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(11) |
EP 2 492 016 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.09.2013 Patentblatt 2013/38 |
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Anmeldetag: 24.02.2011 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem
Gear motor for a mill drive system
Moteur d'engrenage pour un système d'entraînement de moulin
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.08.2012 Patentblatt 2012/35 |
| (60) |
Teilanmeldung: |
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13003158.6 |
| (73) |
Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Pötter, Friedhelm
59192 Bergkamen (DE)
- Kücükyavuz, Ali Kemal
44652 Herne (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-2010/020287 DE-A1- 2 701 205 GB-A- 2 250 569
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CH-A- 405 853 FR-A- 1 491 699
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Bekannte Mühlenantriebssysteme umfassen eine oder mehrere Getriebestufen zur Antriebsleistungswandlung
eines Elektromotors. Getriebestufen und Elektromotor bilden dabei einen eng an einen
Verarbeitungsprozeß innerhalb z.B. einer Schüsselmühle, einer Mischtrommel, eines
Brechers, einer Rohrmühle oder eines Drehrohrofens gekoppelten Antriebsstrang, der
erheblichen Rückwirkungen des Verarbeitungsprozesses ausgesetzt ist. Üblicherweise
werden Kegelradstufen zur Anbindung des Elektromotors an den Antriebsstrang verwendet.
[0002] In
DE 39 31 116 Al ist eine Antriebsvorrichtung für eine Mühle in Vertikalbauweise beschrieben, bei
der ein Gehäuse eines Vorsatzgetriebes fest mit der Mühle verschraubt ist. Hierbei
ist eine exakte Ausrichtung von weit auseinander liegenden Achsen von Antriebsritzel
und Zahnkranz erforderlich. Darüber hinaus bewirkt eine Einleitung axialer Mühlenkräfte
über ein Axial-Drucklager in ein gemeinsames Getriebegehäuse erhebliche Belastungen
für einen Verzahnungseingriff im Vorsatzgetriebe. Durch einen gemeinsamen großen Getriebe-
und Mühlenlagerinnenraum wird eine schnelle Verschmutzung von Schmieröl für die Antriebsvorrichtung
begünstigt. Außerdem erweist sich eine mechanische Leistungsverzweigung im Vorsatzgetriebe
angesichts einer fehlenden Kompensation überzähliger Zwangskräfte als problematisch.
[0003] Aus
JP 2005 052799 A ist eine Antriebsvorrichtung für einen vertikalen Brecher bekannt, der entweder über
einen Zahnkranz an einer drehbaren Bodenscheibe oder über ein mehrstufiges Kegelradgetriebe
angetrieben wird. Bedingt durch eine fehlende Einstellbeweglichkeit an einer Abtriebsstufe
der Antriebsvorrichtung werden Stoßbelastungen aus dem Verarbeitungsprozeß in die
Antriebsvorrichtung übertragen, insbesondere in deren Verzahnung.
[0004] WO 2008/031694 A1 offenbart ein Mühlenantriebssystem mit einem unterhalb eines Mahltellers anordenbaren
Getriebe. Das Getriebe umfaßt zumindest eine Planetenstufe und weist eine vertikale
Wellenlage auf. In ein Gehäuse des Getriebes ist ein elektrischer Motor integriert,
dessen Rotor und Stator sich vertikal erstreckende Achsen aufweisen.
[0005] In
WO 2009/068484 A1 ist ein Stirnradgetriebe mit einer oder mehreren Getriebestufen zum Antrieb einer
von einem Zahnkranz umschlossenen Arbeitsmaschine beschrieben, das ein die Getriebestufen
aufnehmendes Getriebegehäuse und ein auf einer Abtriebswelle einer Abtriebsstufe angeordnetes,
einstellbewegliches Zahnritzel umfaßt, das mit dem Zahnkranz kämmt. Das Getriebegehäuse
besteht aus einem ersten in sich steifen Gehäuseteil und aus einem zweiten starren
Gehäuseteil. Der erste Gehäuseteil umschließt die Abtriebsstufe mit der Abtriebswelle
und dem einstellbeweglichen Zahnritzel und weist das Getriebe überragende Seitenwände
auf, die auf dem Fundament aufruhen. Der zweite Gehäuseteil ist ohne Berührung mit
dem Fundament an einer Stirnseite an dem ersten Gehäuseteil befestigt.
[0006] Aus
WO 2010/20287 ist ein Mühlenantriebssystem mit einer integrierten Motor-Getriebeeinheit bekannt,
die einen gemeinsamen Kühlkreislauf aufweist. Die Motor-Getriebeeinheit ist auf einer
Bodenplatte eines die Motor-Getriebeeinheit umfassenden Gehäuses abgestützt.
[0007] In der älteren europäischen Patentanmeldung
EP 2 295 147 A1 ist ein Mühlenantriebssystem mit einem unterhalb eines Mahltellers anordenbaren Getriebe
mit zumindest einer Planeten- und/oder Stirnradstufe sowie einem in ein Gehäuse des
Getriebes integrierten elektrischen Motor beschrieben. Außerdem umfaßt das Mühlenantriebssystem
einen Umrichter mit einer zugeordneten Regelungseinrichtung zur verzahnungsspielfreien
Drehzahlregelung des Motors.
[0008] Die ältere europäische Patentanmeldung
EP 2 457 663 A1 offenbart einen Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem, der ein unterhalb eines
Mahltellers oder seitlich einer Mahltrommel anordenbares Getriebe mit zumindest einer
Planetenradstufe umfaßt, das entweder eine vertikale Wellenlage oder eine horizontale
Wellenlage aufweist. Außerdem ist in ein Gehäuse des Getriebes ein elektrischer Motor
integriert, der an einen Schmierstoffversorgungskreislauf des Getriebes angeschlossen
ist. Des Weiteren ist ein Umrichter mit einer zugeordneten Regelungseinrichtung zur
verzahnungsspielfreien Drehzahlregelung des Motors vorgesehen. Ein Hohlrad der zumindest
einen Planetenradstufe ist sowohl von einem Rotor als auch von einem Stator des Motors
radial umgeben.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Getriebemotor
für ein Mühlenantriebssystem zu schaffen, der eine kostengünstig realisierbare Vermeidung
von Getriebeschäden durch Kurzunterbrechungen im Antriebsstrang ermöglicht.
[0010] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0011] Der erfindungsgemäße Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem umfaßt ein unterhalb
oder seitlich eines Mahltellers anordenbares Getriebe mit zumindest einer Planeten-
und/oder Stirnradstufe, das eine vertikale oder horizontale Wellenlage aufweist. Außerdem
ist ein in ein Gehäuse des Getriebes integrierter elektrischer Motor vorgesehen, dessen
Rotor und Stator sich parallel zur Wellenlage des Getriebes erstreckende Achsen aufweisen.
Ein oberer Lagerdeckel und ein unterer Lagerdeckel sind an gegenüberliegenden Stirnseiten
an Rotor bzw. Stator montiert und umfassen Lagersitze für Rotorwellenlager. Der obere
Lagerdeckel und der untere Lagerdeckel sind durch einen Statorträger verbunden. Zwischen
dem unteren Lagerdeckel und einem Bodenteil des Gehäuses ist darüber hinaus eine Auffangwanne
für Kühlmittel gebildet. Der Getriebemotor umfasst einen an einer Innenseite des Gehäuses
gebildeten, sich radial nach Innen erstreckenden Flansch, mit dem der untere und/oder
obere Lagerdeckel verbunden sind/ist und über den der Motor abgestützt ist. Zwischen
einem Hohlrad des Getriebes und dem Gehäuse oder radial zwischen einer Rotorwelle
und einem Rotorträger, an dem Rotorwicklungen und/oder Rotormagnete befestigt sind,
ist ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet, der einen Primärteil und einen drehelastisch
mit dem Primärteil verbundenen Sekundärteil umfaßt. Auf diese Weise ist kein Umrichter
zur Motordrehzahlregelung und zur Entkopplung zwischen Netzversorgung und Motordrehmoment
erforderlich, um Verzahnungsschäden, z.B. bei Kurzunterbrechungen infolge eines Netzausfalls,
vermeiden zu können.
[0012] Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Getriebemotor eine einfache Montage einer
Motoreinheit durch Einhängen in das Gehäuse am oberen und/oder unteren Lagerdeckel.
Der Motor kann dabei im Wesentlichen ausschließlich über den Flansch an der Innenseite
des Gehäuses abgestützt sein. Durch eine komplett vertikale oder horizontale Anordnung
von Mahlteller, Getriebe und Motor ist außerdem ein Verzicht auf verhältnismäßig teuere
Kegelradgetriebe möglich.
[0013] Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind zwischen
dem Primärteil und dem Sekundärteil des Drehschwingungsdämpfers Blattfederpakete angeordnet,
die mit ihren Enden am Primärteil oder am Sekundärteil befestigt sind. Die Blattfederpakete
sind beispielsweise innerhalb von mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Kammern
angeordnet. Die viskose Flüssigkeit kann Schmieröl des Getriebes sein. Hiermit ergibt
sich eine besonders wirkungsvolle Ausgestaltung eines Drehschwingungsdämpfers mit
hoher Dämpfung und reduzierter Drehsteifigkeit. Dies gilt auch für eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Drehschwingungsdämpfer durch eine Kupplung
mit elastischen Bolzen gebildet ist, die jeweils in einer diese umschließenden Kammer
angeordnet sind, die beispielsweise mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist.
[0014] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Figur 1
- einen erfindungsgemäßen Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem in einer Schnittdarstellung,
- Figur 2
- ein Ausführungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers für einen Getriebemotor gemäß
Figur 1,
- Figur 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers für einen Getriebemotor
gemäß Figur 1.
[0015] In Figur 1 ist ein Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem dargestellt, der ein
unterhalb eines Mahltellers angeordnetes
[0016] Getriebe 1 mit zwei Planetenstufen 11, 12 umfaßt, die eine vertikale Wellenlage aufweisen.
In ein Gehäuse 3 des Getriebes 1 ist ein elektrischer Motor 2 integriert, dessen Rotor
21 und Stator 22 sich vertikal erstreckende Achsen aufweisen. An gegenüberliegenden
Stirnseiten sind an Rotor 21 und Stator 22 ein oberer Lagerdeckel 23 und ein unterer
Lagerdeckel 24 montiert, die Lagersitze für Rotorwellenlager 26, 27 umfassen. Der
obere Lagerdeckel 23 und der untere Lagerdeckel 24 sind über einen Statorträger 25
verbunden, der an einem Außenumfang Kühlrippen aufweist. Auf diese Kühlrippen 28 sind
am Gehäuse 3 montierte Spitzdüsen ausgerichtet. Zwischen dem unteren Lagerdeckel 24
und einem Bodenteil des Gehäuses 3 ist eine Auffangwanne für Kühlmittel gebildet.
[0017] Der Motor 2 ist über einen an einer Innenseite des Gehäuses 3 gebildeten, sich radial
nach Innen erstreckenden Flansch 34 abgestützt, mit dem der obere Lagerdeckel 23 verbunden
ist. Der Motor 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ausschließlich über den Flansch
34 an der Innenseite des Gehäuses 3 abgestützt.
[0018] Beide Planetenstufen 11, 12 umfassen jeweils ein Hohlrad 111, 121, einen Planetenträger
114, 124 mit darin gelagerten Planetenrädern 112, 122 und ein Sonnenrad 113, 123.
Die Hohlräder 111, 121 der Planetenstufen 11, 12 sind fest mit dem Gehäuse 3 verbunden.
Der Planetenträger 124 einer abtriebsseitigen Planetenstufe 12 ist mittels eines Axiallagers
125 gelagert. Das Sonnenrad 113 der antriebsseitigen Planetenstufe 11 ist mit einer
Rotorwelle des Motors 2 verbunden.
[0019] Rotorwelle und Sonnenradwelle der antriebsseitigen Planetenstufe 11 sind vorzugsweise
über eine unterhalb oder oberhalb des Motors 2 angeordnete Kupplung verbunden. Darüber
hinaus sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Planetenträger 114 der antriebsseitigen
Planetenstufe 11 und das Sonnenrad 123 der abtriebsseitigen Planetenstufe 12 miteinander
verbunden.
[0020] Der Motor 2 ist an einen Schmierstoffversorgungs- bzw. Kühlmittelkreislauf des Getriebes
1 angeschlossen. Auf diese Weise kann eine Kühlung des Motors 2 mittels durch das
Getriebe 1 zirkulierenden Schmierstoffs erfolgen. Am Rotor 21 ist eine schmieröldichte
Ummantelung zur Abdichtung gegenüber innerhalb des Gehäuses 3 zirkulierendem Schmierstoff
vorgesehen. Vorzugsweise schließt sich in entsprechender Weise an einen Luftspalt
zwischen Rotor 21 und Stator 22 in radialer Richtung eine schmieröldichte Ummantelung
eines Ständerblechpakets an, das Wicklungen des Stators 22 umfaßt.
[0021] Zur Kapselung des Stators 22 ist eine Hülse vorgesehen. Neben der Hülse weist der
Stator 22 einen Klemmflansch, ein Klemmelement und eine elastische Abdichtung auf.
Mit Hilfe des Klemmelementes wird die elastische Abdichtung auf den Klemmflansche
und die Hülse gepreßt. Zur Kapselung des Stators 22 kann jedes geeignete Statorgehäuseteil
verwendet werden, indem die elastische Abdichtung einen Druck durch eine Vorspannung
auf dieses ausübt. Weitere Details zur Kapselung von Rotor 21 und Stator 22 sind der
älteren deutschen Patentanmeldung
DE 10 2009 034 158 A1 zu entnehmen, deren Offenbarung hiermit referenziert wird.
[0022] Im Rotor 21 sind mehrere sich axial erstreckende Öffnungen für einen Schmierstoffablauf
vom Getriebe 1 in die Auffangwanne unterhalb des Motors 2 vorgesehen. Die Auffangwanne
kann beispielsweise in einen inneren Bereich für Getriebeschmierstoff und in einen
äußeren Bereich für Motorkühlmittel unterteilt sein.
[0023] Zwischen dem Hohlrad 121 der abtriebsseitigen Planetenstufe 12 und dem Gehäuse 3
und zusätzlich radial zwischen der Rotorwelle und einem Rotorträger, an dem Rotorwicklungen
bzw. Rotormagnete befestigt sind, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils
ein Drehschwingungsdämpfer vorgesehen, der einen Primärteil 126, 211 und einen drehelastisch
mit dem Primärteil 126, 211 verbundenen Sekundärteil 311, 212 umfaßt. Grundsätzlich
ist bereits ein Drehschwingungsdämpfer ausreichend, der beispielsweise auch zwischen
dem Hohlrad 111 der antriebsseitigen Planetenstufe 11 und dem Gehäuse 3 angeordnet
sein könnte.
[0024] Bei dem am Motor 2 angeordneten Drehschwingungsdämpfer sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwischen dem Primärteil 211 und dem Sekundärteil 212 Blattfederpakete angeordnet,
die mit ihren Enden am Primärteil 211 bzw. am Sekundärteil 212 befestigt sind. Die
Blattfederpakete sind innerhalb von mit einer viskosen Flüssigkeit, vorzugsweise Getriebeschmieröl,
gefüllten Kammern angeordnet.
[0025] Der am Hohlrad 121 der abtriebsseitigen Planetenstufe 12 angeordnete Drehschwingungsdämpfer
ist durch eine Kupplung mit elastischen Bolzen 311 gebildet, die jeweils in einer
diese umschließenden und mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Kammer angeordnet
sind. Die Bolzen 311 sind jeweils mittels einer Befestigungsschraube 312 mit dem Gehäuse
3 verbunden. Die Kammern sind durch sich parallel zur Wellenlage des Getriebes 1 erstreckende
Bohrungen in einem das Hohlrad 121 der abtriebsseitigen Planetenstufe 12 radial umgebenden
Ring gebildet, der beispielsweise an das Hohlrad 121 angeformt ist.
[0026] Ein Drehschwingungsdämpfer mit Blattfederpakten kann alternativ zu einer Anordnung
am Motor 2 auch an einem der beiden Hohlräder 111, 121 angeordnet sein. In analoger
Weise gilt dies auch für den am Hohlrad 121 der abtriebsseitigen Planetenstufe 12
angeordnete Drehschwingungsdämpfer, der alternativ auch am Hohlrad 111 der antriebsseitigen
Planetenstufe 11 oder am Motor 2 angeordnet sein kann.
[0027] Grundsätzlich kann ein Drehschwingungsdämpfer auch durch eine Flüssigkeitskupplung
oder durch ein schwimmend gelagertes Hohlrad, bei dem hydraulische oder pneumatische
Dämpfer mit Federelementen bzw. winkelabhängiger Druckaufschaltung zwischen einem
Hohlrad und einem Hohlradträger angeordnet sind, realisiert sein.
[0028] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Motor 2 eine permanenterregte umrichterlose
Synchronmaschine, deren Rotor-Magnetsystem in einen Edelstahlmantel eingeschweißt
ist. Dies ermöglicht besonders geringe elektrische Verluste. Alternativ dazu kann
das Rotor-Magnetsystem mit einem nichtleitenden bzw. nichtmagnetischen Werkstoff ummantelt
sein.
[0029] Bei dem in Figur 1 dargestellten Getriebemotor ist zwischen einer Nabe des Rotors
21 und dem unteren Lagerdeckel 24 ein Axiallager 27 für die Rotorwelle angeordnet.
Darüber hinaus ist das Gehäuse 3 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgestaltet
und umfaßt einen abtriebsseitigen Gehäuseteil 31 und einen antriebsseitigen Gehäuseteil
32. Dabei ist in einem Bereich zwischen der abtriebsseitigen Planetenstufe 12 und
der antriebsseitigen Planetenstufe 11 eine Gehäusetrennfuge 33 vorgesehen.
[0030] In Figur 2 ist eine alternative Ausgestaltung eines Drehschwingungsdämpfers dargestellt,
bei dem der Primärteil 211 eine Außenverzahnung aufweist, während der Sekundärteil
212 eine Innenverzahnung aufweist. Dabei weisen Innen- und Außenverzahnung in Umfangsrichtung
zueinander ein vorgegebenes Spiel auf. Zwischen spielabhängig zueinander beabstandeten
Zähnen des Primärteils 211 und des Sekundärteils 212 sind mit einer viskosen Flüssigkeit,
beispielsweise Getriebeschmieröl, zumindest teilweise gefüllte Kammern 215, 216 gebildet,
in denen Tellerfedern 213 jeweils zwischen einer Zahnflanke des Primärteils 211 und
einer Zahnflanke des Sekundärteils 212 eingespannt sind. Die Kammern 215, 216 sind
paarweise über Kanäle 217, 218 mit jeweils einem Kammerpaar zugeordneten Ausgleichkammern
214 verbunden. Ein Kanal 218 zwischen einer ersten Kammer 215 eines Kammerpaars und
der Ausgleichskammer 214 ist bei einem spielabhängigen Unterschreiten eines vorgegebenen
Mindestvolumens der ersten Kammer 215 geschlossen ist, während ein Kanal 217 zwischen
einer zweiten Kammer 216 eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer 214 bei einem
spielabhängigen Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestvolumens der zweiten Kammer
216 geschlossen ist.
[0031] Der Kanal 218 zwischen der ersten Kammer 215 eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer
214 ist bei einem spielabhängigen Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestvolumens
der zweiten Kammer 216 vollständig geöffnet ist, während der Kanal 217 zwischen einer
zweiten Kammer 216 eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer 214 bei einem spielabhängigen
Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestvolumens der ersten Kammer 215 vollständig
geöffnet ist. Dabei erfolgt ein Übergang zwischen einem Schließen eines Kanals 217,
218 und einem vollständigen Öffnen eines Kanals 217, 218 kontinuierlich.
[0032] Eine weitere Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers ist in Figur 3 dargestellt,
bei welcher der Drehschwingungsdämpfer am Rotor 21 angeordnet ist, der ein durch einen
Luftspalt vom Stator 22 beabstandetes äußeres Rotorelement 411 mit Permanentmagnetanordnung
und Dämpferkäfig sowie ein konzentrisch zum äußeren Rotorelement 411 angeordnetes
inneres Rotorelement 412 mit Permanentmagnetanordnung umfaßt. Das äußere Rotorelement
411 ist mit der Rotorwelle 28 drehfest verbunden, während das innere Rotorelement
412 mit einer antriebsseitigen Getriebewelle 29 drehfest verbunden ist. Das äußere
Rotorelement 411 und das innere Rotorelement 412 sind durch eine Strömungskupplung
313 miteinander verbunden. Radial zwischen dem äußeren Rotorelement 411 und dem inneren
Rotorelement 412 ist eine einstellbare magnetische Abschirmung 314 angeordnet. Diese
magnetische Abschirmung ist bei einem unter einem vorgebbaren Schwellwert liegendem
Schlupf zwischen dem äußeren Rotorelement 411 und dem inneren Rotorelement 412 zur
Herstellung einer magnetischen Kopplung zwischen dem äußeren Rotorelement 411 und
dem inneren Rotorelement 412 deaktiviert.
[0033] Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
1. Getriebemotor für ein Mühlenantriebssystem mit
- einem unterhalb oder seitlich eines Mahltellers anordenbaren Getriebe mit zumindest
einer Planeten- und/oder Stirnradstufe, das eine vertikale oder horizontale Wellenlage
aufweist,
- einem in ein Gehäuse des Getriebes integrierten elektrischen Motor, dessen Rotor
und Stator sich parallel zur Wellenlage des Getriebes erstreckende Achsen aufweisen,
- einem oberen Lagerdeckel und einem unteren Lagerdeckel, die an gegenüberliegenden
Stirnseiten an Rotor und/oder Stator montiert sind und Lagersitze für Rotorwellenlager
umfassen,
- einer zwischen dem unteren Lagerdeckel und einem Bodenteil des Gehäuses gebildeten
Auffangwanne für Kühlmittel,
- einem Drehschwingungsdämpfer, der zwischen einem Hohlrad des Getriebes und dem Gehäuse
oder radial zwischen einer Rotorwelle und einem Rotorträger, an dem Rotorwicklungen
und/oder Rotormagnete befestigt sind, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Getriebemotor eine zwischen dem unteren Lagerdeckel und dem Bodenteil des Gehäuses
gebildete Auffangwanne für Kühlmittel umfasst,
- der Drehschwingungsdämpfer einen Primärteil und einen drehelastisch mit dem Primärteil
verbundenen Sekundärteil umfasst,
- ein den oberen Lagerdeckel und den unteren Lagerdeckel verbindender Statorträger
vorgesehen ist, und
- ein an einer Innenseite des Gehäuses gebildeter, sich radial nach Innen erstreckender
Flansch vorgesehen ist, mit dem der untere und/oder obere Lagerdeckel verbunden sind/ist
und über den der Motor abgestützt ist.
2. Getriebemotor nach Anspruch 1,
bei dem zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil Blattfederpakete angeordnet sind,
die mit ihren Enden am Primärteil oder am Sekundärteil befestigt sind.
3. Getriebemotor nach Anspruch 2,
bei dem die Blattfederpakete innerhalb von mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten
Kammern angeordnet sind.
4. Getriebemotor nach Anspruch 3,
bei dem die viskose Flüssigkeit Schmieröl des Getriebes ist.
5. Getriebemotor nach Anspruch 1,
bei dem der Primärteil eine Außenverzahnung aufweist, und bei dem der Sekundärteil
eine Innenverzahnung aufweist, und bei dem Innen- und Außenverzahnung in Umfangsrichtung
zueinander ein vorgegebenes Spiel aufweisen, und bei dem zwischen spielabhängig zueinander
beabstandeten Zähnen des Primärteils und des Sekundärteils mit einer viskosen Flüssigkeit
zumindest teilweise gefüllte Kammern gebildet sind, in denen Federelemente jeweils
zwischen einer Zahnflanke des Primärteils und einer Zahnflanke des Sekundärteils eingespannt
sind, und bei dem die Kammern paarweise über Kanäle mit jeweils einem Kammerpaar zugeordneten
Ausgleichkammern verbunden sind, und bei dem ein Kanal zwischen einer ersten Kammer
eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer bei einem spielabhängigen Unterschreiten
eines vorgegebenen Mindestvolumens der ersten Kammer geschlossen ist, und bei dem
ein Kanal zwischen einer zweiten Kammer eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer
bei einem spielabhängigen Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestvolumens der zweiten
Kammer geschlossen ist.
6. Getriebemotor nach Anspruch 5,
bei dem der Kanal zwischen der ersten Kammer eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer
bei einem spielabhängigen Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestvolumens der zweiten
Kammer vollständig geöffnet ist, und bei dem der Kanal zwischen einer zweiten Kammer
eines Kammerpaars und der Ausgleichskammer bei einem spielabhängigen Unterschreiten
eines vorgegebenen Mindestvolumens der ersten Kammer vollständig geöffnet ist.
7. Getriebemotor nach Anspruch 6,
bei dem ein Übergang zwischen einem Schließen eines Kanals und einem vollständigen
Öffnen eines Kanals kontinuierlich erfolgt.
8. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei dem die viskose Flüssigkeit Schmieröl des Getriebes ist, und bei dem die Federelemente
Tellerfedern sind.
9. Getriebemotor nach Anspruch 1,
bei dem der Drehschwingungsdämpfer durch eine Kupplung mit elastischen Bolzen gebildet
ist, die jeweils in einer diese umschließenden Kammer angeordnet sind.
10. Getriebemotor nach Anspruch 9,
bei dem die Kammern jeweils mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt sind.
11. Getriebemotor nach Anspruch 1,
bei dem der Drehschwingungsdämpfer am Rotor angeordnet ist, der ein durch einen Luftspalt
vom Stator beabstandetes äußeres Rotorelement und ein konzentrisch zum äußeren Rotorelement
angeordnetes inneres Rotorelement umfaßt, und bei dem das äußere Rotorelement mit
der Rotorwelle drehfest verbunden ist, und bei dem das innere Rotorelement mit einer
antriebsseitigen Getriebewelle drehfest verbunden ist, und bei dem das äußere Rotorelement
und das innere Rotorelement durch eine Strömungskupplung miteinander verbunden sind,
und bei dem radial zwischen dem äußeren Rotorelement und dem inneren Rotorelement
eine einstellbare magnetische Abschirmung angeordnet ist, die bei einem unter einem
vorgebbaren Schwellwert liegendem Schlupf zwischen dem äußeren Rotorelement und dem
inneren Rotorelement zur Herstellung einer magnetischen Kopplung zwischen dem äußeren
Rotorelement und dem inneren Rotorelement deaktiviert ist.
12. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem zwischen einer Rotornabe und dem unteren Lagerdeckel zumindest ein Axiallager
für die Rotorwelle angeordnet ist.
13. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
bei dem der Motor an einen Schmierstoffversorgungs- und/oder Kühlmittelkreislauf des
Getriebes angeschlossen ist.
14. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei dem der Motor eine permanenterregte Synchronmaschine ist, deren Rotor-Magnetsystem
in einen Edelstahlmantel eingeschweißt ist.
15. Getriebemotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem der Motor eine permanenterregte umrichterlose Synchronmaschine ist.
1. Gear motor for a mill drive system, comprising
- a transmission which is disposed below or alongside a milling disc and has at least
one planet gear stage and/or spur gear stage featuring a vertical or horizontal shaft
position,
- an electric motor which is integrated in a housing of the transmission and whose
rotor and stator have axes that extend parallel to the shaft position of the transmission,
- an upper bearing cap and a lower bearing cap, which are mounted on opposite end
faces of the rotor and/or stator and comprise bearing seats for rotor shaft bearings,
- a coolant collection tray which is formed between the lower bearing cap and a bottom
portion of the housing,
- a torsional vibration damper that is arranged between a ring gear of the transmission
and the housing, or radially between a rotor shaft and a rotor chassis to which rotor
windings and/or rotor magnets are attached, characterised in that
- the gear motor comprises a coolant collection tray which is formed between the lower
bearing cap and the bottom portion of the housing,
- the torsional vibration damper comprises a primary portion and a secondary portion
which is connected to the primary portion in a torsionally elastic manner,
- provision is made for a stator chassis connecting the upper bearing cap and the
lower bearing cap, and
- provision is made for a flange which is formed on an inner side of the housing,
extending radially inwards, to which the lower and/or upper bearing cap are/is connected
and by means of which the motor is supported.
2. Gear motor according to claim 1,
wherein leaf spring units are arranged between the primary portion and the secondary
portion, and are attached at their ends to the primary portion or to the secondary
portion.
3. Gear motor according to claim 2,
wherein the leaf spring units are arranged within chambers that are filled with a
viscous liquid.
4. Gear motor according to claim 3,
wherein the viscous liquid is lubricating oil of the transmission.
5. Gear motor according to claim 1,
wherein the primary portion is externally toothed and the secondary portion is internally
toothed, and wherein the internal and external toothing have a predetermined clearance
relative to each other in a circumferential direction, and wherein chambers which
are at least partially filled with a viscous liquid are formed between teeth of the
primary portion and of the secondary portion, said teeth being separated from each
other as a function of said clearance, and spring elements are inserted in each case
between a tooth flank of the primary portion and a tooth flank of the secondary portion,
and wherein the chambers are connected in pairs via channels to equalisation chambers
that are assigned to a chamber pair in each case, and wherein a channel between a
first chamber of a chamber pair and the equalisation chamber is closed if the first
chamber falls below a predetermined minimal volume as a function of the clearance,
and wherein a channel between a second chamber of the chamber pair and the equalisation
chamber is closed if the second chamber falls below a predetermined minimal volume
as a function of the clearance.
6. Gear motor according to claim 5,
wherein the channel between the first chamber of a chamber pair and the equalisation
chamber is fully opened if the second chamber falls below a predetermined minimal
volume as a function of the clearance, and wherein the channel between a second chamber
of a chamber pair and the equalisation chamber is fully opened if the first chamber
falls below a predetermined minimal volume as a function of the clearance.
7. Gear motor according to claim 6,
wherein a transition between closing a channel and fully opening a channel takes place
continuously.
8. Gear motor according to one of claims 5 to 7,
wherein the viscous liquid is lubricating oil of the transmission, and wherein the
spring elements are disc springs.
9. Gear motor according to claim 1,
wherein the torsional vibration damper is formed by a coupling comprising elastic
bolts which are in each case disposed in a chamber which encloses them.
10. Gear motor according to claim 9,
wherein the chambers are filled with a viscous liquid in each case.
11. Gear motor according to claim 1,
wherein the torsional vibration damper is arranged on the rotor, which comprises an
outer rotor element that is separated from the stator by an air gap and an inner rotor
element which is arranged concentrically relative to the outer rotor element, and
wherein the outer rotor element is connected in a non-rotatable manner to the rotor
shaft, and wherein the inner rotor element is connected in a non-rotatable manner
to a transmission shaft on the drive side, and wherein the outer rotor element and
the inner rotor element are interconnected by means of a hydraulic coupling, and wherein
an adjustable magnetic shielding is arranged radially between the outer rotor element
and the inner rotor element and is deactivated in order to create a magnetic coupling
between the outer rotor element and the inner rotor element if the slip between the
outer rotor element and the inner rotor element is lower than a threshold value which
can be predefined.
12. Gear motor according to one of claims 1 to 11, wherein at least one axial bearing
for the rotor shaft is arranged between the rotor hub and the lower bearing cap.
13. Gear motor according to one of claims 1 to 12, wherein the motor is connected to a
lubricant supply circuit and/or coolant circuit of the transmission.
14. Gear motor according to one of claims 1 to 13, wherein the motor is a permanent-field
synchronous machine whose rotor magnet system is welded into a high-grade steel jacket.
15. Gear motor according to one of claims 1 to 14, wherein the motor is a permanent-field
synchronous machine without a converter.
1. Motoréducteur pour un système d'entraînement de broyeur, comprenant
- un engrenage, qui peut être mis sous un plateau de broyeur ou latéralement à celui-ci
et qui a au moins un étage satellite et/ou un étage à roue droite, qui a une position
d'arbre verticale ou horizontale,
- un moteur électrique, qui est intégré dans un carter de l'engrenage et dont le rotor
et le stator ont des axes s'étendant parallèlement à la position d'arbre de l'engrenage,
- un couvercle supérieur de palier et un couvercle inférieur de palier, qui sont montés
sur des côtés frontaux opposés sur le rotor et/ou le stator et qui comprennent des
sièges de palier pour des paliers de l'arbre du rotor,
- une cuvette de réception de fluide de refroidissement formée entre le couvercle
inférieur de palier et une partie de fond du carter,
- un amortisseur d'oscillations de rotation, qui est disposé entre une roue à denture
intérieure de l'engrenage et le carter ou radialement entre un arbre de rotor et un
support de rotor, auquel sont fixés des enroulements de rotor et/ou des aimants de
rotor,
caractérisé en ce que
- le motoréducteur comprend une cuvette de réception de fluide de refroidissement
formée entre le couvercle inférieur de palier et la partie de fond du carter,
- l'amortisseur d'oscillations de rotation comprend une partie primaire et une partie
secondaire reliée élastiquement en rotation à la partie primaire,
- il est prévu un support de stator reliant le couvercle supérieur de palier et le
couvercle inférieur de palier, et
- il est prévu un flasque, qui est formé sur un côté intérieur du carter, qui s'étend
radialement vers l'intérieur, auquel le couvercle inférieur et/ou le couvercle supérieur
de palier sont/est relié(s) et par lequel le moteur est soutenu.
2. Motoréducteur suivant la revendication 1,
dans lequel, entre la partie primaire et la partie secondaire, sont disposés des paquets
de ressorts à lame qui sont fixés par leur extrémité à la partie primaire ou à la
partie secondaire.
3. Motoréducteur suivant la revendication 2,
dans lequel les paquets de ressorts à lame sont disposés à l'intérieur de chambres
remplies d'un liquide visqueux.
4. Motoréducteur suivant la revendication 3,
dans lequel le liquide visqueux est de l'huile de lubrification de l'engrenage.
5. Motoréducteur suivant la revendication 1,
dans lequel la partie primaire a une denture extérieure, et dans lequel la partie
secondaire a une denture intérieure, et dans lequel la denture intérieure et la denture
extérieure ont un jeu prescrit entre elles dans la direction périphérique, et dans
lequel il est formé, entre des dents à distance les unes des autres en fonction du
jeu de la partie primaire et de la partie secondaire, des chambres remplies en partie
au moins d'un liquide visqueux, chambres dans lesquelles des éléments de ressorts
sont bandés respectivement entre un flanc de dent de la partie primaire et un flanc
de dent de la partie secondaire, et dans lequel les chambres communiquent par paire
par des canaux, avec respectivement des chambres de compensation associées à une paire
de chambres, et dans lequel un canal entre une première chambre d'une paire de chambres
et la chambre de compensation est fermé, lorsque l'on passe en dessous, en fonction
du jeu, d'un volume minimum prescrit de la première chambre, et dans lequel un canal
entre une deuxième chambre d'une paire de chambres et la chambre de compensation est
fermé lorsque l'on passe en dessous, en fonction du jeu, d'un volume minimum prescrit
de la deuxième chambre.
6. Motoréducteur suivant la revendication 5,
dans lequel le canal entre la première chambre d'une paire de chambres et la chambre
de compensation est ouvert complètement lorsque l'on passe en dessous, en fonction
du jeu, d'un volume minimum prescrit de la deuxième chambre, et dans lequel le canal
entre une deuxième chambre, une paire de chambres et la chambre de compensation est
ouvert complètement lorsque l'on passe en dessous, en fonction du jeu, d'un volume
minimum prescrit de la première chambre.
7. Motoréducteur suivant la revendication 6,
dans lequel un passage entre une fermeture d'un canal et une ouverture complète d'un
canal s'effectue d'une manière continue.
8. Motoréducteur suivant l'une des revendications 5 à 7,
dans lequel le liquide visqueux est de l'huile de lubrification de l'engrenage, et
dans lequel les éléments de ressorts sont des ressorts à disque.
9. Motoréducteur suivant la revendication 1,
dans lequel l'amortisseur d'oscillations de rotation est formé par un accouplement
ayant des axes élastiques, qui sont disposés respectivement dans une chambre les entourant.
10. Motoréducteur suivant la revendication 9,
dans lequel les chambres sont remplies respectivement d'un liquide visqueux.
11. Motoréducteur suivant la revendication 1,
dans lequel l'amortisseur d'oscillations de rotation est monté sur le rotor, qui comprend
un élément rotorique extérieur mis à distance du stator par un entrefer et un élément
rotorique intérieur disposé concentriquement à l'élément rotorique extérieur, et dans
lequel l'élément rotorique extérieur est solidaire en rotation de l'arbre du rotor,
et dans lequel l'élément rotorique intérieur est solidaire en rotation d'un arbre
d'engrenage du côté de l'entraînement, et dans lequel l'élément rotorique extérieur
et l'élément rotorique intérieur sont reliés entre eux par un accouplement hydraulique,
et dans lequel il est monté radialement entre l'élément rotorique extérieur et l'élément
rotorique intérieur une protection magnétique réglable, qui, pour un glissement inférieur
à une valeur de seuil pouvant être prescrite entre l'élément rotorique extérieur et
l'élément rotorique intérieur, est désactivée pour la production d'un couplage magnétique
entre l'élément rotorique extérieur et l'élément rotorique intérieur.
12. Motoréducteur suivant l'une des revendications 1 à 11,
dans lequel au moins un palier axial pour l'arbre du rotor est monté entre un moyeu
du rotor et le couvercle inférieur de palier.
13. Motoréducteur suivant l'une des revendications 1 à 12,
dans lequel le moteur est raccordé à un circuit d'alimentation en lubrifiant et/ou
à un circuit de fluide de refroidissement de l'engrenage.
14. Motoréducteur suivant l'une des revendications 1 à 13,
dans lequel le moteur est un moteur synchrone à excitation permanente, dont le système
magnétique de rotor est soudé dans une enveloppe en acier fin.
15. Motoréducteur suivant l'une des revendications 1 à 14,
dans lequel le moteur est un moteur synchrone à excitation permanente et sans convertisseur
de fréquence.
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