DE1064143B

DE1064143B - Als Wechselstrom- oder Drehstrommotor ausgebildeter Schleudermotor mit automatischer Bremse

Info

Publication number: DE1064143B
Application number: DEH35441A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Siegfried Steinhilber
Original assignee: HIMMELWERK AG
Current assignee: HIMMELWERK AG
Priority date: 1959-01-24
Filing date: 1959-01-24
Publication date: 1959-08-27

Description

DEUTSCHES

Zur Bremsung von Drehstrom- und Wechselstrommotoren (Zentrifugen) in senkrechter Bauform verwendet man bekanntlich vielfach einen auf seiner Welle verschiebbaren Läufer oder einen auf einer Büchse festsitzenden Läufer, welcher dann zusammen mit der Büchse auf der Welle verschiebbar angeordnet ist, wobei im ausgeschalteten Zustand der Läufer oder die Baueinheit Läufer-Büchse infolge des Eigengewichts auf einer Reibfläche aufläuft und somit den das Schwungmoment bildenden Rotationskörper abbremst. Hierbei kann der Läufer die Reibfläche tragen und gegen eine feste Fläche am Lagerschild bremsen oder umgekehrt, wobei nur ein geringes Bremsmoment entsprechend dem geringen Läufergewicht erzeugt werden kann.

Es sind 1>ereits solche Ausführungen bekannt, bei denen in der Büchse noch zusätzlich eine gewindeähnliche Leitfläche und in der Welle ein Bolzen derart angeordnet sind, daß zwischen Büchse und Welle eine gewindeähnliche Verbindung entsteht. Dadurch wird bei der Bremsung durch die Schraubwirkung eine Längskraft erzeugt, welche in Richtung des Läufergewichtes wirkt und deshalb eine Verstärkung des Läufergewichtes darstellt.

Wie bei einer Schraube kann man ducch eine entsprechende Dimensionierung des Steigungswinkels, des Reibwertes, des Halbmessers der gewindeähnlichen Leitfläche und des Halbmessers der Bremse nach Einleitung der Schraubbewegung entweder Selbsthemmung erzeugen, d. h. den Wirkungsgrad des Schraubgetriebes Kleiner als 50%, oder das Schraubgetriebe selbstlösend, d. h., den Wirkungsgrad des Schraubgetriebes größer als 50% machen.

Bei den bekannten Ausführungen ist Selbsthemmung aus dem Grunde ausgeschlossen, weil die Bremsung sonst in diesem Falle ruckartig erfolgen, nach eingetretener Selbsthemmung die Bremse nicht mehr lösen und beim Wiedereinschalten der Motor nicht mehr anlaufen und die Ständerwicklung gegebenenfalls verbrennen würde. Die bekannten Ausführungen sind deshalb mit einer selbstlösenden Schraube vergleichbar. Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführungen ' ist der, daß das vom Aufprallimpuls erzeugte Anfangsbremsmoment von dem Schraubgetriebe lediglich um einen konstanten Faktor, der eben von der Steigung des Schraubgetriebes abhängig ist, verstärkt Vird.

Das Anfangsbremsmoment ist aber wegen der verschieden ausfallenden Aufprallimpulse ebenfalls verschieden groß, somit hat man auch kein definiertes Bremsmoment, sondern es ergeben sich bei jeder Bremsung dem Zufall überlassene Bremsmomente.

Nach vorliegender Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß man bemüht ist, bei jeder

ausgebildeter Schleudermotor

mit automatischer Bremse

Anmelder:
Himmelwerk A. G., Tübingen (Württ.)

Dipl.-Ing. Siegfried Steinhilber, Tübingen (Württ),
ist als Erfinder genannt worden

Bremsung gleiche Bremsmomente und deshalb auch gleiche Bremszeiten zu erhalten.

Die Erfindung bezieht sich auf einen als Wechselstrom- oder Drehstrommotor ausgebildeten Schleudermotor mit automatischer Bremse, bei dem ein Läuferkurzschlußring als Bremsfläche ausgebildet ist, die auf eine gegenüberliegende, an einem Motorlagerschild fest angeordnete Bremsgegenfläche wirkt. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender teils bekannter, teils neuer Merkmale:

a) Eine auf der Läuferwelle verschiebbare Büchse besitzt eine schraubenartig ausgebildete Nut (Leitfläche), die Welle einen zugehörigen' Bolzen in solcher Anordnung, daß das Zusammenwirken der beiden Teile ein Schraubgetriebe ergibt;

b) der Läufer des Motors ist seinerseits verschiebbar auf der Büchse angeordnet;

c) die Läuferwelle ist lotrecht angeordnet;

d) zwischen einer Schulter der Büchse "und dem Läuferpaket ist eine Feder so angeordnet, daß sie unter Druckvorspannung steht;

e) der Bremsbelag und die Bremsgegenfläche sind so angeordnet, daß sie bei Verschiebung der. Büchse in der einen Verschieberichtung eingreifen, in der anderen lösen;

f) das Schraubgewinde wird in seinen Dimensionen so ausgelegt, daß selbsthemmende Wirkung (Wirkungsgrad kleiner als 50%) auftritt;

g) die Verschiebung der Büchse in der Bremsrichtung wird durch einen auf der Welle befindlichen Sprengring begrenzt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt. Die lotrecht angeordnete Motorläuferwelle W steht mit der oberhalb des Motors liegenden Schleudervorrichtung Z in fester Verbindung. Auf dieser Welle W

ist die längsverschiebbare Büchse/C und auf dieser das unabhängig verschiebbare Läuferpaket B, dessen Gewicht mit G bezeichnet ist, vorgesehen. Auf einer Stirnfläche des Läuferpaketes B ist der Reibbelag O befestigt, welcher in der Bremsstellung auf der am Motorlagerschild angeordneten Bremsgegenfläche E reibt. Zwischen dem Läuferpaket B und der Schulter T der Büchse K ist eine Feder F eingebaut. Der in die Welle W eingesetzte Bolzen M ist zwangläufig mit der Büchse K durch die in letzterer angebrachte ge- ίο windeähnliche Leitfläche D, deren Steigungswinkel mit β bezeichnet ist, verbunden. Mit r ist der wirksame Radius :der gewindeähnlichen Leitfläche D und mit R der mittlere Radius des Bremsbelages O bezeichnet.

Die Bremsung geht folgendermaßen vor sich: Bei Abschaltung des Motors fällt der Läufer B zusammen mit der Büchse K und der Feder F nach unten, bis der Reibbelag O an der Bremsgegenfläche E anläuft und die Bremsung einleitet. Dadurch wirkt auf den Läufer B ein Bremsmoment, welches über die Feder F auf die Büchse K und von deren Leitfläche D über den Bolzen M auf die Welle W und damit auf die Schleudervorrichtung übertragen wird. An der schrägen Leitfläche D und dem Bolzen M tritt nun eine Schraubenwirkung auf, welche eine über die Leitfläche D auf die Büchse K wirkende Längskraft Q zur Folge hat. Wegen der Selbsthemmungsbedienung der Anordnung würde sich diese Längskraft Q bis zum Wert unendlich steigern, da ja eine größere Längskraft ein größeres Bremsmoment und das größere Bremsmoment dann wieder eine größere Längskraft Q . . . usw. erzeugen würde.

Erfindungsgemäß wird nun aber die Büchse K in ihrer Abwärtsbewegung durch den auf der Welle W angeordneten Sprengring H begrenzt, so daß die Längskraft Q sich in zwei Kräfte aufteilt, nämlich einmal in die Kraft X der gespannten Feder F, die über das Läuferpaket B auf die Bremsfläche E wirkt, und in eine Restkraft Q—X, mit der die Büchse K auf den Sprengring H drückt. An der Reibfläche E wirkt demnach das Gewicht G des Läufers und die Federkraft X der Feder F. Das Bremsmoment ist deshalb bei jeder Bremsung konstant und beträgt μ-R- (G+X) oder μ-R-X, da G gegenüber der Federkraft X in der Regel vernachlässigbar klein ist.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Verbindung der abzubremsenden Schleudervorrichtung mit der Bremse nur über die Feder F erfolgt. Dabei wirkt die Feder nicht nur als Druckelement, sondern auch als Torsionselement. Deshalb erfolgt die Übertragung des Bremsmomentes sowie auch des Beschleunigungsmomentes sehr weich. Ferner wird die Bremse nach Eintritt des Stillstandes durch die sich entspannend« Feder F gelöst.

Zwischen dem oberen Ende der Büchse K und der benachbarten. Wellenschulter S wird zweckmäßig ein Dämpfungsring U angeordnet, damit ein stoßfreier Anlauf des Motors erreicht wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Als Wechselstrom- oder Drehstrommotor ausgebildeter Schleudermotor mit automatischer Bremse, bei dem ein Läuferkurzschiußring als Bremsfläche ausgebildet ist, die auf eine gegenüberliegende, an einem Motorlagerschild fest angeordnete Bremsgegenfläche wirkt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender teils bekannter, teils neuer Merkmale:

a) Eine auf der Läuferwelle (W) verschiebbare Büchse (K) besitzt eine schraubenartig ausgebildete Nut (Leitfläche D), die Welle (JF) einen zugehörigen Bolzen (M) in solcher Anordnung, daß das Zusammenwirken der beiden Teile ein Schraubgetriebe ergibt;

b) der Läufer (B) des Motors ist seinerseits verschiebbar auf der Büchse (K) angeordnet;

c) die Läuferwelle ist lotrecht angeordnet;

d) zwischen einer Schulter (T) der Büchse (K) und dem Läuferpaket (B) ist eine Feder (F) so angeordnet, daß sie unter Druckvorspannung steht;

e) der Bremsbelag (O) und die Bremsgegenfläche (E) sind so angeordnet, daß sie bei Verschiebung der Büchse (K) in der einen Verschieberichtung eingreifen, in der anderen lösen;

f) das Schraubgetriebe wird in seinen Dimensionen so ausgelegt, daß selbsthemmende Wirkung (Wirkungsgrad kleiner als 50%) auftritt;

g) die Verschiebung der Büchse (K) in der Bremsrichtung wird durch einen auf der Welle (W) befindlichen Sprengring (H) begrenzt.

2. Als Wechselstrom- oder Drehstrommotor ausgebildeter Schleudermotor mit automatischer Bremse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Büchse (if) mit dem Läufer (B) mittels der Feder (F) so erfolgt, daß die Feder auch auf Torsionsbeanspruchung wirksam ist.

3. Als Wechselstrom- oder Drehstrommotor ausgebildeter Schleudermotor mit automatischer Bremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen Stirnfläche der Büchse (K) und der benachbarten Schulter (S) der Welle (W) ein Dämpfungsglied CLO angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen