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Die Erfindung betrifft einen Antrieb, aufweisend ein von einem Elektromotor angetriebenes Getriebe.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Antrieb ein von einem Elektromotor angetriebenes Getriebe aufweist.
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Aus der US 2007 / 0 246 634 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Getriebemotor bekannt.
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Aus der WO 2019 / 214 846 A1 ist eine standardisierte modulare Antriebsanordnung bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb weiterzubilden, wobei Schwingverhalten des Antriebs vermindert werden soll.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antrieb nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind, dass der Antrieb ein von einem Elektromotor angetriebenes Getriebe aufweist,
wobei, insbesondere mittels Schrauben, Fußteile mit dem Elektromotor, insbesondere mit einem Statorgehäuse des Elektromotors, verbunden sind, welche mit einer Motorschwinge des Antriebs verbunden sind, insbesondere mittels Schrauben,
wobei ein Gehäuseteil des Getriebes oder ein mit dem Gehäuseteil des Getriebes verbundenes weiteres Fußteil mit der Motorschwinge des Antriebs verbunden ist, insbesondere mittels Schrauben,
wobei eine zusätzliche Verstrebung das Gehäuseteil des Getriebes mit dem Elektromotor verbindet.
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Von Vorteil ist dabei, dass durch die zusätzliche Verstrebung der Antrieb versteift und somit das Schwingverhalten oder die Schwingfähigkeit vermindert ist, insbesondere für tiefe Frequenzen.
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Denn durch die Versteifung mittels der zusätzlichen Verstrebung ist auch bei besonders massereichen Elektromotoren und/oder Getrieben des Antriebs zwar eine Biegung der Motorschwinge nicht verhinderbar, jedoch ist mittels der zusätzlichen Verstrebung eine erhöhte Steifigkeit des gesamten Antriebs erreichbar, insbesondere bei Anordnung der zusätzlichen Verstrebung auf der von der Motorschwinge abgewandten Seite des Getriebes und/oder Elektromotors.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Statorgehäuse des Elektromotors Kontaktflächen ausgebildet,
wobei in jede der Kontaktflächen Gewindebohrungen eingebracht sind,
wobei die Anordnung der Kontaktflächen eine diskrete Rotationssymmetrie, insbesondere eine vierzählige Drehsymmetrie, aufweist, insbesondere bezogen auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors oder eine dazu parallel ausgerichtete Achse,
und/oder wobei das mittels der Gewindebohrungen gebildete Bohrbild eine diskrete Rotationssymmetrie, insbesondere eine vierzählige Drehsymmetrie, aufweist, insbesondere bezogen auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors oder eine dazu parallel ausgerichtete Achse. Von Vorteil ist dabei, dass infolge der Symmetrie der Elektromotor in zueinander gedrehten Ausrichtungen montierbar ist. Dabei ist der Anschlusskasten entsprechend abhängig von der Ausrichtung entweder oben, unten oder seitlich angeordnet. Abhängig vom den Antrieb umgebenden zur Verfügung stehenden für den Antrieb zur Verfügung stehenden Bauraum ist also der Anschlussbereich des Elektromotors verschieden anordenbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Anordnung der Kontaktflächen eine vierzählige Drehsymmetrie auf, insbesondere bezogen auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors oder eine dazu parallel ausgerichtete Achse. Von Vorteil ist dabei, dass zumindest vier Kontaktflächen vorhanden sind und davon nur zwei nach unten orientiert sind, so dass zwei Fußteile befestigbar sind, mit denen der Elektromotor mit der Motorschwinge verbunden ist. Somit stehen die beiden anderen Kontaktflächen zur Verfügung für die zusätzliche Verstrebung.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das mittels der Gewindebohrungen gebildete Bohrbild eine vierzählige Drehsymmetrie auf, insbesondere bezogen auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors oder eine dazu parallel ausgerichtete Achse. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor in verschiedenen Ausrichtungen montierbar ist und außerdem zwei Fußteile zur Befestigung an der Motorschwinge und zwei weitere zur Befestigung der zusätzlichen Verstrebung vorhanden sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Fußteile mit Kontaktflächen des Statorgehäuses des Elektromotors verbunden,
wobei die anderen Kontaktflächen am Statorgehäuse des Elektromotors mit einem ersten Verbindungsteil der zusätzlichen Verstrebung verbunden sind. Von Vorteil ist dabei, dass zwei voneinander beabstandete Kontaktflächen für die zusätzliche Verstrebung zur Verfügung stehen und somit eine hohe Verdrehsteifigkeit erreichbar ist. Ebenso stehen zwei voneinander beabstandete Kontaktflächen für die Fußteile zur Verfügung und ermöglichen eine verdrehsteife Befestigung des Elektromotors auf der Motorschwinge.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Fußteile jeweils an ihrer von der jeweiligen, insbesondere das Statorgehäuse berührenden, Kontaktfläche abgewandten Seite mit der Motorschwinge des Antriebs verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass Fertigungstoleranzen ausgleichbar sind, da an den Fußteilen beidseitig Schrauben zum Verbindung verwendet werden und somit das vor dem Festschrauben vorhandene Spiel mechanische Spannungen ausgleichbar macht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Verbindungsteil mit einer Strebe der zusätzlichen Verstrebung verbunden, insbesondere mittels Schrauben, welche durch sowohl die Strebe als auch das erste Verbindungsteil durchragen,
insbesondere wobei der Schraubenkopf der jeweiligen Schraube das erste Verbindungsteil auf die Strebe drückt oder die Strebe auf das erste Verbindungsteil, insbesondere wobei der Gewindebereich der Schraube in eine Mutter oder ein anderes ein Innengewinde aufweisendes Teil eingeschraubt ist, insbesondere wobei die Strebe und das erste Verbindungsteil zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter oder dem anderen Teil angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass vor dem Befestigen, also Festschrauben der die Strebe mit dem ersten Verbindungsteil verbindenden Schrauben mechanische Spannungen im vorhandenen Spiel des Verbindungsbereichs aufnehmbar sind. Somit sind also Spannungen vermeidbar oder zumindest verminderbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Strebe mit einem zweiten Verbindungsteil der zusätzlichen Verstrebung verbunden, insbesondere stoffschlüssig, insbesondere schweißverbunden, ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine stabile und steife Befestigung am Gehäuse des Getriebes erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Verbindungsteil mit dem Gehäuseteil des Getriebes verbunden, insbesondere mittels Schrauben. Von Vorteil ist dabei, dass mechanische Spannungen vor dem Festziehen der Schrauben ausgleichbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zusätzliche Verstrebung als Stanz-Biegeteil oder als Tiefziehteil oder als warm / kalt gewalztes Profil gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Strebe ein U-förmiges Querschnittsprofil auf,
insbesondere wobei das Querschnittsprofil in einer Schnittebene enthalten ist, deren Normalenrichtung parallel zur Drehachse des Rotors des Elektromotors ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Strebe mit einer sehr dünnen Wandstärke ausführbar ist und trotzdem eine hohe Steifigkeit erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Strebe und dem ersten Verbindungsteil zumindest ein Distanzblech zwischengeordnet, durch welches die durch die Strebe und das erste Verbindungsteil hindurchragenden Schrauben hindurchragen. Von Vorteil ist dabei, dass Abstände in einfacher und kostengünstiger Weise ausgleichbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen einem oder dem Distanzblech und der Strebe ein erster ebener Berührbereich vorhanden. Von Vorteil ist dabei, dass durch die Wandstärke des Distanzblechs oder eines Stapels aus Distanzblechen die Strebe spannungsfrei mit dem ersten Verbindungsteil verbindbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen einem oder dem Distanzblech und dem ersten Verbindungsteil ein zweiter ebener Berührbereich vorhanden. Von Vorteil ist dabei, dass durch die Wandstärke des Distanzblechs oder eines Stapels aus Distanzblechen die Strebe spannungsfrei mit dem ersten Verbindungsteil verbindbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen Elektromotor und Getriebe eine Kupplung angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Ausgleich der Rotorwelle zur eintreibenden Getriebewelle vorgesehen ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Statorgehäuse des Elektromotors und dem Gehäuseteil des Getriebes eine Kupplung angeordnet,
insbesondere wobei das Statorgehäuse des Elektromotors vom Gehäuseteil des Getriebes beabstandet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Komponenten in axialer Richtung hintereinander über der Motorschwinge angeordnet sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kupplung von einem Schutzgehäuse zumindest teilweise umgeben, das mit der Motorschwinge verbunden ist und sowohl vom Elektromotor als auch vom Getriebe beabstandet ist,
insbesondere sowohl vom Statorgehäuse als auch vom Gehäuseteil des Getriebes beabstandet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Komponenten separat herstellbar sind und auf der Motorschwinge als Antrieb angeordnet sind.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 ist ein erfindungsgemäßer, auf einer Motorschwinge 8 montierter Antrieb, aufweisend ein von einem Elektromotor angetriebenes Getriebe mit einer zusätzlichen Verstrebung, in Schrägansicht dargestellt.
- In der 2 ist der Elektromotor nur schematisch in Schrägansicht dargestellt, wobei Fußteile 20 am Elektromotor anmontiert sind.
- In der 3 ist ein Querschnitt durch den Elektromotor ohne Fußteile 20 in Schnittansicht dargestellt.
- In der 4 ist eine Schrägansicht des Elektromotors ohne Fußteile 20 dargestellt.
- In der 5 ist die zusätzliche Verstrebung in Schrägansicht dargestellt.
- In der 6 ist ein erstes Verbindungsteil 3 der zusätzlichen Verstrebung mit einem aufgelegten Distanzblech 60 in Schrägansicht dargestellt.
- In der 7 ist die zusätzliche Verstrebung in Seitenansicht dargestellt.
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Wie in den Figuren dargestellt, weist der Antrieb eine Motorschwinge 8 auf, auf der ein Elektromotor und ein Getriebe montiert sind, wobei der Elektromotor das Getriebe über eine Kupplung 7 antreibt.
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Am Gehäuse, insbesondere Statorgehäuse, des Elektromotors sind Verdickungen ausgeformt, in welche radial gerichtete Gewindebohrungen 30 eingebracht sind, so dass die Fußteile 20 mittels Schrauben anschraubbar sind.
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Dabei sind vorzugsweise ebene, insbesondere vier, Kontaktflächen am Gehäuse des Elektromotors ausgebildet, in welche die Gewindebohrungen 30 eingebracht sind.
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Das jeweilige Fußteil 20 liegt an der jeweiligen Kontaktfläche an und ist mit vorzugsweise drei Schrauben, die in die Gewindebohrungen eingeschraubt sind, an die jeweilige Kontaktfläche angedrückt.
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Die Gewindebohrungen sind vorzugsweise voneinander regelmäßig beabstandet, insbesondere in axialer Richtung, und auf derselben Umfangswinkelposition sowie auf demselben Radialabstand angeordnet. Ein erster Teil der Gewindebohrungen 30 ist entlang einer geraden Linie hintereinander angeordnet. Ein weiterer Teil der Gewindebohrungen 30 ist entlang einer anderen, zur geraden Linie parallel ausgerichteten, geraden Linie hintereinander angeordnet.
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Der Radialabstand ist auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors bezogen. Ebenso sind die axiale Richtung und die Umfangsrichtung auf die Drehachse des Rotors des Elektromotors bezogen.
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Die Anordnung der Kontaktflächen weist eine diskrete Rotationssymmetrie auf, insbesondere eine vierzählige Drehsymmetrie, wobei die Drehsymmetrieachse die Drehachse des Rotors des Elektromotors ist.
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Ebenso weist die Anordnung der in die Kontaktflächen eingebrachten Gewindebohrungen eine diskrete Rotationssymmetrie auf, insbesondere eine vierzählige Drehsymmetrie, wobei die Drehsymmetrieachse die Drehachse des Rotors des Elektromotors ist.
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Somit sind die Fußteile 20 an vier Seiten anbringbar, und der Elektromotor entsprechen in vier Orientierungen an der Motorschwinge 8 befestigbar. Der Anschlusskasten 2 des Elektromotors ist somit entweder an der von der Motorschwinge 8 abgewandten oder zugewandten oder an einer der beiden anderen Seiten angeordnet.
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Ein erstes Verbindungsteil 3, insbesondere ein Metallblech ist mittels in die Gewindebohrungen der beiden nicht von Fußteilen 20 bedeckten Kontaktflächen eingeschraubten Schrauben, insbesondere mittels der Schraubenköpfe dieser Schrauben, an das Statorgehäuse 1 des Elektromotors angedrückt.
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Mittels durch eine Strebe 4 durchgehender Schrauben 51 werden die Strebe 4 und das erste Verbindungsteil 3 aneinandergepresst. Dabei sind die Schrauben nicht nur durch die Strebe 4 durchgeführt, sondern auch durch das erste Verbindungsteil 3. Auf den Gewindebereich der jeweiligen Schrauben 51 sind Muttern aufgeschraubt. Somit ist die Strebe 4 mit dem ersten Verbindungsteil 3 sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig verbunden. Mittels der Schrauben 51 und derjenigen Ausnehmungen des ersten Verbindungsteils 3 und der Strebe 4, durch welche die Schrauben 51 geführt sind, ist bei der Montage der zusätzlichen Verstrebung ein Spiel vorhanden, das zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen zur Verfügung steht und einen spannungsfreien Zusammenbau ermöglicht.
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Die Befestigung des ersten Verbindungsteils 3 am Elektromotor ist von der Verbindung des ersten Verbindungsteils 3 mit der Strebe 4 beabstandet.
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Die Strebe 4 erstreckt sich ist in axialer Richtung derart weit, dass eine Kupplung 7 überbrückt ist und ein Endbereich der Strebe 4 mit einem zweiten Verbindungsteil 5 verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig, insbesondere schweißverbunden, ist.
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Das zweite Verbindungsteil 5 ist mittels in Gewindebohrungen des Gehäuseteils 6 des Getriebes eingeschraubten Schrauben an das Gehäuseteil 6 des Getriebes angedrückt.
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Somit sind also zwei der vier Kontaktflächen mittels Fußteilen 20 bedeckt und die beiden anderen Kontaktflächen sind von dem ersten Verbindungsteil 3 bedeckt.
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Somit ist durch die diskrete Rotationssymmetrie der am Elektromotor ausgebildeten mechanischen Schnittstelle, insbesondere also die am Statorgehäuse des Elektromotors ausgebildeten Kontaktflächen und das durch die in die Kontaktflächen eingebrachten Gewindebohrungen gebildete Bohrbild, einerseits ermöglicht, den Elektromotor der Zähligkeit der Rotationssymmetrie entsprechend in verschiedenen Ausrichtungen auf der Motorschwinge zu montieren, insbesondere so dass der Anschlusskasten entweder auf der von der Motorschwinge 8 zugewandten oder abgewandten Seite oder auf einer der beiden anderen Seiten des Elektromotors angeordnet ist.
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Gleichzeitig ist durch diese Rotationssymmetrie ermöglicht, die beiden von Fußteilen 20 freien Kontaktflächen mit dem ersten Verbindungsteil 3 zu belegen.
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Die zusätzliche Verstrebung ist durch das erste Verbindungsteil 3 sowie die Strebe 4 mit dem zweiten Verbindungsteil 5 gebildet.
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Am Getriebe ist die zusätzliche Verstrebung auf der von der Motorschwinge 8 abgewandten Seite des Gehäuseteils 6 des Getriebes angeordnet.
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Am Elektromotor ist die zusätzliche Verstrebung auf der von der Motorschwinge 8 abgewandten Seite des Statorgehäuses 1 des Elektromotors angeordnet.
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Das erste Verbindungsteil 3, das zweite Verbindungsteil 5 und die Strebe 4 sind jeweils vorzugsweise als Blechteil, insbesondere als Stanz-Biegeteil, oder als Tiefziehteil ausgeführt.
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Die Motorschwinge 8 ist ebenfalls aus Stahl gefertigt, so dass die thermische spezifische Längenänderung der Motorschwinge 8 derjenigen der zusätzlichen Verstrebung gleicht.
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Das Gehäuseteil 6 des Getriebes ist mittels Schrauben mit der Motorschwinge verbunden. Ebenso sind die Fußteile 20 mit der Motorschwinge 8 mittels Schrauben verbunden.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Kupplung 7 von einem Schutzgehäuse umgebbar, das mit der Motorschwinge aber nicht mit dem Elektromotor und auch nicht mit dem Getriebe verbunden ist.
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Somit sind Motor, Getriebe und Kupplung nicht von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben, sondern jede dieser Komponenten weist ein eigenes Gehäuse auf. Dabei sind alle Gehäuse dieser Komponenten jeweils mit der Motoschwinge verbunden. Die zusätzliche Verstrebung ist aber nicht mit dem Gehäuse, insbesondere Schutzgehäuse, der Kupplung verbunden, sondern nur mit dem Statorgehäuse 1 des Elektromotors und mit dem Gehäuseteil 6 des Getriebes.
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Zwischen dem Schutzgehäuse der Kupplung und dem Elektromotor ist also ein Abstand.
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Zwischen dem Schutzgehäuse der Kupplung und dem Getriebe ist ebenfalls ein Abstand.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind mehr Kontaktflächen ausgebildet und/oder eine andere diskrete Rotationssymmetrie vorhanden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Statorgehäuse des Elektromotors
- 2
- Anschlusskasten
- 3
- erstes Verbindungsteil
- 4
- Strebe
- 5
- zweites Verbindungsteil
- 6
- Gehäuseteil des Getriebes
- 7
- Kupplung
- 8
- Motorschwinge
- 20
- Fußteil
- 30
- Gewindebohrung
- 50
- Loch
- 51
- Schraube
- 52
- Loch
- 60
- Distanzblech
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016001853 A1 [0004]
- DE 102010054028 A1 [0006]