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Elektromotor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit Triebscheibe, insbesondere Riemenscheibe und besteht im wesentlichen darin, dass das die Triebscheibe umgreifende Gehäuse fusslos als zylindrischer Rotationskörper ausgebildet ist und im Bereich der Triebscheibe eine Öffnung zum Durchtritt der Kraftübertragungsorgane aufweist. Es sind schon Fussmotoren mit zylindrischem Gehäuse und fliegend gelagerter Triebscheibe bekannt geworden. Gegenüber dieser bekannten Ausbildung, bei welcher das Lager infolge der Ausladung der Triebscheibe mit einem Druck belastet war, der den Riemenzug noch übersteigt, bietet die Erfindung den Vorteil, dass durch die beidseitige Lagerung der Riemenscheibe die Belastung der Lager auf einen Bruchteil der bisherigen Lagerbelastungen herabgesetzt wird.
Da aber, je nach der Betriebsart, der Riemenzug nach verschiedenen Richtungen wirkt und daher die für den Durchtritt des Riemens erforderliche Gehäuseöffnung in verschiedenen Stellungen angeordnet sein muss, wären hiebei, wenn das Motorgehäuse in üblicher Weise mit Füssen ausgebildet wird, eine Anzahl von Typen entsprechend den verschiedenen Betriebsarten erforderlich. Der dadurch bedingte Aufwand würde den Wert einer solchen Ausbildung in Frage stellen. Das Motorgehäuse ist gemäss der Erfindung daher fusslos ausgebildet und besteht in einfacher Weise aus einem Rohr, welches an seinen Enden durch je eine Platte abgeschlossen ist und lediglich eine Durchtrittsöffnung für den Riemen aufweist. Bei einer solchen Ausführungsform tritt auch der Vorteil auf, dass eine besondere Verpackung des Motors für den Versand überflüssig wird.
Das Gehäuse weist eine glatte Zylinderform ohne vorspringende empfindliche Teile auf, so dass lediglich die Öffnung für den Durchtritt des Riemens zu verschliessen ist.
Eine äusserst einfache und solide Bauart ergibt sich, wenn gemäss der Erfindung das einen zylindrischen Rotationskörper bildende Motorgehäuse aus einem nahtlos gezogenen, die Riemenscheibe übergreifenden Rohr, wie z. B. aus einem handels- üblichen Siederohr mit einer entsprechenden Öffnung für den Durchtritt des Riemens besteht.
Die Ausbildung kann aber unter Umständen auch so getroffen sein, dass an das den Stator umschliessende Motorgehäuse ein die Riemenscheibe umgreifender, die Lagerung für die Motor- welle tragender, kappenartiger Teil und gegebenenfalls am anderen Ende ein die Schleifringe umschliessender und gleichfalls eine Lagerung für die Motorwelle tragender kappenartiger Teil angesetzt ist. In diesem Falle könnte gegebenenfalls auch die in der die Riemenscheibe umgreifende Kappe vorgesehene Riemendurchtrittsöffnung durch Umsetzen der Kappe in die der Riemenzugrichtung entsprechende Lage gebracht werden.
Ein solcher fusslos ausgebildeter Motor kann in entsprechender Weise in der der jeweiligen Betriebsart entsprechenden Lage festgelegt, z. B. auf einem Bock aufgespannt werden.
In erster Linie ist aber der erfindungsgemässe Elektromotor für eine schwenkbare Lagerung zwecks Ausnützung des Gegendrehmomentes zur Einstellung der Riemenspannung bestimmt. Eine solche schwenkbare Lagerung, bei welcher sich der exzentrisch zu seiner Achse aufgehängte Motor unter der Wirkung des Gegendrehmomentes derart verschwenkt, dass der Riemen entsprechend der zu übertragenden Leistung gespannt wird, wurde meistens in der Weise durchgeführt, dass der Motor mittels seiner Füsse auf einer Wippenschaukel befestigtwar, welcheihrerseits imwippenständer schwenkbar gelagert war. Um nun die Wippenschaukel, welche einen gesonderten schweren Bauteil darstellte, zu ersparen, wurde bereits vorgeschlagen, die Schwenklagerung unmittelbar am Motorgehäuse anzuordnen.
Hiebei war die Schwenklagerung zwischen Riemenscheibe und Motorgehäuse angeordnet, wobei man durch die Motorwelle in der Wahl der Schwenkachsenlager beschränkt war und überdies auch meistens den Abstand zwischen Riemenscheibe und Motorgehäuse vergrössern und dadurch eine noch ungünstigere Lagerbelastung in Kauf nehmen musste.
Gemäss der Erfindung ist nun der Motor an seinen Stirnflächen, also ausserhalb der Riemenscheibe mit Lagerungsorganen, insbesondere Lagerlöchern für seine schwenkbare Lagerung versehen, so dass die Schwenklagerung unbehindert durch die Motorachse beliebig angeordnet werden kann. An diesen Stirnflächen sind zweckmässig eine Anzahl von Anschlussstellen für die Schwenklagerung, insbesondere von Lagerlöchern in verschiedenen Abständen von der Motorachse vorgesehen, welche wahlweise zur Anbringung der Schwenklagerung ausgenutzt werden können.
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Die jeweils nicht ausgenutzten Lagerlöcher dienen in vorteilhafter Weise zur Einführung von Kühl- luft in das Motorgehäuse. Die Lagerlöcher od. dgl. sind zweckmässig in kreisförmigen Reihen um die
Motorachse herum angeordnet, wobei Löcher der einzelnen Reihen zwecks Verringerung der radialen Einstellstufen gegeneinander versetzt angeordnet sein können. Auf diese Weise. wird nicht nur die richtige Funktion der Anordnung wichtige Einstellung des radialen Abstandes der
Schwenkachse von der Motorachse, sondern auch eine Lagerung des Motors mit der Riemendurch- trittsöffnung in die der jeweiligen Betriebsart entsprechende Lage ermöglicht. Es können aber auch an Stelle der Löcher Schlitze vorgesehen sein, welche eine stufenlose Einstellung des Ab- standes der Schwenkachse von der Motorachse und auch eine Aufhängung des Motors in der entsprechenden Lage ermöglichen.
Die Erfindung schafft somit einen Motor, welcher für den Spezialzweck der schwenkbaren Lagerung in besonderem Masse geeignet ist und zur Erreichung dieses Zweckes neue Wege eröffnet.
Sie bietet aber auch wesentliche Vorteile in bezug auf die gedrungene und einfache Bauart des Motors und insbesondere in bezug auf die Lagerung der Motorwelle durch Herabsetzung der Lagerbelastung. Hiebei kann die Motorwelle an beiden Stirnseiten des Gehäuses, d. i. ausserhalb der Riemenscheibe und ausserhalb des Rotors gelagert sein, wobei ein beträchtlicher Anteil des Riemenzuges von der auf der Rotorseite angeordneten Lagerung aufgenommen wird. Es kann aber auch in vorteilhafter Weise eine Lagerung zwischen Riemenscheibe und Rotor vorgesehen sein, so dass der Riemenzug ungeführ in gleichem Masse von dem zu beiden Seiten der Riemenscheibe angeordneten Lager aufgenommen wird. In diesem letzteren Falle kann der Rotor fliegend angeordnet oder noch durch ein drittes Lager am Gehäuseende gelagert sein.
Wenn auch die Erfindung in erster Linie für einen Elektromotor mit Riemenscheibenantrieb geeignet ist, so ist sie doch darauf nicht beschränkt. Die Erfindung kann sinngemäss auch für andere Antriebsarten, bei welchen eine Querbelastung der Motorwelle auftritt, Anwendung finden. Z. B. kann bei Reibscheibenabtrieb ein analoger Effekt erreicht und auch die schwenkbare Lagerung zur Einstellung des Adhäsionsdruckes ausgenutzt werden, wobei eben die für den Riemendurchtritt bestimmte Gehäuseöffnung für den Eingriff der Reibscheibe bemessen werden muss.
Sinngemäss kann auch an Stelle des Elektromotors ein Generator in der erfindungsgemässen Weise ausgebildet werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen, welche die schwenkbare Lagerung von Motoren darstellen, schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt einen Motor in perspektivischer Ansicht, dessen Gehäuse aus einem nahtlos gezogenen Rohr besteht, während Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen solchen Motor darstellt. Fig. 3 zeigt einen Motor, bei welchem an ein den
Stator umschliessendes Gehäuse kappenartige Teile angeschlossen sind, von welchen einer die Riemenscheibe umgreift und der andere die
Schleifringe des Rotors umschliesst. Das Gehäuse des Motors nach Fig. 1 und 2 ist von einem nahtlos gezogenen Rohr 1, z. B. einem Siederohr, gebildet, welches an den Enden durch Scheiben 2 und 3 abgeschlossen ist, die die Stirnflächen des Motorgehäuses bilden.
Im Bereich der Riemenscheibe 4 weist das Motorgehäuse eine Öffnung 5 auf, welche den Durchtritt des Riemens 6 gestattet.
Der Motor ist fusslos ausgebildet und um eine
Schwenkachse 7 schwenkbar in einem Ständer 8 gelagert. Die Anordnung ist hiebei so getroffen, dass der Motor unter der Wirkung des Statorgegendrehmomentes derart verschwenkt wird, dass der Riemen gespannt wird. Zu diesem Zwecke ist die Öffnung 5 so gross bemessen, dass in dem zulässigen Schwenkbereich der Riemen nicht durch das Gehäuse behindert wird. Um für den Fall eines Streifens des Riemens an den Kanten 9 der Gehäuseöffnung 5 eine Beschädigung des Riemens zu vermeiden, können diese Kanten abgerundet als Gleitflächen ausgebildet sein oder es können gegebenenfalls auch an diesen Kanten Rollen angeordnet werden.
Für das Auftreten des richtigen riemenspannenden Effektes ist die Entfernung der Schwenkachse 7 von der Motorachse 10 massgebend. Es hat sich z. B. gezeigt, dass es günstig ist, den Abstand der Schwenkachse von der Motorachse gleich dem Riemenscheibenradius zu wählen. Ferner ist es auch wichtig, dass der Motor so aufgehängt werden kann, dass die Gehäuseöffnung 5 entsprechend der jeweiligen Betriebsart des Motors (Oberzug, Unterzug, senkrechter Zug nach oben oder unten usw. ) sich in der richtigen Lage befindet.
Um die Gehäuseöffnung 5 in die richtige Lage einstellen zu können, sind an den Motorstirnflächen Lagerlöcher 11 im Kreis um die Motorachse 10 angeordnet, in welche der Schwenkzapfen wahlweise eingeführt werden kann. Um aber auch entsprechend der jeweiligen Riemenscheibengrösse oder dem gewünschten Spanneffekt den radialen Abstand der Schwenkachse 7 von der Motorachse 10 einstellbar zu machen, sind auch in radialer Richtung Serien von Lagerlöchern vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung sind die Lagerlöcher z. B. in konzentrischen Kreisen um die Motorachse herum vorgesehen, wobei die Löcher 11 der einzelnen Reihen derart gegeneinander versetzt sind, dass die radiale Einstellung in möglichst kleinen Stufen erfolgen kann und nicht durch den Durchmesser und die zwischen den Löchern erforderliche Wandstärke begrenzt ist.
Wie Fig. 2 im Längsschnitt zeigt, ist die Motorwelle 10 an den Stirnflächen 2 und 3 des Gehäuses ausserhalb der Riemenscheibe und dem Ende des Rotors in Lagerungen 12 und 13 gelagert, so dass die Riemenspannung auf beide Lager übertragen wird. Gegebenenfalls kann auch eine Lagerung zwischen Riemenscheibe 4 und Rotor 14
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erfolgen. Die rotierenden Teile des Motors, d. i. der Rotor 11 und die Riemenscheibe 4, können mit Ventilatorflächen ausgestattet sein, um Kühlluft durch das Gehäuse zu fördern. Beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist auf der Motorwelle 10 ein Ventilator 15 angeordnet, welcher dem Motor Kühlluft zuführt. In diesem Falle dienen die für die Schwenklagerung nicht ausgenützten Löcher 11 der Stirnflächen zur Führung der Kühlluft.
Es kann hiebei auch zwischen dem Stator 16 und dem Gehäuse 1 ein Luftspalt vorgesehen sein, so dass auch der Stator zur Gänze gekühlt wird. Zwischen Riemenscheibe 4 und Rotor 14 kann eine Zwischenwand vorgesehen sein, um zu verhindern, dass der Riemenstaub zum Rotor gelangt. Diese Zwischenwand kann gleichfalls mit Kühlluftlöchern versehen sein.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher an ein den Stator umschliessendes Gehäuse 17 topfartige Kappen 18 und 19 angeschlossen sind.
Der Teil 18 umgreift die Riemenscheibe und trägt die Lagerung 22, während der mit der Lagerung 20 versehene Teil 19 die Schleifringe 21 des Motors umschliesst. Auf diese Weise wird zwar keine so einheitliche einfache und gedrungene Bauart erreicht wie bei den Motoren nach Fig. 1 und 2, jedoch wird eine leichtere Zugänglichkeit zu dem Innenraum des Motors ermöglicht. Durch einfaches Abnehmen der Kappe 19 können die Schleifringe zugänglich gemacht werden, während durch Abnehmen der Kappe 18 die Riemenscheibe 4 zugänglich wird. Auch bei dieser Ausführungsform können die Stirnflächen der Kappen 18 und 19 mit einer Serie von Lagerlöchern 11 versehen sein, mit welchen die Schwenklagerung wahlweise zusammenwirkt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 kann gegebenenfalls eine Einstellung der Lagerlöcher in der Umfangsrichtung auch durch Verdrehen der Endscheiben 2 und 3 erfolgen, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 gegebenenfalls die ganzen Kappen 18 und 19 versetzt werden können. In einem solchen Falle kann mit weniger Lagerlöchern in der Umfangsrichtung das Auslangen gefunden werden, wodurch gegebenenfalls die Möglichkeit geschaffen wird, die Stufen der Einstellbarkeit in radialer Richtung zu verkleinern.
Die Stromzuführung zu dem Motor kann vorzugsweise an einer der Stirnflächen des Motors vorgesehen werden, um eine möglichst geringe Bewegung der Stromzuführungen bei der Schwenkbewegung des Motors zu erreichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass das die Triebscheibe umgreifende Gehäuse fusslos als zylindrischer Rotationskörper ausgebildet ist und im Bereich der Triebscheibe eine Öffnung zum Durchtritt der Kraftübertragungsorgane aufweist.
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Electric motor
The invention relates to an electric motor with a drive pulley, in particular a belt pulley, and consists essentially in the fact that the housing encompassing the drive pulley is designed without feet as a cylindrical rotating body and has an opening in the area of the drive pulley for the power transmission elements to pass through. Foot motors with a cylindrical housing and an overhung drive pulley are already known. Compared to this known design, in which the bearing was loaded with a pressure as a result of the projection of the drive pulley, which still exceeds the belt tension, the invention offers the advantage that the load on the bearings is reduced to a fraction of the previous bearing loads due to the bearing on both sides of the pulley becomes.
However, since, depending on the operating mode, the belt pull acts in different directions and therefore the housing opening required for the belt to pass through must be arranged in different positions, a number of types would correspond if the motor housing is designed with feet in the usual way the different operating modes required. The effort involved would call into question the value of such training. According to the invention, the motor housing is therefore designed without feet and consists in a simple manner of a tube which is closed off at its ends by a plate and only has one passage opening for the belt. In such an embodiment there is also the advantage that special packaging of the engine for shipping is superfluous.
The housing has a smooth cylindrical shape without protruding sensitive parts, so that only the opening for the passage of the belt has to be closed.
An extremely simple and solid design is obtained if, according to the invention, the motor housing forming a cylindrical body of revolution is made of a seamlessly drawn tube that overlaps the pulley, such as, for. B. consists of a commercially available boiler tube with a corresponding opening for the belt to pass through.
Under certain circumstances, however, the design can also be such that on the motor housing enclosing the stator a cap-like part encompassing the belt pulley, bearing the bearing for the motor shaft, and possibly a bearing for the motor shaft at the other end, enclosing the slip rings bearing cap-like part is attached. In this case, the belt passage opening provided in the cap encompassing the belt pulley could possibly also be brought into the position corresponding to the belt pulling direction by moving the cap.
Such a footless motor can be set in a corresponding manner in the position corresponding to the respective operating mode, e.g. B. be clamped on a trestle.
Primarily, however, the electric motor according to the invention is intended for a pivotable mounting for the purpose of utilizing the counter-torque to adjust the belt tension. Such a pivotable mounting, in which the motor, which is suspended eccentrically to its axis, swivels under the action of the counter torque in such a way that the belt is tensioned according to the power to be transmitted, was usually carried out in such a way that the motor is on a seesaw swing by means of its feet was attached, which in turn was pivoted in the rocker stand. In order to save the seesaw swing, which represented a separate heavy component, it has already been proposed to arrange the pivot bearing directly on the motor housing.
The swivel bearing was arranged between the belt pulley and the motor housing, whereby the choice of swivel axis bearings was limited by the motor shaft and, moreover, the distance between the belt pulley and the motor housing had to be increased, which meant that the bearing load was even less favorable.
According to the invention, the motor is now provided on its end faces, i.e. outside the pulley, with bearing members, in particular bearing holes for its pivotable mounting, so that the pivoting mounting can be arranged as desired by the motor axis. A number of connection points for the pivot bearing, in particular of bearing holes at various distances from the motor axis, which can optionally be used to attach the pivot bearing, are expediently provided on these end faces.
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The unused bearing holes in each case serve in an advantageous manner to introduce cooling air into the motor housing. The bearing holes or the like. Are useful in circular rows around the
Arranged around the motor axis, holes in the individual rows can be offset from one another in order to reduce the radial adjustment steps. In this way. is not only the correct function of the important adjustment of the radial distance of the arrangement
Pivot axis from the motor axis, but also a mounting of the motor with the belt passage opening in the position corresponding to the respective operating mode. However, instead of the holes, slots can also be provided, which allow the distance between the pivot axis and the motor axis to be continuously adjusted and the motor to be suspended in the corresponding position.
The invention thus creates a motor which is particularly suitable for the special purpose of pivoting mounting and which opens up new ways to achieve this purpose.
However, it also offers significant advantages with regard to the compact and simple design of the motor and in particular with regard to the mounting of the motor shaft by reducing the bearing load. Hiebei the motor shaft on both ends of the housing, d. i. be mounted outside the pulley and outside the rotor, with a considerable portion of the belt tension being taken up by the bearing arranged on the rotor side. However, it can also advantageously be provided between the belt pulley and the rotor, so that the belt pull is absorbed to the same extent by the bearing arranged on both sides of the belt pulley. In the latter case, the rotor can be overhung or supported by a third bearing at the end of the housing.
While the invention is primarily suitable for a pulley drive electric motor, it is not so limited. The invention can analogously also be used for other types of drive in which a transverse load on the motor shaft occurs. For example, a similar effect can be achieved with the friction disk drive and the pivoting bearing can also be used to adjust the adhesive pressure, whereby the housing opening intended for the belt passage must be dimensioned for the engagement of the friction disk.
Analogously, instead of the electric motor, a generator can also be designed in the manner according to the invention.
In the drawing, the invention is explained schematically on the basis of exemplary embodiments which illustrate the pivotable mounting of motors. 1 shows a perspective view of a motor, the housing of which consists of a seamlessly drawn tube, while FIG. 2 shows a longitudinal section through such a motor. Fig. 3 shows an engine in which to a
Stator enclosing housing cap-like parts are connected, of which one engages around the pulley and the other the
Enclosing slip rings of the rotor. The housing of the motor according to FIGS. 1 and 2 is made of a seamlessly drawn tube 1, for. B. a boiler pipe, which is closed at the ends by discs 2 and 3, which form the end faces of the motor housing.
In the area of the belt pulley 4, the motor housing has an opening 5 which allows the belt 6 to pass through.
The motor is designed without feet and around a
Pivot axis 7 pivotably mounted in a stand 8. The arrangement is such that the motor is pivoted under the action of the stator counter torque in such a way that the belt is tensioned. For this purpose, the opening 5 is dimensioned so large that the belt is not hindered by the housing in the permissible pivoting range. In order to avoid damage to the belt in the event of the belt streaking against the edges 9 of the housing opening 5, these edges can be rounded as sliding surfaces or rollers can optionally also be arranged on these edges.
The distance of the pivot axis 7 from the motor axis 10 is decisive for the correct belt-tensioning effect to occur. It has z. B. shown that it is beneficial to choose the distance between the pivot axis and the motor axis equal to the pulley radius. Furthermore, it is also important that the motor can be suspended in such a way that the housing opening 5 is in the correct position according to the respective operating mode of the motor (upper pull, lower pull, vertical pull up or down, etc.).
In order to be able to set the housing opening 5 in the correct position, bearing holes 11 are arranged in a circle around the motor axis 10 on the motor end faces, into which the pivot pin can be optionally inserted. However, in order to make the radial distance of the pivot axis 7 from the motor axis 10 adjustable according to the respective pulley size or the desired tensioning effect, series of bearing holes are also provided in the radial direction. In the embodiment of the drawing, the bearing holes are z. B. provided in concentric circles around the motor axis, the holes 11 of the individual rows are offset from each other so that the radial adjustment can be made in the smallest possible steps and is not limited by the diameter and the wall thickness required between the holes.
As FIG. 2 shows in longitudinal section, the motor shaft 10 is supported on the end faces 2 and 3 of the housing outside the pulley and the end of the rotor in bearings 12 and 13, so that the belt tension is transmitted to both bearings. If necessary, a mounting between belt pulley 4 and rotor 14 can also be used
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respectively. The rotating parts of the engine, i.e. i. the rotor 11 and the pulley 4 can be equipped with fan surfaces in order to convey cooling air through the housing. In the exemplary embodiment of the drawing, a fan 15 is arranged on the motor shaft 10 and supplies cooling air to the motor. In this case, the holes 11 of the end faces that are not used for the pivot mounting serve to guide the cooling air.
An air gap can also be provided between the stator 16 and the housing 1 so that the stator is also completely cooled. An intermediate wall can be provided between the belt pulley 4 and the rotor 14 in order to prevent the belt dust from reaching the rotor. This partition can also be provided with cooling air holes.
3 shows an embodiment in which pot-like caps 18 and 19 are connected to a housing 17 surrounding the stator.
The part 18 engages around the pulley and carries the bearing 22, while the part 19 provided with the bearing 20 surrounds the slip rings 21 of the motor. In this way, although a uniform, simple and compact design is not achieved as in the case of the motors according to FIGS. 1 and 2, easier access to the interior of the motor is made possible. The slip rings can be made accessible by simply removing the cap 19, while the pulley 4 becomes accessible by removing the cap 18. In this embodiment too, the end faces of the caps 18 and 19 can be provided with a series of bearing holes 11 with which the pivot bearing optionally interacts.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the bearing holes can optionally also be adjusted in the circumferential direction by rotating the end plates 2 and 3, while in the embodiment according to FIG. 3, the entire caps 18 and 19 can optionally be offset. In such a case, it is possible to make do with fewer bearing holes in the circumferential direction, which possibly creates the possibility of reducing the levels of adjustability in the radial direction.
The power supply to the motor can preferably be provided on one of the end faces of the motor in order to achieve the smallest possible movement of the power supply during the pivoting movement of the motor.
PATENT CLAIMS:
1. Electric motor, characterized in that the housing encompassing the drive pulley is designed without feet as a cylindrical rotating body and has an opening in the area of the drive pulley for the power transmission elements to pass through.