkeiten keine exakt fluchtende Ausrichtung der Motorwelle zur Eingangswelle der nachgeschalteten Antriebseinrichtung besteht. Für die Antriebskopplung zwischen dem Motor und der nachgeschalteten Antriebseinrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn der Torsionsdrehstab vom rückseitigen Ende der Hohlwelle in diese einsteckbar und durch die Hohlwelle hindurchschiebbar ist.

Zweckmäßigerweise ist das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs mit einem Ritzel, einer Verzahnung oder einer Wellenverbindung versehen, deren Außendurchmesser kleiner ist als der minimale Innendurchmesser der Axialbohrung, um das Hindurchstecken des Torsionsdrehstabs vom rückseitigen, auch im Montagezustand des Motors jederzeit zugänglichen Ende der Hohlwelle zu ermöglichen. Das rückseitige Ende des Torsionsdrehstabs kann zweckmäßigerweise mit einem Ritzel, einem Nabenanschlußmittel oder einer Nabenanschlußverzahnung versehen sein, deren Außendurchmesser größer ist als das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs und der Innendurchmesser der Axialbohrung.

Als zusätzliche Sicherheit für den im untertägigen Bergbau eingesetzten Motor empfiehlt es sich, am rückseitigen Ende des Torsionsdrehstabs eine Sollbruchstelle auszubilden und ein Befestigungsmittel für eine Montage-/Demontagehilfe für den Torsionsdrehstab zwischen der Sollbruchstelle und dem motorflanschseitigen Ende der Hohlwelle anzuordnen, so daß selbst

nach einem Bruch des Torsionsdrehstabs an der Sollbruchstelle eine Demontage aller Teile des Torsionsdrehstabes vorgenommen werden kann, ohne daß der Motor motorflanschseitig von der nachgeschalteten Antriebseinrichtung gelöst werden muß. Das Befestigungsmittel kann insbesondere eine axiale Gewindebohrung in der Stirnseite des Torsionsdrehstabs umfassen.

Bei den Frequenzumrichtermotoren ist insbesondere bevorzugt, wenn die Frequenzumrichterschaltung in den Frequenzumrichtermotor integriert ist und insbesondere in einem in das Motorgehäuse integrierten Schaltkasten angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ragt der Torsionsdrehstab mit dem motorf lanschseitigen Ende bzw. dem motorflanschseitigen Ritzel aus dem Motorgehäuse heraus.

Für den Einsatz der Motoren, insbesondere der Frequenzumrichtermotoren, an untertägigen Kettenantrieben ist besonders vorteilhaft, wenn das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs mit der Eingangswelle eines als Zwei-Gang-Schaltgetriebe ausgeführten Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebes gekoppelt ist, welches zwischen einer Anfahrschaltstufe und einer Normalschaltstufe hin- und herschaltbar ist. Durch die Kopplung des Motors mit einem Zwei-Gang-Zahnradschaltgetriebe kann das zur Erreichung des Losbrecheffektes erforderliche Drehmoment auf einfache Weise erreicht werden, indem das Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebe in die Anfahrschaltstufe geschaltet wird. Unmittelbar nach Anfahren des Kettenantriebs kann dann das Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebe in die Normalschaltstufe geschaltet werden. Ein weiterer Vorteil des Zwei-Gang-Zahnradschaltgetriebes ist, daß auf Kettenspannvorrichtungen, wie sie sonst im Stand der Technik über Stützmotoren oder andere Einrichtungen bewirkt wurden, verzichtet werden kann. Bei einer Ausgestaltung kann das Zahnradschaltgetriebe im Motorgehäuse angeordnet sein. In der bevorzugten Ausgestaltung ist das Vorbauschaltgetriebe in einem separaten Getriebegehäuse angeordnet. Insbesondere vorteilhaft ist, wenn das Zahnrad-

oder Vorbauschaltgetriebe als Anfahrschaltstufe ein rückkehrbares Übersetzungszahnradgetriebe mit einer Getriebeübersetzung von vorzugsweise etwa 1:3 bis 1:4 aufweist. Hierdurch kann erreicht werden, daß das an der Abtriebswelle des Vorbauschaltgetriebes abgegebene Drehmoment in der Anfahrschaltstufe etwa dem Drei- bis Vierfachen des Drehmomentes in der Normalschaltstufe entspricht, so daß der für den Einsatz an untertägigen Hobeln oder Kettenkratzerförderern unbedingt erforderliche Losbrecheffekt mit dem Frequenzumrichtermotor durch das nachgeschaltete Vorbauschaltgetriebe aufgebracht werden kann.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einer vereinfachten, schematischen Ansicht eine untertägige Gewinnungseinrichtung mit zwei Kettenantrieben mit Frequenzumrichtermotoren;

Fig. 2 in einer Schnittansicht den mit einem Vorbauschaltgetriebe gekoppelten Frequenzumrichtermotor; und

Fig. 3 in einem Diagramm das mit dem Frequenzumrichtermotor und dem Vorbauschaltgetriebe erreichbare Motordrehmoment.

Fig. 1 zeigt zwei insgesamt mit 50 bezeichnete Kettenantriebe zum Antrieb einer um beide Kettensterne 1 der Kettenantriebe 50 umlaufenden, endlosen Kette 2, die im Falle eines als Kettenkratzerförderer ausgebildeten Streb- oder Streckenförderers aus dessen Kratzerkettenband besteht und im Falle einer Hobelanlage eine Hobelkette ist, die den nicht dargestellten Kohlenhobel am Abbaustoß entlangbewegt. Die Kettensterne 1 sorgen für die Umlenkung der Kette: 2 und werden jeweils mittels Antriebseinheiten angetrieben, mit denen sie drehfest über die

Kettenradwelle 3 verbunden sind. Die Antriebseinheiten beider Kettenantriebe 50 umfassen einen elektrischen, als Frequenzumrichtermotor 10 mit integriertem Schaltkasten 11 für die Frequenzumrichterschaltung ausgebildeten Drehstromasynchronmotor, der mit einem Überlastschutz- und Lastausgleichsgetriebe 4 unter Zwischenschaltung eines Vorbauschaltgetriebes 3 0 gekoppelt ist. Das Überlastschutz- und Lastausgleichsgetriebe 4 ist insbesondere als Planetengetriebe mit zwei Planetenstufen ausgeführt, wobei dem Hohlrad einer der Planetenstufen eine hydraulisch beaufschlagbare Lamellenkupplung zugeordnet ist, um ein lastloses Hochfahren aller Motoren 10 zu erreichen, einen Lastausgleich zwischen den beiden Antriebseinheiten 50 bewirken zu können und im Falle von Blockaden der Kette 2 die Antriebsverbindung zwischen den Motoren 10 und den Kettenradsternen 1 zu lösen. Der Aufbau und die Funktionsweise entsprechender Überlast- und Lastausgleichsgetriebe ist beispielsweise aus der DE 43 16 798 Al bekannt.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Frequenzumrichtermotor 10 und das Vorbauschaltgetriebe 30. Der Frequenzumrichtermotor 10 weist ein Motorgehäuse 12 mit integriertem Schaltkasten (11, Fig. 1) für die Frequenzumrichterschaltung auf. Im Innenraum des Motorgehäuses 12 ist ein Ständer 13 mit Ständerwicklungen 14 angeordnet, wobei am Innenumfang des Ständers 13 um einen Luftspalt beabstandet der Läufer 15 des Frequenzumrichtermotors 10 angeordnet ist, mit dem drehfest die als Hohlwelle 16 ausgebildete Motorwelle verbunden ist. Der grundsätzliche Aufbau eines als Frequenzumrichtermotor ausgebildeten Drehstromasynchronmotors ist dem Fachmann bekannt, so daß eine nähere Beschreibung der elektrischen Wirkungsweise des Frequenzumrichtermotors 10 hier nicht erfolgt. Die Hohlwelle 16 ist sowohl am rückseitigen Ende 17 als auch am motorflanschseitigen Ende 18 jeweils über Lager 19, 20 drehbar an dem rückseitigen Lagerschild 21 bzw. der Motorflanschplatte 22 gelagert und mit einer Axialbohrung 23 versehen, in welcher ein Torsionsdrehstab 24 angeordnet ist, der die Axialbohrung

23 vollständig durchgreift und am motorflanschseitigen Ende 18 der Hohlwelle 16 mit einem Antriebsritzel 25 aus der Axialbohrung 23 und dem Motorgehäuse 12 hinausragt. Am rückseitigen Ende des Torsionsdrehstabs 24 ist ein weiteres Ritzel 26 angeordnet, welches mit einer geeigneten Verzahnung versehen ist und drehfest mit einer Gegenverzahnung 2 7 am Innenumfang des rückseitigen Endes 17 der Hohlwelle in Eingriff steht. Zwischen der Gegenverzahnung 27 und dem Ritzel 26 des Torsionsdrehstabes 24 kann ein Übergangsspiel ausgebildet sein, um die Montage des Torsionsdrehstabes 24 durch eine mit dem Verschlußdeckel 28 verschließbare Öffnung in dem rückseitigen Lagerschild 21 des Motorgehäuses 12 hindurch zu erleichtern. Der Außendurchmesser des Ritzels 25 ist vorzugsweise geringfügig kleiner und der Außendurchmesser des Ritzels 26 geringfügig größer als der Innendurchmesser Di der Axialbohrung 23. Im Bereich des Ritzels 26 ist am Torsionsdrehstab 24 mittels einer Scherrille eine Sollbruchstelle 2 9 ausgebildet, wobei eine auf der Achse A des Torsionsdrehstabs 24 angeordnete Gewindebohrung 8 sich über die Sollbruchstelle 2 9 hinaus in Richtung des getriebeseitigen Ritzels 25 des Torsionsdrehstabs 24 erstreckt, so daß selbst bei einem Bruch des Torsionsdrehstabes

24 im Bereich der Sollbruchstelle 29 ein Demontagewerkzeug (nicht dargestellt) in die Gewindebohrung 8 eingeschraubt und der Torsionsdrehstab 24 aus der Axialbohrung 23 herausgezogen werden kann. Da der Torsionsdrehstab 24 nur an seinem rückseitigen Ende 17 mit der Hohlwelle 16 gekoppelt und relativ zu der Hohlwelle 16 abgestützt ist, können Fluchtungsfehler zwischen dem Gehäuse 12 des Frequenzumrichtermotors 10 bzw. der Achse A der Hohlwelle 16 und dem Gehäuse 31 des Vorbauschaltgetriebes 30 bzw. der Getriebeachse G des Vorbauschaltgetriebes 30 ausgeglichen werden. Es ist daher nicht erforderlich, zwischen dem Frequenzumrichtermotor 10 und dem Vorbauschaltgetriebe 30 eine Kupplung, insbesondere eine drehelastische Klauenkupplung Zwischenschalten zu müssen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Vorbauschaltgetriebe 3 0 als Zwei-Gang-Zahnradschaltgetriebe ausgeführt, wobei das Schalten zwischen einer Anfahrschaltstufe und einer Normalschaltstufe mittels eines Schaltrings oder einer Schaltnabe vorgenommen wird. In der Schnittansicht in Fig. 2 ist die Schaltnabe 32 in der unteren Hälfte in Schaltstellung für die Anfahrschaltstufe und in der oberen Hälfte in Schaltstellung für die Normalschaltstufe dargestellt, wie noch erläutert werden wird.

Das als rückkehrbares Übersetzungsgetriebe ausgeführte Zwei-Gang-Zahnradschaltgetriebe 33 des Vorbauschaltgetriebes 30 weist eine Getriebewelle 34 auf, die abtriebsseitig über das Lager 35 in der abtriebsseitigen Lagerplatte 36 gelagert ist. Die Getriebewelle 34 erstreckt sich auf den Frequenzumrichtermotor 10 zu bis annähernd an das Ritzel 25 des Torsionsdrehstabs 24 heran, wobei zwischen dem Ritzel 25 und der Getriebewelle 34 ein Spalt verbleibt. Am motorseitigen Ende der Getriebewelle 34 ist ein antriebsseitiges Zentralrad 37 des Zahnradschaltgetriebes 33 gelagert, welches hier als Buchse ausgeführt ist, und der mit einer Getriebeverzahnung 39 versehene Abschnitt des Zentralrades 37 ist mittels der Lager 40 drehbar auf dem freien Ende der Getriebewelle 34 gelagert. Das Zentralrad 3 7 verjüngt sich gegenüber dem die Stirnradverzahnung 3 9 aufweisenden Abschnitt in einen Anschlußabschnitt 41, der am Innenumfang mit einer Verzahnung 42 versehen ist und als Nabe mit dem Ritzel 25 des Torsionsdrehstabs 24 drehfest gekoppelt werden kann bzw. gekoppelt ist. Der Anschlußabschnitt 41 weist am Außenumfang einen zylindrischen Bund 43 auf, der mittels des Lagers 44 an der motorseitigen Lagerplatte 45 gelagert ist, die integraler Bestandteil des Getriebegehäuses 31 ist. Axial versetzt zur Getriebewelle 34 ist eine Vorlegewelle 46 an beiden Lagerplatten 36,45 drehbar gelagert, wobei die Vorlegewelle 46 einen Nocken 47 mit Getriebeverzahnung 48 sowie einen Wellenabschnitt aufweist, an welchem z.B. über eine Paßfederverbindung ein Einzelrad 4 9 mit Getriebever-

zahnung 50 drehfest gelagert ist. Als weitere Bestandteile weist das Zahnradschaltgetriebe 33 ein drehfest mit der Getriebewelle 34 verbundenes Schaltrad 52 mit Stirnradverzahnung 53 sowie ein abtriebsseitiges Zentralrad 54 mit Stirnradverzahnung 55 auf, welches mittels des Lagers 56 frei drehbar auf der Getriebewelle 34 abgestützt ist.

In der Normalschaltstufe, in der die über die Schaltwelle 57 und die fest mit dieser verbundene Schaltgabel 58 bewegbare Schaltnabe 32 einen Abschnitt der Getriebeverzahnung 53 des Schaltrades 52 mit einem Abschnitt der Getriebeverzahnung 3 9 des antriebsseitigen Zentralrades 37 verbindet, läuft das Schaltrad 52 und damit die Getriebewelle 34 mit derselben Drehzahl wie der mit dem Zentralrad 37 gekoppelte Torsionsdrehstab 24 um. Diese Stellung der Schaltnabe 32 entspricht daher der Normalschaltstufe des Schaltgetriebes 33 mit einer Getriebeübersetzung von 1:1.

Das mit den miteinander kämmenden Stirnrad- bzw. Getriebeverzahnungen 39,51,48 und 55 der Zahnräder bzw. Ritzel 37,49,47 und 54 bewirkte Zahnradübersetzungsgetriebe hat im gezeigten Ausführungsbeispiel in der Anfahrschaltstufe ein Übersetzungsverhältnis ins Langsame von 1:4. Die Anfahrschaltstufe ist nur dann aktiv, wenn die Schaltnabe 32, wie in der unteren Hälfte der Fig. 2 gezeigt, sich in der linken Stellung im Anschlag an der Flanke 59 des abtriebsseitigen Zentralrades 54 befindet. In dieser Stellung übergreift die Schaltnabe 32 gleichzeitig einen Abschnitt der Getriebeverzahnung 53 des Schaltrades 52 und einen verzahnten Abschnitt 60 am abtriebsseitigen Zentralrad 54, der an einem sich in Richtung des Elektromotors 10 vorstreckenden Kragen 61 des Zentralrades 54 ausgebildet ist. Durch diese Stellung der Schaltnabe 32 und die Kopplung der Verzahnungsabschnitte 60 und 53 wird bewirkt, daß die Drehzahl des Zentralrades 54 auf das Schaltrad 52 und damit auf die Getriebewelle 34 übertragen wird. Im Gegenzug hierzu befindet sich, wie weiter oben bereits dargelegt, in der Normal-

: :· s s ss s s s ¹¹ .· · :··:·: :

schaltstufe die Schaltnabe 32 in Zahneingriff mit der Getriebeverzahnung 3 9 des antriebsseitigen Zentralrades 3 7 und der Verzahnung 53 des Schaltrades 52, so daß die Getriebewelle mit derselben Drehzahl wie der Torsionsdrehstab 24 des Frequenzumrichtermotors 10 umläuft.

Die mit dem Zwei-Gang-Schaltzahnradgetriebe bewirkbare Anfahrschaltstufe wird nur dann eingeschaltet, wenn mit dem Frequenzumrichtermotor 10 und dem Kettenantrieb 50 ein Losbrecheffekt zum Anfahren des beladenen Kettenkratzerförderers oder zum Freiziehen des Hobels erreicht werden soll. In der Anfahrschaltstufe erhöht sich, wie schematisch das Diagramm in der Fig. 3 verdeutlicht, daß mit der Kombination aus Frequenzumrichtermotor 10 und Vorbauschaltgetriebe 3 0 abtriebsseitig sich einstellende Motordrehmoment Md auf das Losbrechdrehmoment Md_A, welches hier etwa dem Vierfachen des Nenn-Motordrehmomentes Md_N entspricht. Die Anfahrschaltstufe kann nur bei niedrigen Drehzahlen &eegr; bzw. niedrigen Kettengeschwindigkeiten v_K eingeschaltet werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Verwendung eines Frequenzumrichtermotors mit Hohlwelle und Torsionsdrehstab bildet die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung. Das gleiche Prinzip könnte jedoch auch bei Asynchronmotoren ohne Frequenzumrichterschaltung mit Erfolg eingesetzt werden.

• ·	•	•	• *	*	• ·&diams;	t <	•	• ·	•	•	•
					• t
						t

		I t
	I ·

Claims

1. Frequenzumrichtermotor für Kettenantriebe, insbesondere für den Antrieb von Kettenkratzerförderern oder kettengezogenen Hobeln für den untertägigen Bergbau, mit einem Motorgehäuse, einem Ständer mit Ständerwicklungen, einem Läufer, einer Frequenzumrichterschaltung und einer mit dem Läufer rotierbaren Motorwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle als motorflanschseitig und rückseitig am Motorgehäuse (12) gelagerte Hohlwelle (16) ausgebildet ist, deren Axialbohrung (23) von einem Torsionsdrehstab (24) durchgriffen ist, der nur am rückseitigen Ende (17) der Hohlwelle (16) mit dieser bewegungsgekoppelt ist.

2. Asynchronmotor für Kettenantriebe, insbesondere für den Antrieb von Kettenkratzförderern oder kettengezogenen Hobeln für den untertägigen Bergbau, mit einem Motorgehäuse, einem Ständer mit Ständerwicklungen, einem Läufer und einer mit dem Läufer rotierbaren Motorwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle als motorflanschseitig und rückseitig am Motorgehäuse gelagerte Hohlwelle ausgebildet ist, deren Axialbohrung von einem Torsionsdrehstab durchgriffen ist, der nur am rückseitigen Ende der Hohlwelle mit dieser bewegungsgekoppelt ist.

3. Asynchronmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ohne Drehzahl- und/oder Drehmomentregelung ausgeführt ist.

4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsdrehstab (24) die Axialbohrung (23) und/oder das Motorgehäuse (12) motorflanschseitig berührungsfrei durchgreift.

5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsdrehstab (23) vom rückseitigen Ende (17) der Hohlwelle (16) in diese einsteckbar und hindurchschiebbar ist.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs (23) mit einem Ritzel (25), einer Verzahnung oder einer Wellenverbindung versehen ist, deren Außendurchmesser kleiner ist als der minimale Innendurchmesser (Di) der Axialbohrung (23).

7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rückseitige Ende des Torsionsdrehstabes (24) mit einem Ritzel (26), einem Nabenanschlußmittel oder einer Nabenanschlußverzahnung versehen ist, deren Außendurchmesser größer ist als das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs (24) und der Innendurchmesser (D_i) der Axialbohrung (23).

8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am rückseitigen Ende des Torsionsdrehstabs (24) eine Sollbruchstelle (29) ausgebildet ist und daß ein Befestigungsmittel für eine Montage-/Demontagehilfe für den Torsionsdrehstab (24) zwischen der Sollbruchstelle (29) und dem motorflanschseitigen Ende angeordnet ist.

9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine axiale Gewindebohrung (8) in der Stirnseite des Torsionsdrehstabs (24) umfasst.

10. Frequenzumrichtermotor nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumrichterschaltung in einem in das Motorgehäuse (12) integrierten Schaltkasten (11) angeordnet ist.

11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsdrehstab (24) mit dem motorflanschseitigen Ende aus dem Motorgehäuse (12, 22) herausragt.

12. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das motorflanschseitige Ende des Torsionsdrehstabs (24) mit der Eingangswelle eines als Zwei-Gang- Schaltgetriebe ausgeführten Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebes (30) gekoppelt ist, das zwischen einer Anfahrschaltstufe und einer Normalschaltstufe hin- und herschaltbar ist.

13. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebe im Motorgehäuse angeordnet ist oder in einem separaten Getriebegehäuse (31) angeordnet ist.

14. Motor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebe als Anfahrschaltstufe ein rückkehrbares Übersetzungszahnradgetriebe mit einer Getriebeübersetzung von vorzugsweise etwa 1 : 3 bis 1 : 4 aufweist.

15. Motor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Abtriebswelle des Zahnrad- oder Vorbauschaltgetriebes (30) abgegebene Drehmoment in der Anfahrschaltstufe etwa dem drei- bis vierfachen des Drehmomentes in der Normalschaltstufe entspricht.