[0001] Die Erfindung betrifft eine getriebelose Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Durch die EP 0 706 968 ist eine Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug bekannt geworden,
welche einen einfachen Aufbau und eine geringe Baulänge aufweist, wodurch niedrige
Massenkräfte erzeugt werden. Der Motor und das Getriebe können freitragend an das
als Ständer dienende Bremsgehäuse angeflanscht werden, das damit als einziges Bauteil
an dem Fundament festgelegt werden muß. Diese Lösung hat sich an sich gut bewährt,
wünschenswert ist allerdings eine weitere konstruktive Vereinfachung der Art, daß
sieh bei (gegebenenfalls extrem) kompakter Bauweise kürzere Montagezeiten zum Zusammenbau
der Antriebseinheiten und/oder beim Einbau der Antriebseinheit in einen Aufzug ergeben
und daß Bauteile eingespart werden. Die Erfindung zielt darauf ab, dieses Problem
zu lösen.
[0003] Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Es wird
eine Antriebsvorrichtung geschaffen, die sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch
auszeichnet, daß in dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung sowohl der Motor als auch
die Bremseinrichtung (vorzugsweise einschließlich der Lagerung der durchgehenden Antriebswelle)
zusammen untergebracht sind. Dies ist bei dem Gegenstand der EP 0 706 968 nicht der
Fall, denn der Motor wird hier nebst seinem Gehäuse an ein separates Bremsgehäuse
angeflanscht, welches auch als Ständer der gesamten Antriebseinheit dient. Die Erfindung
geht einen anderen Weg, denn sie
spart" eines der Gehäuse ein und integriert stattdessen Bremse und Motor in einer
einzigen Konstruktion, wobei in vorteilhafter Weise die durchgehende Welle nicht mittels
des Getriebes gelagert wird, sondern mittels einer Lagerhülse, der in eine stirnseitige
Öffnung des Gehäuses eingesetzt und an diesem befestigt ist. Der besondere Vorteil
dieses Aufbaus ergibt sich aus der Vereinfachung der Montage der Antriebsvorrichtung
im Werk und dem reduzierten erforderlichen Bauraum in einem Aufzug. Ferner werden
Bauteile eingespart. Im Nachrüstfall ist der vorhandene Einbauraum oftmals sehr beengt.
Bei einem Ersatz eines Schneckengetriebes muß z. B. ein Planetengetriebe in axialer
Richtung der Treibscheibe passen, also 90° zum vorhandenen Getriebe ausgerichtet sein.
Bei der vorliegenden Erfindung entfallen diese Probleme.
[0004] Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung integriert ferner Bremse und Lüfter
und/oder Rotorhülse zu einer Einheit. Das Gehäuse kann bei dieser Lösung nach Art
des Anspruchs 1 oder einem der übrigen Unteransprüche oder nach konventioneller Bauweise
ausgestaltet werden. Bremse und Lüfter lassen sich besonders einfach dadurch zusammenfassen,
daß an dem Bremskörper nach Art einer Trommel oder Scheibe Lüfterflügel angeformt
werden. Optional oder alternativ wird ferner eine (topfartige) Rotorhülse an der Bremstrommel
angeordnet (z. B. angeformt).
[0005] Durch die Verlegung der Lüfterflügel nach
außen" ist es möglich, daß die Statorwicklung wesentlich in den Innenraum der Bremstrommel
ragt, um auf diese Weise die Baulänge zu reduzieren. Die Vereinigung von Bremstrommel
und Rotorhülse zu einem Gußteil/Formteil führt zu einer Verringerung der Bearbeitungs-
und Montagekosten und zu einer Verkürzung der Antriebswelle. Bei einigen Baugrößen
kann sogar das Stützlager am Wellenende wegfallen, was zu einer weiteren Reduzierung
der Kosten und der Baulänge beiträgt.
[0006] Weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung ergeben sich dadurch, daß eine durchgehende
Welle sowohl zur Lagerung des Motors als auch zur Lagerung des Bremskörpers am Gehäuse
gelagert ist.
[0007] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Motor einen Elektromotor mit
wenigstens einem Stator und wenigstens einem Rotor vorzusehen, der (im Verhältnis
zu den sonstigen Abmessungen der Antriebsvorrichtung) in flacher Bauweise ausgeführt
und
gegenüber" von der Bremstrommel (auch stufenlos ausführbar) auf der Welle angeordnet
ist. Dabei wird beispielsweise der Rotor des Elektromotors auf der (topfartigen) Außenwand
der Bremstrommel und der Stator an der Innenwand des Gehäuses angeordnet. Damit dient
die Bremstrommel als gleichzeitige Trägerhülse für den Rotor, was die Möglichkeit
eröffnet, den Gesamtdurchmesser und die Achshöhe des Antriebes zu verringern. Dies
ist beispielsweise bei Anwendungen vorteilhaft, bei welchen die
Baulänge" der Antriebsvorrichtung weniger kritisch ist. Realisierbar ist derart vor
allem ein hohes Drehmoment bei kleinem Rotordurchmesser. Die Statorwicklung des Motors
kann dabei in vorteilhafter Weise in die Bremstrommel hineinragen, um Baulänge zu
sparen.
[0008] In vorteilhafter Weise können der Elektromotor auf einer axialen Verlängerung der
Bremstrommel, insbesondere in einem stufenartigen Ansatz, und der Stator radial innerhalb
des Ansatzes im Gehäuse angeordnet sein. Ist gewünscht, die Motorleistung zu erhöhen,
ist eine Kombination beider Ausführungen denkbar, d. h., daß Rotoren an der radialen
Außenseite als auch an der radialen Innenseite der axialen Verlängerung der Bremstrommel
und an der Innenseite des Gehäuses bzw. an einem an einem Gehäusedeckel befestigten
Träger gelagerte Statoren vorgesehen sind.
[0009] Zur Befestigung des Gehäuses dient in vorteilhafter Weise eine Montagekonsole, die
an einer geeigneten Unterkonstruktion befestigt ist, und eine konkave Aufnahme besitzt,
in welcher das an seiner Außenseite rotationssymmetrisch ausgebildete Gehäuse aufgenommen
wird. Hierdurch wird die Montage vereinfacht, da der Motor in der konkaven Aufnahme
um seine Längsachse herum drehbar ist und damit einstellbar, um an die Lage von Kabelanschlüssen
angepaßt zu werden. Zu diesem Zweck besitzt das Gehäuse in einer radialen Ebene der
Gehäusewandung Schlitze, durch welche Beläge bzw. Belagträger der Backenbremshebel
auf die Außenseite der Bremstrommel anstellbar sind. Diese Schlitze besitzen eine
etwas größere Längsstreckung als die Bremsbeläge, so daß das Gehäuse in gewissen Grenzen
um seine Längsachse rotierbar ist. Es ist aber auch denkbar, daß in der Radialebene
des Gehäuses Segmentschlitze vorgesehen sind, in welche die Bremsbeläge bzw. Bremsbelagträger
nach einer entsprechenden Verdrehung des Gehäuses einführbar sind.
[0010] Zusammengefaßt ergibt sich durch die neue Gehäusekonstruktion eine deutliche Montagezeitverkürzung
und eine bauliche Anpassungsfähigkeit und konstruktive Vereinfachung mit den Folgen
einer Materialersparnis und einer Verringerung der Baugröße (beispielsweise durch
Einsparung von Elementen wie Wellenverschraubungen, Endlager der Antriebswelle und
Lüftereinheit sowie Einsparung der Getriebeeinheit).
[0011] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel für eine getriebelose Antriebsvorrichtung
für ein Hebezeug ist vorgesehen, daß der oder die Motoren direkt auf der Antriebswelle
gelagert sind und daß die Bremstrommel an der Treibscheibe angeformt ist, wobei sie
das Motorgehäuse an der Außenseite teilweise übergreift. Diese Konstruktion bietet
eine besonders kompakte Bauweise der Antriebsvorrichtung.
[0012] Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Teilschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der
Erfindung;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;
- Fig. 3
- eine Darstellung der Bremstrommel gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1;
- Fig. 4
- eine Darstellung der Bremstrommel aus gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2;
- Fig. 5
- eine Teilschnittansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
- Fig. 6
- eine Schnittansicht entlang der Linie A - B nach Fig. 5,
- Fig. 7
- eine Teilschnittansicht A - B nach Fig. 8 einer besonders kompakt aufgebauten getriebelosen
Antriebsvorrichtung, und
- Fig. 8
- eine Stirnseitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Antriebsvorrichung.
[0013] Fig. 1 zeigt schematisch eine Antriebseinheit 1 für einen Aufzug mit den Grundbauteilen
Treibscheibe 2, Bremse 4, Motor 6, die gleichachsig auf einer Antriebswelle 7 angeordnet
sind. Das Gehäuse 8 umschließt die Bremse 4 und den Motor 6 und trägt die Treibscheibe
2 für die nicht dargestellten Seile eines Aufzuges.
[0014] Das Gehäuse 8 ist auf einem nicht dargestellten Fundament verankert. Die Treibscheibe
2 ist auf dem Abtriebsflansch 3 der Welle 7 gelagert.
[0015] Die Bremse 4 weist einen Bremskörper 10 nach Art einer gegossenen Bremstrommel auf,
an der die Lüfterflügel 12 und eine Rotorhülse 14 für den Rotor 16 des Elektromotors
(mit Rotor 16 und Stator 18) angeformt sind (siehe auch Fig. 3). Die Statorwicklungen
greifen in die Bremstrommel 4 ein, welche beispielsweise an ihrer axialen Außenfläche
Lüftungsöffnungen 19 aufweist (siehe Fig. 3). Dreht sich der Rotor 16 mit der Welle
7, dann dreht sich auch die Bremstrommel 10 nebst Lüfterflügeln 12, und die angeformten
Lüfterflügel 12 realisieren in unkomplizierter Weise die Kühlung des Elektromotors
6, was durch Pfeile schematisch angedeutet ist. Der Luftstrom kann durch Schlitze
5 aus dem Gehäuse austreten.
[0016] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Elektromotor 6 einen Permanentmagnetmotor
einzusetzen, der in besonders flacher Bauweise nach Art eines Scheibenmotors ausgeführt
ist. Eine derartige Lösung ist in Fig. 2 dargestellt. Die entspricht in ihrer Funktion
dem Gegenstand der Fig. 1, erlaubt aber eine kürzere Baulänge (in Richtung der Antriebswelle)
bei gleichzeitiger Vergrößerung des Motordurchmessers. Der Rotor 16 des Permanentmagnetmotors
ist hier auf einem stufenartig nach außen versetzten Ansatz 20 mit größerem Durchmesser
als dem Durchmesser der Trommel 10 auf das Außenwandung der Bremse 4' und der Stator
wiederum auf der Innenwandung des Gehäuses 8 angeordnet. Das Gehäuse weist eine deutliche
Stufung 22 auf, um den Motor unterzubringen, ist aber im Brems- und Motorbereich einstückig
ausgebildet. Ein Fußelement 23 ermöglicht die Montage auf dem nicht dargestellten
Fundament.
[0017] Im unteren Teil der Fig. 2 ist eine weitere Motoreinheit aus Rotor 16a und Stator
18a vorgesehen, die entweder alternativ zu der im oberen Bereich der Fig. 2 gezeigten
Motoreinheit oder zusätzlich vorgesehen sein kann. Dabei ist der Rotor 16a auf einer
axialen Verlängerung 20a der Bremse 4' (ähnlich dem Ansatz 20) gelagert, während der
Stator 18a auf einem Träger 32 befestigt ist, welcher seinerseits am Gehäusedeckel
25 des Gehäuses 8 montiert ist.
[0018] Mit der Bezugsziffer 33 ist ein Tachometer bezeichnet, der entweder an der Innenseite
des Gehäusedeckels 25 bzw. an der Außenseite befestigt sein kann. Er hat keine tragende
Funktion für die durchgehende Welle 7, welche ausschließlich mittels einer Lagerhülse
27 und Lagern 34 bzw. 35 in einer stirnseitigen Gehäuseöffnung 36 des Gehäuses 8 gelagert
ist.
[0019] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind auf der Rotorhülse 26 bzw. an der Inneseite
des Gehäuses 8 zwei Motoren hintereinander gelagert, um eine Leistungssteigerung zu
erzielen. Die Statorwicklung des in Bezug auf die Fig. 5 rechten Stators greift wiederum
in die Bremstrommel der Bremse 4 ein.
[0020] Das Motorgehäuse 8, welches an seiner Außenseite rotationssymmetrisch ausgebildet
ist, wird mittels einer Montagekonsole 29 auf einem nicht dargestellten Fundament
abgestützt. Diese Montagekonsole 29 besitzt eine konkave Aufnahme 28, die es ermöglicht,
daß das Gehäuse 8 um seine Längsachse verdrehbar ist, wodurch die Montage von Anschlußkabeln
wesentlich erleichtert wird.
[0021] Aus Fig. 5 ist zu entnehmen, daß die Bremsbackenhebel 30 Bremsbeläge 31 tragen, welche
durch Schlitze 37 im Gehäuse hindurchgreifen und somit gegen den Außenumfang der Bremstrommel
der Bremse 4 anstellbar sind. Die Schlitze 37 sind dabei in ihrer Längserstreckung
etwas größer als die entsprechenden Bremsbeläge 31 der Bremsbackenhebel 30 ausgebildet,
so daß das Gehäuse in gewissen Grenzen um seine Längsachse verdrehbar ist. Es ist
aber auch denkbar, daß Schlitzsegmente vorgesehen sind, welche den entsprechenden
Bremsbelagsegmenten der Bremsbackenhebel nach Verdrehung des Gehäuses in eine geeignete
Position zugeordnet werden können. In der Fig. 6 ist die Treibscheibe 2 nicht dargestellt.
[0022] In den Fig. 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine besonders kompakt
aufgebaute getriebelose Antriebsvorrichtung dargestellt. Wie zu erkennen ist, sind
die Motoren 6' unmittelbar auf der Antriebswelle 7' angeordnet, während die Bremstrommel
10' der Bremse 4' an die Treibscheibe 2' unmittelbar angeformt ist, und das Gehäuse
8' bzw. 8'' teilweise übergreift. Der Bremsbackenhebel 30' wirkt mit seinem Bremsbelag
31' unmittelbar auf die Bremstrommel 10' ein.
[0023] In der Fig. 7 ist das Gehäuse 8' mit ausgezogenen Linien dargestellt, während das
Gehäuse 8'' gestrichelt dargestellt ist. Das heißt, daß bei gleicher Lagerungskonstruktion
unterschiedliche Motordurchmesser zum Einsatz kommen können.
[0024] Aus der Fig. 7 ist ferner zu entnehmen, daß auf die Rotorhülse verzichtet wurde.
Durch den Wegfall der Rotorhülse mit den Lüfterblättern und durch die Überlagering
der Bremstrommel über dem Gehäuse wird axial erheblicher Raum gespart. Auf die Lüfterflügel
12 kann bei sehr niedrigen Drehzahlen (etwa 150 bis 400 U/min) verzichtet werden,
da die Wirkung, wenn nicht eine entsprechende Flügelfläche zur Verfügung steht, gering
ist. Soll sehr kompakt gebaut werden, würde die Flügelfläche verhältnismäßig klein
ausfallen und hätte kaum Wirkung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7
wurde daher auf den Einsatz der Rotorhülse verzichtet.
Bezugszeichenliste
[0025]
- Antriebsvorrichtung
- 1
- Treibscheibe
- 2, 2'
- Antriebsflansch
- 3, 3'
- Bremse
- 4, 4'
- Schlitze
- 5
- Motor
- 6, 6'
- Antriebswelle
- 7, 7'
- Gehäuse
- 8, 8', 8''
- Bremstrommel
- 10, 10'
- Lüfterflügel
- 12
- Rotorhülse
- 14
- Rotor
- 16, 16a
- Stator
- 18, 18a
- Lüftungsöffnungen
- 19
- Ansatz
- 20
- Verlängerung
- 20a
- Stufung
- 22
- Fußelement
- 23
- Gehäusedeckel
- 25
- Rotorhülse
- 26
- Lagerhülse
- 27, 27'
- Aufnahme
- 28, 28'
- Montagekonsole
- 29, 29'
- Bremsbackenhebel
- 30, 30'
- Bremsbelag
- 31, 31'
- Träger
- 32
- Tachometer
- 33
- Lager
- 34, 35
- Gehäuseöffnung
- 36
- Schlitze
- 37
1. Getriebelose Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug,
mit wenigstens einem Motor (6), einer Bremseinrichtung (4) und einem Gehäuse (8),
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (8) sowohl der Motor (6) als auch die Bremseinrichtung (4) zusammen
untergebracht ist.
2. Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (4) einen Bremskörper nach Art einer Trommel (10) aufweist.
3. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bremstrommel (10) Lüfterflügel (12) angeordnet sind.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bremstrommel (10) eine Rotorhülse (14) angeordnet ist.
5. Antriebevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremstrommel (10) und die Rotorhülse (14) als einstückiges Form/Gußteil ausgebildet
sind.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Antriebswelle (7) vorgesehen ist, auf welcher der Motor (6) als
auch der Bremskörper (10) innerhalb des Gehäuses (8) gelagert sind.
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) ausschließlich am Gehäuse (8) gelagert ist.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) in einer Lagerhülse (27) gelagert ist, die in eine stirnseitige
Gehäuseöffnung eingesetzt und an dem Gehäuse (8) befestigt ist.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Elektromotor (6) mit wenigstens einem Stator (18) und wenigstens einem
Rotor (16) ist.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklung (18) des Motors (6) in die Bremstrommel (10) ragt.
11. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor ein als Scheibenmotor ausgebildeter Permanentmagnetmotor (6; 16,
18; 16a, 18a) ist.
12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor bzw. die Rotoren (16) auf der Rotorhülse (14) gelagert ist/sind.
13. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) an der radialen Außenseite einer axialen Verlängerung der Bremstrommel
(4), insbesondere auf einem stufenartigen Ansatz (20), und der Stator (18) an der
gegenüberliegenden Innenwandung des Gehäuses (8) angeordnet sind.
14. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16a) an der radialen Innenseite einer axialen Verlängerung der Bremstrommel
(4), insbesondere in einem stufenartigen Ansatz (20a), und der Stator (18a) radial
innerhalb des Ansatzes im Gehäuse (8) angeordnet sind.
15. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Motorleistung an der radialen Außenseite als auch an der radialen
Innenseite der axialen Verlängerung der Bremstrommel (4) Rotoren (16, 16a) und an
der Innenseite des Gehäuses bzw. an einem an einem Gehäusedeckel (25) befestigten
Träger (32) gelagerte Statoren vorgesehen sind.
16. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an seiner Außenseite rotationssymmetrisch ausgestaltet und in einer konkaven
Aufnahme (28) einer Montagekonsole (29) o. dgl. um seine Achse verdrehbar gelagert
und arretierbar ist.
17. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagekonsole (29) einzeln oder paarweise horizontal oder vertikal an einer
Unterkonstruktion montierbar ist.