DE1488672A1

DE1488672A1 - Elektrischer Kupplungsmotor mit Bremse

Info

Publication number: DE1488672A1
Application number: DE19651488672
Authority: DE
Inventors: Scheuerer Walter John
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1964-05-20
Filing date: 1965-05-14
Publication date: 1970-01-22
Also published as: GB1099292A; NL141728B; NL6506363A; SE313366B; DE1488672B2; BE663887A; ES313133A1; DE1488672C3; US3253686A; CH422132A

Description

^DtM^EoII'cH?i^ND 2000 HAMBURGi, den 13. Mai 1965

MÖNCHEN BALllNDAMM2i

DIPL.-ING. W. NIEMANN TELEFON: 330475 * . _{o Λ Λ} _ _

HAMBURG I 488672

PATENTANWXLTE "~*

W.21413/64 4/El

The Singer Company, Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Elektrischer Kupplungsmotor mit Bremse.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kupplungsmotoren mit Bremse zum Antreiben von schweren Maschinen, z.B. Webstühlen, die wiederholt angelassen und stillgesetzt werden müssen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Motor für Schwerlast, der mit einer axial beweglichen angetriebenen Welle versehen ist, und der besondere Mittel aufweist, um die einwandfreie Ausrichtung zwischen den antreibenden und angetriebenen Kupplungselementen aufrechtzuerhalten, um die Abnutzung der Kupplung auf einem Oerir^tmaß zu halten.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kupplungsmotor mit Bremse für schwere Arbeiten zu schaffen, der eine einwandfreie Ausrichtung zwischen den antreibenden und angetriebenen Kupplungselementen bei schweren seitlichen Druckbelastungen an der angetriebenen Welle aufrechterhält.

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ORIGINAL INSPECTED

Eine weitere Aufgabe gemäß der Erfindung besteht darin, einen Kupplungsmotor mit Bremse zu schaffen, bei welchem das Lager zum Übertragen der Drucklast auf die Kupplung keinerlei radiale Belastung abzustützen braucht, um die Ausrichtung der angetriebenen Welle aufrechtzuerhalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kupplungsmotor mit Bremse zu schaffen, bei dem das angetriebene Kupplungselement und der Kupplungsbetätigungsmechanismus aus dem Motor als Einheit herausnehmbar sind, um eine Behandlung unabhängig von den Lagern zu erleichtern, in welchen die angetriebene Welle gelagert ist.

Weitere Zwecke der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert werden, die einen Teil der Erfindung bilden.

Pig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Kupplungsmotor mit Bremse, welche eine Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Fig. 2 ist eine Stirnansicht des Motors der Pig. I

von links gesehen.
Pig. j5 ist eine TeilSchnittansicht nach Linie 5-5

der Pig. 2.
Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht nach Linie 4-4 der Pig. I.

Pig. 5 ist eine TeilSchnittansicht nach Linie 5-5 der Fig. 2.

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Pig. 6 ist ein Teillängsschnitt, welcher eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

In den Zeichnungen ist ein Motorgehäuse oder ein Motorgestell wiedergegeben, welches ein zylindrisches Gehäuse 10, vorzugsweise aus Aluminium, und Stirnabdeckungen 11 und 12, vorzugsweise aus Gußeisen, wiedergibt, die an dem Gehäuse 10 durch Bolzen 13 bzw. 14 befestigt sind, welche am Umfang im Abstand voneinander angeordnet und in die Enden des Gehäuses 10, wie dargestellt, eingeschraubt sind. Ein einspringender rohrförmiger Ständerträger 15 ist mit der Stirnabdekkung 11 einstückig ausgebildet und erstreckt sich in das Gehäuse 10 im wesentlichen konzentrisch zu seiner zylindrischen Wand. Der Ständerträger 15 trägt einen lamelllerten Ständerkern 16, der an Ort und Stelle an dem Träger 15 festgehalten ist. Eine Ständerwicklung 17 wird von dem Kern 16 getragen und ist mit einer (nicht dargestellten) elektrischen Energiequelle verbunden.

Ein Läuferkern 18 umgibt den Ständer 16 und enthält den Lauferführende Stangen 19* welche mit einem Armkreuz 20 einstückig gegossen sind, das zwecks Drehbewegung auf einer rohrförmigen Läuferwelle 21 befestigt ist, die in Lagern 22 und 23 gelagert ist, welche von dem Ständerträger 15 getragen sind. Die innere Laufbahn des Lagers 22 setzt sich gqsen eine Druckscheibe 24, welche gegen eine Druckfläche 25 gesetzt ist, welche an dem Armkreuz 20 ausgebildet ist. Eine Abstandsbuchse 26 erstreckt sich zwischen den

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inneren Laufbahnen der Lager 22 und 23* und eine sich selbst verriegelnde Mutter 27 ist auf das Ende der Welle 21 aufgeschraubt. Die Mutter 27 kann fest angezogen werden, weil die Abstandsbuchse 26 die Kraft der Klemmwirkung unmittelbar zwischen den inneren Laufbahnen ohne Gefahr einer Beschädigung der Lager 22 und 23 überträgt. Die äußere Laufbahn des Lagers

22 legt sich gegen eine Schulter 28, welche an dem Ständerträger 15 ausgebildet 1st. Die äußere Laufbahn des Lagers

23 ist in einer Bohrung 29 in der Stirnabdeckung 11 verschiebbar und legt sich gegen das Ende eines schalenförmigen Teiles 30, der ebenfalls in der Bohrung 29 verschiebbar und vermittels Federn 31 vorgespannt ist.

Die Federn 31 setzen sich gegen eine geflanschte Lagerkappe 32, die innerhalb der Bohrung 29 vermittels Schrauben

33 befestigt ist, welche in die Stirnabdeckung 11 eingeschraubt sind. Ein mit Gegenbohrung versehener Teil der Lagerkappe 32 nimmt die äußere Laufbahn eines Rollenlagers

34 auf, das durch eine Kappe 35 festgelegt ist, die durch Schrauben 36 an Ort und Stelle gehalten wird. Eine längliche Innenlaufbahn 37 für das Lager 34 ist auf eine Antriebswelle 38 fest aufgepaßt, welche mit einem konischen Teil 39 zur Aufnahme eines Zahnrades oder einer Riemenscheibe (nicht dargestellt) für eine Antriebsmaschine (nicht dargestellt) z.B. einen Webstuhl, versehen ist.

Das andere Ende der angetriebenen Welle 38 ist In einem Rollenlager 40 gelagert, welches innerhalb der Läuferwelle

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21 an einer Stelle unmittelbar nahe dem Lager 22 gelagert ist. Die innere Laufbahn 4l für das Lager 40 ist länglich und auf die Welle 38 aufgepaßt, um eine Lagerfläohe ähnlich der der inneren Laufbahn 37 zu schaffen, so daß die Welle 38 drehbar gelagert und für eine begrenzte Verschiebungsbewegung in Längsrichtung relativ zu dem feststehenden Gehäuse 10 abgestützt ist.

Das Vorspannen des Lagers 23 durch die Federn 31 gewährleistet eine Verteilung der Drucklast der Kupplung zwischen den Lagern 22 und 23> um eine längere Nutzdauer des Lagers zu erhalten. Diese Verteilung des Drucks arbeitet durch das innere Abstandsstück zwischen den Läuferlagern

22 und 23. Wenn die Kupplung im Eingriff steht, wird die Anfangskraft durch die innere Laufbahn des Lagers 22, durch das Abstandsstück 26 auf die innere Laufbahn des Lagers 23 übertragen. Dadurch werden die Kugeln verschoben, so daß sie sich gegen die äußere Laufbahn des Lagers 23 verschieben, welches in der Bohrung 29 frei gleiten kann. Die Federn 31 nehmen dann die Kraft der Kupplungslast auf (see), bis der innere Spielraum in dam Lager 22 aufgenommen ist, wodurch weitere Drucklast duch das Lager 22 übertragen wird. Durch Auswahl der Größe und/oder der Zahl der Federn 31 kann die Kupplungslast zwischen den Lagern proportioniert werden.

Die angetriebene Welle 38 1st mit einem abgestuften Teil 42 und mit einem Steuerteil 43 verkleinerten Durohmes-

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sers versehen. Eine Nabe 44, die etwas länger als die Länge des Teiles 42 ist, ist auf ihn aufgepaßt. Der Steuerteil 4j der Welle 58 tritt in die innere Laufbahn eines Steuerlagers 45 ein, und ein Sprengring 46 hält die Innenlaufbahn satt passend gegen das Ende der Nabe 44. Die äußere Laufbahn des Steuerlagers 45, welche innerhalb einer Lagerkappe 47 Aufnahme findet, wird durch eine Steuerplatte 48, welche durch L einen Sprengring 49 festgelegt ist, an Ort und Stelle gehalten. Ein weicher Pilzring 50, der in einer mit Nut versehenen öffnung in dem Ende des Abschlusses 12 befestigt ist, bildet mit der Lagerkappe 47 einen Staubverschluß und hat keine Tragfunktion, um so weniger als die Welle 38 durch die Lager ^4 und 40 vollständig getragen wird.

Ein Schwenkzapfen 52 ist am oberen Ende eines Betätigungshebels 55 befestigt und erstreckt sich durch eine Lageröffnung in einem Schwenkjoch 54, welches mit einem Gewindeansatzteil 55 versehen ist, der durch eine öffnung 56 in der Stirnabdeckung 12 hindurchgeht und an einer Schwenkplatte 57 innerhalb der Stirnabdeckung 12 durch eine Verriegelungsmutter 58 befestigt.ist. Die Schwenkplatte 57 trägt zwei federnde Zentrieransätze 59* 59* welche an jeder Seite des Ansatzes 55 angeordnet sind. Eine Druckfeder 60 uugibt jeden Ansatz 59 und legt sich an einem Ende gegen die Platte 57 und am anderen Ende gegen die Stirnabdeckung 12. Die Federn 60 ziehen gewöhnlich das Schwenkjoch 5^ fest gegen «ine Abstandsplatte 6l, die zwischen dem Joch 54 und

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der Stirnabdeckung 12 eingeführt ist. Eine Gleitbahn 62 ist inäer Steuerplatte 48 vorgesehen, in der ein Zapfenblock 65 an dem Hebel 55 vermittels des Zapfens 64 schwenkbar befestigt ist. Dar untere Teil der Stirnabdeckung 12 ist mit einer Buchse 65 versehen, in welche sich ein Ende einer Bremsfeder 66 einsetzt. Das andere Ende der Bremsfeder 66 umgibt das verkleinerte Ende einer Bremsstellschraube 67, welche in einem Ansatz 68 des Hebels 55 eingeschraubt ist. Eine Kopfschraube 84 geht durch ein Loch 85 in dem Hebel 55 hindurch und ist in die Stirnabdeckung 12 eingeschraubt und kann eingestellt werden, um eine sichere Bremsbegrenzungsstellung für den Hebel 55 zu schaffen.

Ein Trägheitsriegel oder ein Einschnappteil 69 ist an dem unteren Ende des Hebels 55 durch einen Schwenkzapfen 70 schwenkbar befestigt. Der Riegel 69 weist einen Verriegelungsfinger 71 und einen mit Gewicht versehenen Schwanzteil 72 auf, der durch einen Schlitz 75 in dem Hebel 53 frei schwingt. Eine einstellbare Anschlagschraube 74 ist in die Stirnabdekkung 12 eingeschraubt, wo der Verriegelungsfinger 71 mit ihr ir. Eingriff treten kann. Die Trägheitsverriegelung ist in der U.S. Patentschrift 2 889 855 im einzelnen aufgezeigt.

An der Nabe 44 ist vermittels am Umfang im Abstand voneinander angeordneter Kopfschrauben 75 eine Kupplungsscheibe 76 befestigt, welche an einer Fläche einen Reibungskupplungsbelag 77 und an der anderen Fläche einen Reibungsbremsbelag 78 trägt. Der Kupplungsbelag 77 kannAit einer glatten Kupp-

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lungsfläche 79 in Eingriff treten, welche an dem Armkreuz 20 ausgebildet ist, und der Bremsbelag 78 kann mit einer ' Bremsfläche 80 in Eingriff treten, welche im Innern der Stirnabdeckung 12 ausgebildet ist. Der Reibungsbremsbelag ist, wie dargestellt, konisch, um einen sicheren Eingriff an dem Außendurchmesser trotz Verbiegung der Scheibe 76 zu gewährleisten. Dadurch wird die Bremskapazitftt durch Vergrößern des mittleren Wirkungsradius des Bremsringes erhöht. Der Abstand der Stirnabdeckung 12von dem Gehäuse 10 kann vermittels Stellschrauben 8l, wie im einzelnen in Fig. 5 dargestellt ist, einstellbar bestimmt werden. Dies bestimmt natürlich den Abstand der Bremsfläche 80 an der Stirnabdeckung 12 relativ zum Bremsbelag 78 und gewährleistet im Fall eines Auseinandernehmens zwecks Bedienung« daß der gleiche Abstand wieder erhalten wird, wenn die Teile wieder zusammengesetzt werden. Dieser Bremsstellaufbau ist im wesentlichen der gleiche wie er in der U.S. Patentschrift 2 717 967 aufgezeigt ist.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich,daß, wenn der Hebel 53 betätigt wird, z.B. durch Längsbewegung einer Verbindungsstange 82, durch das Steuerlager 45 auf die angetriebene Welle 58 eine Druckkraft ausgeübt wird, um eie in Längsrichtung zu bewegen und dadurch die angetriebene Kupplungsscheibe 76 je nach Wunsch in Kupplungs- oder in Bremseingriff zu bewegen. Die angetriebene Welle 38, die in in großem Abstand voneinander befindlichen Lagern 54 und

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4o gelagert ist, wird mit Bezug auf die Läuferwelle 21 in genau konzentrischer Ausrichtung gehalten. Dadurch wird das Palschlaufen zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Kupplungselement auf ein Geringstmaß reduziert und ergibt eine längere Kupplungsnutzdauer. Ein besonderes Bedienungsmerkmal des Aufbaus der Erfindung liegt in der Tatsache, daß das angetriebene Kupplungselement zur Überholung als Einheit zusammen mit dem Kupplungsbetätigungsmechanismus und der angetriebenen Welle durch einfaches Lösen der Bolzen 14 und Herausnehmen des Kupplungsaufbaus herausnehmbar ist, und dies kann ohne ein· Stören der Ausrichtung der Lager J4 und 40 erreicht werden, so daß keine nachfolgende Wiederausrichtung notwendig ist. Der Durchmesser über der Innenlaufbahn J57 ist etwas kleiner als der Durchmesser über der Innenlaufbahn 41, damit die Welle 38 durch das Kupplungsende des Motors hindurch vollständig herausgenommen werden kann.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform enthält ein dreiteiliges Gehäuse,das ein Aluminiumgehäuse 10 aufweist, welches mit Strahlungsrippen 83 gegossen ist und gußeiserne Stirnabdeckungen 11 und 12 hat. Das mit Rippen versehene Aluminiumgehäuse 10 ermöglicht eine erhöhte Wärmeverteilung und gestattet eine höhere Belastung des Motors für die gleiche Gehäusegröße.

Die Wahl von Gußeisen für die Stirnabdeckungen wird durch ihre Verwendung als Lagerträger mit dem Erfordernis

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des Vorhandenseins von gegen Abnutzung widerstandsfähigen Flächen bestimmt. Wenn jedoch die Leistung des dreiteiligen Motors nicht wichtig ist, können das Gehäuse 10 und die Stirnabdeckung 11 zu einem Gußstück 84 aus Gußeisen kombiniert sein, wie in Pig. 6 dargestellt ist, und dann ergibt sich ein zweiteiliges Gehäuse.

In anderer Hinsicht ist der Aufbau der gleiche wie der in Fig. 1 dargestellte, und aus diesem Grund ist nur ein Teilschnitt in Fig. 6 dargestellt.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Kupplungsmotor mit Bremse mit einem hohlen zylindrischen Gehäuse« gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Teil (15)» der sich von einem Ende in das Gehäuse (10) erstreckt, auf dem ein Ständer (16) angeordnet ist, und ein Läufer (l8) außerhalb des Ständers (16) angeordnet und auf einer rohrförmigen Läuferwelle (21) gelagert 1st, die ihrerseits in dem rohrförmigen Teil (15) gelagert ist, eine Antriebswelle (58) sich durch die rohrförmlge Läuferwelle (21) hindurcherstreckt und an einem ■ Ende in den Gehäuse (10) und an dem anderen Ende in einem Lager (40) gelagert ist, welches innerhalb der rohrförmigen Läuferwelle (21) abgestützt ist, ein angetriebenes Kupplungselement (76) an der angetriebenen Welle (38) befestigt 1st und ein antreibendes Kupplungselement (20) von dem Läufer (l8) getragen wird, und an dem Gehäuse (10) eine Bremsfläche (80) gebildet 1st, sowie einem durch einen Bedienenden gesteuerten Mechanismus (82, 53» 48, 47, 45), der mit der angetriebenen Welle (38) zu ihrer Bewegung in Längsrichtung verbunden ist, damit das angetriebene Kupplungselement (76) wahlweise«!t dem Kupplungselement (20) oder der Bremsfläche (80) in Eingriff tritt.

2. Elektrischer Kupplungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad ein Lager (23) der rohrförmigen Läuferwelle (21) einerends mit einer Federung (31) in Verbindung

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stehen, und die inneren Lagerteile der rohrförmigen Läuferwelle (21) durch ein Abstandsstück (26) miteinander verbun- , den sind.

3. Elektrischer Kupplungsmotor nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Lagerschale des einen Lagers (25) der rohrförmigen Läuferwelle (21) mit einem in dem rohrförmigen Teil (15) des Gehäuses (10) verschiebbar gelagerten schalenförmigen Teil (JO) im Eingriff steht, der eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Federn (jil)trägt, welche sich am anderen Ende gegen einen Teil der Stirnabdeckung (11) abstützen.

4. Elektrischer Kupplungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Laufbahn des unter Federwirkung stehenden Lagers (2J) in ihrem Träger (15) verschiebbar gelagert ist.

5. ElektrischerKupplungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Welle

> (38) mit ihrem Kupplungselement (76) einerends in einem in der Läuferwelle (21) ausgebildeten Lager (40) gelagert 1st, und die Stirnabdeckung (12) in an sich bekannter Weise durch eine Mehrzahl Schrauben (l4) mit dem Gehäuse (10) lösbar verbunden ist, so daß durch Lösen der Verbindungsschrauben (14) eine Herausnahme der Antriebswelle (38), der Kupplung (76) und des Steuermechanismus (82, 53* 48, 47, 45) aus einer Seite des Gehäuses (10) möglich ist.

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