DE1967296U

DE1967296U - MULTI-STAGE SWITCHABLE ELECTRIC CLUTCH.

Info

Publication number: DE1967296U
Application number: DE1966H0054197
Authority: DE
Original assignee: HIMMELWERK AG
Current assignee: HIMMELWERK AG
Priority date: 1966-01-07
Filing date: 1966-01-07
Publication date: 1967-08-31

Description

RA. 006 993-7, ffRA. 006 993-7, ff

chaltbare elektrische Kiswitchable electric ki

312 Gm Mehrstufig schaltbare elektrische Kupplung 312 Gm Multi-stage switchable electrical clutch

Gegenstand der Erfindung betrifft eine mehrstufig schaltbare elektrische Kupplung als Antrieb für Arbeitsmaschinen, vorzugsweise für Maschinen mit weit auseinanderliegenden Antriebsdrehzahlen. Antriebe mit verschiedenen Polzahlen werden sehr häufig benötigt, beispielsTireise für verschieden rasche Vorschübe, für langsamen Vorschub und raschen Rücklauf, höhere Brehzahl zum Heben und langsamere Drehzahl zum genauen Einfahren auf bestimmte Höhenlage bei Hubwerken usw., oder auch für ¥aschautomaten mit niedriger Drehzahl für den Waschgang und mit hoher Drehzahl für den Schleudergang. Für Drehzahlverhältnisse bis etwa 1:8 ist meist ein herkömmlicher, polumschaltbarer Motor die billigste und gegebene Lösung. Bs sind auch sogenannte Feingangantriebe bekannt, bei denen eine Kombination von zwei Bremsmotoren unter Zxirischenschaltung eines Zahnradgetriebes zur Anwendung gelangt. Diese Lösung ist sehr aufwendig und meist nur dort am Platz, wo eine rasche Abbremsung und ein sicheres Pesthalten im Stillstand notwendig ist.The invention relates to a multi-stage switchable electrical Coupling as a drive for work machines, preferably for machines with drive speeds that are far apart. Drives with different numbers of poles are very often required, for example travel for different fast feeds, for slow feeds and fast reverse, higher speed for lifting and slower Speed for precisely moving in to a certain height for hoists, etc., or also for automatic ash machines with low speed for the Wash cycle and high speed for the spin cycle. For speed ratios up to about 1: 8, a conventional, Pole-changing motor the cheapest and given solution. Bs are so-called precision drives are also known, in which a combination of two brake motors with a reciprocating gear transmission is applied. This solution is very complex and mostly only in the place where a rapid deceleration and a sure plague stop is necessary at a standstill.

Für Antriebe mit vergleichsweise kleinen Leistungen, speziell für Waschautomaten, wurden schon Anordnungen bekannt mit einem ein- oder mehrtourigen Motor in Verbindung mit Untersetzungsgetrieben und Kupplungen verschiedenster Art, z. B. Rollkeilkupplungen, Fliehkraftkupplungen oder magnetisch betätigten Kupplungen. Andere Antriebsarten weisen zwei Motoren auf, welche wechselweise eingeschaltet, durch Keilriemen verbunden und häufig noch mit zusätzlichen Kupplungen versehen sind. Soweit solche Antriebe den Anforderungen nachFor drives with comparatively small powers, especially for washing machines, arrangements have already been known with a one or multi-speed motor in connection with reduction gears and clutches of various kinds, e.g. B. wedge clutches, centrifugal clutches or magnetically operated clutches. Other types of drive have two motors, which are switched on alternately, connected by V-belts and are often provided with additional couplings. As far as such drives according to the requirements

Drehzahlverhältnissen von 1:12 oder mehr überhaupt entsprechen, ^ werden die störanfälligen Kupplungen und Getriebe als unbefriedigend empfunden.Speed ratios of 1:12 or more correspond at all, ^ the failure-prone clutches and gears are perceived as unsatisfactory.

Schließlich wurde ein Antrieb bekannt, bei dem ein hochpoliger Motor vorgesehen ist für den langsamen und für den hochtourigen Arbeitsgang eine elektro-mechanische Kaskade aus zwei niedrigpoligen Motoren, wobei die Antriebsläufer direkt miteinander gekuppelt sind. Hier wird also entweder der hochpolige Motor oder die Kaskade eingeschaltet. Wegen des hohen Aufwandes für drei Motoren konnte sich ein solcher Antrieb nicht durchsetzen.Finally, a drive was known in which a multi-pole motor is intended for slow and high-speed operations an electro-mechanical cascade of two low-pole motors, whereby the drive rotors are directly coupled to one another. Here will so either the multi-pole motor or the cascade switched on. Because of the high expenditure for three engines, such a Do not enforce drive.

Ein Antrieb bestehend aus einem hochpoligen Kurzschlufiläufermotor und einem Motor mit Kommutatoranker ist xiregen den bekannten Nachteilen und der notwendigen Wartung des Kommutators nicht befriedigend.A drive consisting of a multi-pole squirrel cage motor and a motor with a commutator armature has its known disadvantages and the necessary maintenance of the commutator is not satisfactory.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, einen einfachen und robusten Antrieb für Arbeitsmaschinen, vorzugsweise für Maschinen mit mindestens zwei weit auseinanderliegenden Antriebsdrehzahlen zu schaffen, bei dem vorstehend genannte Mangel beseitigt, vor allem Getriebe, Kupplungen, Kollektoren oder dergl. nicht erforderlich sind.The object of the present invention was to provide a simple and robust To create a drive for work machines, preferably for machines with at least two widely spaced drive speeds, Eliminated in the above-mentioned deficiency, especially gears, clutches, collectors or the like. Are not required.

Zur Lösung dieser Aufgabe ttfird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine mehrstufig schaltbare elektrische Kupplung als Antrieb für Arbeitsmaschinen mit weit auseinanderliegenden Drehzahlen zu verwenden und diese Kupplung so zu gestalten, daß zwei Kurzschlußläufermotoren vorgesehen und derart hintereinander angeordnet sind, daß der umlaufende Teil des ersten Motors und der eine Teil des zweiten Motors mecha-To solve this problem, the invention proposes a to use multi-stage switchable electrical coupling as a drive for machines with widely spaced speeds and to make this coupling so that two squirrel cage motors are provided and are arranged one behind the other in such a way that the rotating part of the first motor and one part of the second motor are mechanically

— 3 —- 3 -

nisch fest miteinander verbunden sind, der andere Teil des zweiten Mo tors mechanisch frei umlaufend gelagert ist. Hierbei sind für die beiden Motoren verschiedene Polzahlen vorgesehen. Weiterhin kann einer oder beide Motoren polumschaltbar ausgeführt sein., wobei vorteilhaft mindestens drei verschiedene Polzahlen zu wählen sind. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplung sind die Motoren gegenläufig einschal tbar, gleichlaufend einschaltbar, sowie wahlweise gegenläufig oder gleichlaufend einschaltbar.nich are firmly connected to each other, the other part of the second Mon tors is mechanically freely rotating. Different numbers of poles are provided for the two motors. Furthermore, one can or both motors can be designed to be pole-changing., where advantageous at least three different numbers of poles are to be selected. In the case of the invention trained clutch, the motors can be switched on in opposite directions, switched on in the same direction, and optionally in opposite directions or can be switched on simultaneously.

Um die vorstehend beschriebene Kupplung auch als rasch und sicher wirkende, völlig verschleißfrei arbeitende Bremse verwenden zu können, wird weiterhin vorgesehen, beide Motoren für je eine beliebig gleiche Polzahl auszulegen. Durch gegenläufige Einschaltung der beiden Motoren mit gleicher Polzahl wird die Arbeitsmaschine zum Stillstand gebracht.In order to be able to use the clutch described above as a quickly and reliably acting, completely wear-free brake, it is also planned to design both motors for any number of poles that are the same. By switching on the two motors in opposite directions The machine is brought to a standstill with the same number of poles.

Als elektrische Kupplung kann auch der bekannte Doppelläufermotor betrachtet werden, welcher hauptsächlich dazu bestimmt ist, mit der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz Drehzahlen über 3000 U/miti. zu ermöglichen. Um mit solchen Motoren auch Drehzahlen von 3000 U/min, oder darunter zu erzielen ist es bekannt, zwischen Ständer und Zwischenläufer eine meist von Hand zu bedienende mechanische Verriegelung vorzusehea, so daß dieser Motor auch als 3infachläufer verwendbar ist. Eine Verwendung von Doppelläufermotoren für Antriebe mit vergleichsweise kleinen Leistungen oder für Antriebe mit weit auseinaaderliegenden Drehzahlen, insbesondere als Antrieb für Waschautomaten oder dergl. ist bisher nicht bekannt oder vorgeschlagen worden.The well-known double-rotor motor can also be used as an electrical coupling be considered, which is mainly intended to with the usual mains frequency of 50 Hz speeds over 3000 U / miti. to enable. In order to achieve speeds of 3000 rpm or below with such motors, it is known to place between the stator and intermediate rotor a mechanical lock, which can usually be operated by hand, is provided so that this motor can also be used as a triple rotor. A use of double-rotor motors for drives with comparatively small powers or for drives with far apart Speeds, especially as a drive for washing machines or the like. is not yet known or proposed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown in simplified form.

Es ist bezeichnetϊ Mit 1 ein Ständer, mit 2 dessen Wicklung, mit 3 die Stromzuführungen. Der umlaufende Teil 4 auf der Welle 5 dieses Motors, bei 6 und 7 gelagert, ist mit dem einen Teil 8 des zweiten Motors mechanisch fest verbunden. Die Stromzuführung 9 zu der Wicklung 10 erfolgt hier über Schleifringe 11. Die Abtriebswelle ist mit 12, der andere Teil des zweiten Motors mit 13 bezeichnet und bei l4 und 15 gelagert, z. B. in einem Bock l6.It is denotedϊ With 1 a stator, with 2 its winding, with 3 the power supplies. The rotating part 4 on the shaft 5 of this Motor, mounted at 6 and 7, is with one part 8 of the second Motor firmly connected mechanically. The power supply 9 to the winding 10 takes place here via slip rings 11. The output shaft is denoted by 12, the other part of the second motor is denoted by 13 and at l4 and 15 stored, e.g. B. in a block l6.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf den in der Zeichnung dargestellten, mechanischen Aufbau beschränkt. So kann z. B. der Schleifring 11 auch auf dem Wellenende 17 angeordnet werden und die Stromzuführung zu der Wicklung 10 durch die Welle 5 erfolgen. Weiterhin kann anstelle der beiden gezeichneten Innenläufer-Motoren ein Innenläufer-Motor und ein Außenläufer-Motor vorgesehen werden. In diesem Fall trägt also der Teil 13 die Wicklung. Ebenso können Motoren in offener, geschlossener oder gehäuseloser Bauart zur Anwendung gelangen. Schließlich läßt sich die erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Kupplung auch mit Motoren der Scheibenbauweise verwirklichen.Of course, the invention is not based on that in the drawing Mechanical structure shown is limited. So z. B. the slip ring 11 can also be arranged on the shaft end 17 and the Power is supplied to the winding 10 through the shaft 5. Furthermore, instead of the two internal rotor motors shown, an internal rotor motor can be used and an external rotor motor can be provided. In this In this case, the part 13 carries the winding. Motors of open, closed or housing-less design can also be used. Finally, the inventively designed electrical Realize coupling also with motors of the disc construction.

¥ird beispielsweise der erste Motor mit einer 6/2-, der zweite Motor mit einer 8-poligen Wicklung ausgerüstet, so ergeben sich durch gegenläufige Einschaltung des 6-poligen und des 8-poligen Motors an der Welle 12 1000 - 750 = 250 U/min, im Leerlauf, durch gleichlaufende Einschaltung des 2-poligen und des 8-poligen Motors 3OOO + 750 = 3750 U/min.5 also ein Drehzahlverhältnis von 1ΐ15· Auf ähnliche Weise sindFor example, the first motor is with a 6/2, the second motor Equipped with an 8-pole winding, this results in counter-rotating Activation of the 6-pole and the 8-pole motor on the shaft 12 1000 - 750 = 250 rpm, in idle, by synchronous Activation of the 2-pole and the 8-pole motor 3OOO + 750 = 3750 RPM.5 so a speed ratio of 1ΐ15 · are in a similar way

"bei vorgenanntem Beispiel noch 1750 U/min, oder 2250 U/min, erreichbar. "in the aforementioned example, 1750 rpm or 2250 rpm can still be achieved.

¥erden in einem anderen Beispiel der erste Motor 8/2-polig, der zweite Motor lO/2-polig gewickelt, so ergibt sich als niedrigste Drehzahl 15O U/min., als höchste 6OOO U/min., also ein Drehzahlverhältnis von ls40, soxirie Zwischendrehzahlen von 1350, 2250, 2hOO, 36OO und 3750 U/min. Eine Kupplung nach diesem Beispiel kann auch aus jedem Betriebszustand heraus durch gegenläufige Einschaltung der 2-poligen Itficklungen beider Motoren sehr rasch, wirkungsvoll und vollkommen verschMssfrei abgebremst xirerden. Hierbei ist es nicht notwendig, die Motoren nach erfolgtem Stillstand abzuschalten, sie können vielmehr ohne Gefahr für die Wicklungen, unzulässige Erwärmung oder dergl» beliebig lang eingeschaltet bleiben.If, in another example, the first motor is 8/2-pole and the second motor is 10/2-pole, the lowest speed is 150 rpm, the highest 600 rpm, i.e. a speed ratio of ls40 , soxirie intermediate speeds of 1350, 2250, 2hOO, 36OO and 3750 rpm. A coupling according to this example can also be braked very quickly, effectively and completely free of wear from any operating state by switching on the 2-pole connections of both motors in opposite directions. It is not necessary to switch off the motors after they have come to a standstill; rather, they can remain switched on for any length of time without any risk to the windings, impermissible heating or the like.

Claims

so hat .. W J1Il W- /. f. 66 O

1. Multi-stage switchable electrical coupling as a drive for work machines with widely spaced speeds, in particular as a drive for automatic washing machines or the like, characterized in that, that in a manner known per se from the double-rotor motor two squirrel cage motors are provided and these one behind the other are arranged that the rotating part of the first motor and one part of the second motor mechanically fixed to one another are connected, the other part of the second motor is mechanically mounted freely rotating.

2. Electrical coupling according to claim 1, characterized in that the two motors have different numbers of poles.

3. Electrical coupling according to claim 1 and 2, characterized in that that one or both motors are designed to be pole-changing, \ fobei at least three different numbers of poles are used.

4 .. Electrical coupling according to claim 1 to 3> characterized in that the two motors can be switched on in opposite directions.

5. Electrical coupling according to claim 1 to 3> characterized in that the two motors can be switched on simultaneously.

6. Electrical coupling according to claim 1 to 5 »characterized in that that the two motors can be switched on either in opposite directions or in parallel.

7. Electrical coupling according to claim 1 and 3 »as a drive and as Brake can be used, characterized in that both motors have the same number of poles, as well as running in the same direction or in opposite directions can be switched on.