DE19739001C1 - Aufzugsantrieb mit elektrischem Antriebsmotor - Google Patents
Aufzugsantrieb mit elektrischem AntriebsmotorInfo
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- H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
Description
Die Erfindung betrifft einen Aufzugsantrieb mit elektrischem
Antriebsmotor mit horizontaler Welle, bei welchem an einer radial
außenliegenden Stelle des Rotors eine Bremsfläche und wenigstens
eine Bremsvorrichtung zustellbar und lösbar vorgesehen sind, wobei
der elektrische Antriebsmotor ein Außenläufermotor mit einem
zylindrischen Rotor ist.
Aus WO 95/28028 ist ein Aufzugsantrieb mit elektrischem Antriebsmotor
mit horizontaler Welle bekannt, der als Scheibenläufermotor
ausgebildet ist, wobei an dem Bereich größten Umfanges des
scheibenförmigen Rotors die Bremsfläche und die Bremsvorrichtung
angeordnet sind. Durch die horizontale Anordnung der Welle ergibt
sich also ein im wesentlichen vertikaler Luftspalt, so daß von der
in Gebrauchsstellung oben liegenden Bremse Abrieb-Partikel zwischen
Rotor und Stator gelangen könnten, wenn dort keine Abdichtung
vorgesehen wäre. Die Abdichtung besteht dabei in einer Dichtung,
die in der Stirnseite einer Gehäusewandung untergebracht ist, welche
gegen den scheibenförmigen Rotor gerichtet ist.
Dies bedeutet jedoch, daß der magnetisch leitende Abrieb, verursacht
durch das Bremsen mittels Bremsbacken an der Bremsscheibe
beziehungsweise dem scheibenförmigen Rotor, unmittelbar auf die
Dichtung fällt. Die diesen Abrieb bildenden Partikel sind mechanisch
aggressiv und haben auf die Bremsscheibe eine schmirgelnde oder
schleifende Wirkung. Somit verliert die Dichtung allmählich ihre
Wirkung insbesondere dann, wenn die Bremsscheibe nicht nachstellbar
ist.
Aus der US 5 018 603 ist ein Aufzugsantrieb mit elektrischem
Antriebsmotor der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem jedoch
keinerlei Vorkehrungen gegen einen Zutritt von Abrieb in den
Luftspalt zwischen Rotor und Stator getroffen sind. Sowohl der Rotor
als auch der Stator haben dabei jeweils Wicklungen. Mehrere
Ausführungsbeispiele zeigen dabei die Anordnung der Bremsvorrichtung
und der Bremsfläche nach einem Eintritt in das Innere des
elektrischen Antriebsmotors, so daß insbesondere magnetisch leitender
Abrieb teils durch die Schwerkraft, teils durch magnetische Kräfte
in den Antriebsmotor gelangen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufzugsantrieb der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem magnetisch leitender
Abrieb von dem Innenraum des elektrischen Antriebsmotors mit größerer
Sicherheit ferngehalten wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Aufzugsantrieb
mit einem als Außenläufermotor ausgebildeten elektrischen
Antriebsmotor dadurch gekennzeichnet, daß an der zylindrischen
Innenseite des Rotors Dauermagnete angeordnet sind und die
Dauermagnete die Statorwicklung dieses Antriebsmotors radial
außenseitig mit einem im wesentlichen zylindrischen Luftspalt
übergreifen, daß an der Außenseite des Rotors eine Bremsfläche in
demjenigen axialen Bereich dieses Rotors angeordnet ist, der der
Öffnung des Rotors zum Übergreifen der Wicklung des Stators abgewandt
ist, daß sich zwischen Bremsfläche und Öffnung für den Eintritt
des Stators in den Rotor derjenige
Rotorbereich befindet, in welchem der magnetische Rückschluß
der Dauermagnete des Rotors angeordnet ist, so daß magnetische
Streufeld an der zylindrischen Außenfläche des Rotors eine
magnetische Barriere gegen eindringende ferromagnetische Partikel
bildet.
Durch die Verwendung eines Außenläufermotors, bei welchem der Rotor
Dauermagnete enthält und die Bremsfläche und damit der Abrieb durch
die Bremse von der Stelle entfernt entsteht, wo die Dauermagnete
befestigt sind, kann in vorteilhafter und zweckmäßiger Weise durch
das von diesen Dauermagneten an der Außenseite des Rotors gebildete
magnetische Streufeld dazu ausgenutztwerden, den ferromagnetischen
Abrieb festzuhalten und daran zu hindern, in den Antriebsmotor zu
gelangen. Die Dauermagnete erhalten so eine Doppelfunktion, indem
sie einerseits für den Betrieb des Rotors zur Verfügung stehen und
andererseits gleichzeitig die magnetische Barriere gegen den Abrieb
der Bremse bilden. Dabei ist gleichzeitig die Form des Außenläufer
motors deshalb vorteilhaft, weil die Außenseite des Rotors horizontal
und nicht vertikal orientiert ist, so daß die Schwerkraft den Abrieb
nicht in ungünstiger Weise beeinflussen kann. Es wird also in
mehrfacher Hinsicht dafür gesorgt, daß Abrieb der Bremsen vom Inneren
des Antriebsmotors ferngehalten wird, indem einerseits die
Bremsfläche von dem Eintritt in den Rotor entfernt angeordnet und
außerdem dazwischen noch eine magnetische Barriere vorgesehen werden.
Da die magnetische Feldstärke von dem Befestigungsbereich der
Dauermagnete ausgehend in axialer Richtung wieder abnimmt, bleiben
die ferromagnetischen Abrieb-Partikel dort gehalten, wo die größte
oder stärkste Feldkonzentration am Außenumfang des Rotors herrscht.
Somit ist in mehrfacher Hinsicht - auch durch die horizontale
Anordnung der Rotorfläche und der Bremsfläche - verhindert, daß
die abgeriebenen Partikel schon durch Schwerkraft auf eine Dichtung
oder gar direkt in den Innenraum des Antriebsmotors gelangen.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann dabei vorsehen,
daß der zylindrische Rotor von einer sich etwa radial einwärts
erstreckenden Tragscheibe getragen ist und daß die Bremsfläche in
dem Bereich des Rotors, insbesondere in dem Randbereich des Rotors,
angeordnet ist, in welchem innenseitig die Tragscheibe an dem Rotor
angreift. Einerseits ist der Rotor an dieser Stelle aufgrund der
Tragscheibe sehr stabil und kann durch Bremsbacken ausgeübte
Druckkräfte gut aufnehmen und andererseits ist dies der Randbereich,
der von der Eingreiföffnung des Stators in den Rotor am weitesten
entfernt ist. Schließlich schließt sich in axialer Richtung an diesen
Rand derjenige Umfangsbereich an, in welchem der magnetische
Rückschluß der Dauermagnete des Rotors als magnetisches Streufeld
und somit als magnetische Barriere gegen Eisenpartikel wirksam ist.
Für eine gute Aufnahme der Bremskräfte ist es dabei vorteilhaft,
wenn die zylindrische Außenseite des Rotors bis über die randseitig
angeordnete Tragscheibe verläuft und mit dieser bündig abschließt
oder axial über sie hinausragt und die Bremsfläche wenigstens
teilweise in demjenigen randseitigen Teil der Außenseite des Rotors
verläuft, innerhalb welchem die Tragscheibe angreift oder befestigt
ist, so daß sich diese Tragscheibe und zumindest ein Teil der
Bremsfläche zwischen übereinstimmenden, radial zur Welle verlaufenden
Ebenen befinden. Bei einer radial auf einen derartigen Teil der
Bremsfläche wirkenden Bremsdruck kann dieser also unmittelbar von
der Tragscheibe und deren Querschnitt aufgenommen und in die Lagerung
des Rotors eingeleitet werden.
Ein noch besserer Schutz an der Eintrittsöffnung des Rotors für
den Stator ergibt sich, wenn der Stator die für den Eingriff der
Statorwicklung offene Seite des Rotors mit einer im wesentlichen
radial verlaufenden Wandung und die Außenseite des Rotors mit einer
von dieser radialen Wandung gehaltenen Außenwand jeweils mit Abstand
übergreift. Dadurch wird nicht nur der Stator selbst stabilisiert
und vor allem auch durch die quer zu der radial verlaufenden Wandung
angeordnete Außenwand versteift, sondern der Zutritt von Staub und
Verunreinigungen zu dem die Statorwicklung enthaltenden Innenraum
des elektrischen Antriebsmotors erschwert. Dabei ist es wegen der
an der Außenseite des Rotors radial angreifenden Bremse zweckmäßig,
denn die den Rotor außenseitig übergreifende Außenwand des Stators
die Bremsfläche freiläßt, insbesondere axial vor oder an dieser
Bremsfläche endet, so daß die von dem umlaufenden Rand dieser
Außenwand aufgespannte Ebene einen axialen Abstand zu der Außenseite
der Tragscheibe des Rotors hat, der gleich oder größer als die
Bremsfläche und die Bremsbacke(n) der Bremse ist. Zwar könnte die
Außenwand den Rotor auch noch weiter übergreifen und eventuell
vollständig in sich aufnehmen, müßte dann aber Ausschnitte für die
Bremse haben. Darüber hinaus ergibt sich durch die vorerwähnte
Ausbildung mit einer die Bremsfläche am gesamten Umfang freilassenden
Außenwand der Vorteil, daß beim Bremsen entstehender Abrieb
möglicherweise schon durch die Schwerkraft abgeführt wird, bevor
er überhaupt zwischen Rotor und Außenwand gelangt und von der
erfindungsgemäßen Barriere aufgehalten werden muß.
An der Tragscheibe kann eine Seilscheibe für die Beaufschlagung
der Zugseile des Aufzuges angeordnet sein, deren Durchmesser kleiner
als der der Bremsfläche ist. Dadurch bekommt diese Tragscheibe die
zusätzliche Funktion, auch die Seilscheibe mit einem günstigen
Durchmesser zu tragen oder zu halten, wobei sich diese Seilscheibe
auf der der Motor- bzw. Statorwicklung abgewandten Seite der
Tragscheibe befinden kann.
In dem Zwischenraum zwischen der Innenseite der Außenwand des Stators
und der zylindrischen Außenseite des Rotors kann wenigstens ein
sich in radialer Richtung erstreckender Dichtring vorgesehen sein.
Dieser ergibt dann eine zusätzliche Sicherung gegen das Eindringen
von Verunreinigungen und zwar auch solcher Partikel, die nicht durch
einen Magneten aufgehalten werden können. Außerdem verhindert jedoch
ein solcher Dichtring auch den Zutritt solcher Partikel, die von
der magnetischen Barriere nicht genügend festgehalten oder bei
dynamischen Belastungen eventuell trotz der magnetischen Halterung
weiterbefördert werden. In vorteilhafter Weise befindet sich dabei
aber ein derartiger Dichtring in einem etwa zylindrischen Ringraum,
dessen Mantellinien horizontal verlaufen, so daß die Partikel nicht
durch Schwerkraft automatisch zu dem Dichtring gelangen und aufgrund
der Schwerkraft auch auf ihm aufliegen, so daß dieser Dichtring
solche Partikel leicht zurückhalten kann und somit auch praktisch
keine Gefahr besteht, daß solche Partikel mit dem Dichtring zusammen
an der Außenseite des Rotors eine schmirgelnde Wirkung ausüben.
Der Dichtring kann dabei an der Innenseite der Außenwand und/oder
an der Außenseite des Rotors insbesondere in einer Nut oder
dergleichen ringförmigen Aufnahme gehalten sein und mit seinem
demgegenüber freiliegenden Dichtungsrand oder mit einer Dichtlippe
an der Außenseite des zylindrischen Rotors und/oder der Innenseite
der Außenwand angreifen. Der Dichtring kann also entweder an der
Innenseite der Außenwand oder an der Außenseite des Rotors vorgesehen
sein oder es können Dichtringe an diesen beiden Teilen nebeneinander
vorgesehen werden. In jedem Falle ist günstig, daß ein zylindrischer
Ringraum gleichbleibender Dicke zwischen Rotor und Außenwand
vorhanden ist, der durch einen oder mehrere Dichtringe abgeschlossen
werden kann unabhängig davon, ob der oder die Dichtringe dabei von
dem Rotor oder von der Innenseite der Außenwand gehalten werden.
Ein oder mehrere in der Außenwand gehaltene Dichtringe haben den
Vorteil, daß sie sich nicht mitdrehen und somit keinen aus einer
Rotation herrührenden dynamischen Kräften unterliegen.
Der Dichtring kann an der Außenseite desjenigen Randbereiches des
zylindrischen Rotors angeordnet sein oder angreifen, der die
innenseitig angeordneten Magnete in axialer Richtung überragt. Die
axiale Erstreckung des Rotors ist also größer als der mit
Dauermagneten innenseitig bestückte Bereich und die Dichtung kann
in demjenigen Randbereich angreifen, der über den die Dauermagnete
haltenden Bereich übersteht, wo also die magnetischen Kräfte am
Rotor nur noch gering oder gar nicht mehr vorhanden sind, so daß
keine magnetisch beeinflußbaren oder anziehbaren Partikel in diesen
Bereich gelangen.
Der oder die Dichtringe können aus Filz bestehen, insbesondere als
geschlossener Ring oder aus einem endlosen Band von Filz gefertigt
und in die Nut oder eine Rille eingesetzt oder eingeklebt sein.
Dabei ist es günstig, wenn der Dichtring mit Öl getränkt und/oder
mit Graphit benetzt ist, wodurch trotz guter Dichtwirkung die Reibung
zwischen drehendem und stehendem Teil auch in diesem Dichtungsbereich
vermindert wird.
Denkbar wäre auch, daß zur Abdichtung zwischen Rotor und Stator
eine Labyrinthdichtung, eine Bürstendichtung oder dergleichen
vorgesehen oder mehrere der erwähnten verschiedenartigen Dichtungen
kombiniert sind. In all diesen Fällen wird aber vermieden, daß
Verunreinigungen oder irgend welche Partikel durch Schwerkraft auf
diese Dichtungen gelangen.
In vorteilhafter Weise kann dabei die etwa parallel zur Tragscheibe
angeordnete, der radial verlaufenden Wandung des Stators zugewandte
Stirnseite des zylindrischen Rotors nuten- und dichtungsfrei sein.
Somit muß im Gegensatz zu der Konstruktion gemäß WO 95/28028 nicht
in einer solchen relativ schmalen Stirnseite eine Nut angebracht
und mit einem entsprechenden Dichtring versehen werden.
Eine noch bessere Abschirmung des Innenraumes des elektrischen
Antriebsmotors von Verunreinigungen, insbesondere von Abrieb der
Bremse, kann dadurch erreicht werden, daß zwischen der Bremsfläche
und der magnetischen Barriere wenigstens eine mechanische Barriere
angeordnet ist. Zwar ist auch der schon erwähnte Dichtring eine
mechanische Barriere, jedoch könnte eine weitere derartige Barriere
zwischen der Bremsfläche und der magnetischen Barriere noch besser
den Zutritt von Abrieb der Bremse in den elektrischen Antriebsmotor
verhindern, weil dieser Abrieb dann zu einem erheblichen Teil gar
nicht erst zu der magnetischen Barriere gelangt und schon vorher
durch Schwerkraft oder auch Fliehkraft des rotierenden Rotors von
diesem entfernt wird.
Dabei kann eine zweckmäßige Ausgestaltung darin bestehen, daß die
Bremsfläche einen anderen, insbesondere kleineren Außendurchmesser
als die magnetische Barriere hat und dazwischen als mechanische
Barriere wenigstens ein im Schnitt etwa stufenförmiger Absatz
angeordnet ist. Zwar hat dann die Bremsfläche in für das Bremsmoment
scheinbar nachteiliger Weise einen etwas geringeren Außendurchmesser
als der Rotor, jedoch genügen dabei wenige Millimeter oder
Zentimeter, die bei der Gesamtabmessung des Rotors praktisch nicht
ins Gewicht fallen. Der an der Bremsfläche anfallende Abrieb muß
dann aber, um zu dem die Statorwicklung enthaltenden Innenraum des
Antriebsmotors zu gelangen, zunächst einmal den Unterschied der
Außendurchmesser und den dabei vorhandenen stufenförmigen Absatz
überwinden, was in der Regel schon dazu führt, daß er dann auch
in radialer Richtung abfällt oder abgeschleudert wird. Nur diejenigen
Partikel, die dennoch am Rotor verbleiben oder unter Umständen axial
über die Außenseite des Rotors bewegt werden, beispielsweise durch
einen Luftzug oder dergleichen, werden dann mit um so größerer
Sicherheit von der magnetischen Barriere und erforderlichenfalls
einer in axialer Richtung noch dahinter befindlichen Dichtung
aufgehalten.
Insgesamt ergibt sich ein Aufzugsantrieb mit elektrischem
Antriebsmotor mit horizontaler Welle, bei welchem ausgenutzt wird,
daß er als elektrischer Außenläufermotor mit einem außen umlaufenden
zylindrischen Rotor mit Dauermagneten ausgebildet ist, die eine
Zusatzfunktion dadurch erhalten, daß sie eine magnetische Barriere
gegen das Eindringen von magnetisch leitendem Abrieb von der Bremse
bilden. Dabei sind die Dauermagnete des Rotors an der für dessen
Funktion notwendigen Stelle angeordnet und die Bremsfläche ist
demgegenüber an einen Bereich des Außenumfanges des Rotors verlegt,
der von dem Eintritt in das die Statorwicklung enthaltende Innere
des Rotors so weit wie möglich entfernt ist, um den Weg für solche
Partikel möglichst weit und vor allem die dazwischen liegende
magnetische Barriere wirksam zu machen.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung und jeweils in einem nur bis zur Mittellinie reichenden
Radialschnitt
Fig. 1 einen Aufzugsantrieb mit elektrischem Antriebsmotor mit
horizontaler Welle, bei welchem der elektrische Antriebs
motor ein Außenläufermotor mit zylindrischem Rotor ist,
der an der zylindrischen Innenseite Dauermagnete trägt,
die in einem zylindrischen Teilbereich des Rotors einen
magnetischen Rückschluß haben, so daß das magnetische
Streufeld gleichzeitig eine magnetische Barriere gegen
Eisenpartikel bildet, die an einer benachbarten Bremse
durch Abrieb entstehen können, wobei der Stator den Rotor
mit einer Außenwand übergreift, die den Bereich der Bremse
freiläßt,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ausführungsform, bei welcher
an der Innenseite der Außenwand benachbart zu der
magnetischen Barriere ein Dichtring angeordnet ist,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform, bei welcher
die den Rotor außenseitig übergreifende Außenwand derart
verkürzt ist, daß sie einen Dichtring in sich aufnehmen
kann, den Bereich der magnetischen Barriere aber ganz
oder überwiegend freiläßt, so daß eine einfache Reinigung
möglich ist, sowie
Fig. 4 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem die
an der Außenseite des Motors befindliche Bremsfläche einen
kleineren Außendurchmesser als der übrige Teil des Rotors
und somit auch einen kleineren Durchmesser als die
magnetische Barriere hat, wobei zwischen der Bremsfläche
und der magnetischen Barriere ein im Schnitt etwa
stufenförmiger Absatz als mechanische Barriere vorgesehen
ist.
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen haben zumindest in ihrer
Funktion übereinstimmende Teile auch bei abweichender Form
übereinstimmende Bezugszahlen.
In den Fig. 1 bis 3 ist jeweils eine Hälfte eines im ganzen mit
1 bezeichneten Aufzugantriebes in einem radialen oder Durchmes
ser-Schnitt dargestellt, wobei allerdings eine noch näher zu be
schreibende Bremse 2 nur an der dargestellten Hälfte dieses
Aufzugsantriebes 1 angreift, gegebenenfalls aber auch an der zweiten
Hälfte vorhanden sein könnte.
Der Aufzugsantrieb 1 hat einen elektrischen Antriebsmotor mit
horizontaler Welle 3, die in diesem Falle als Hohlwelle ausgebildet
ist. Dieser elektrische Antriebsmotor ist dabei ein Außenläufermotor
mit einem zylindrischen Rotor 4, an dessen zylindrischer Innenseite
5 Dauermagnete 6 regelmäßig angeordnet sind, die gemäß den Fig.
1 bis 3 einen Stator 7 mit Statorpaket und Statorwicklung 8 radial
außenseitig mit einem im wesentlichen zylindrischen Luftspalt 9
übergreifen.
In allen Figuren erkennt man, daß an der Außenseite an einer radial
außenliegenden Stelle des zylindrischen Rotors 4 eine Bremsfläche
10 vorgesehen ist, die also ebenfalls zylindrisch und ringförmig
ist. Sie ist in demjenigen axialen Bereich des Rotors 4 angeordnet,
der der Öffnung 11 oder dem Eintritt des Stators und seiner Wicklung
8 abgewandt ist und von der Stirnseite 12 des Rotors 4, die dieser
Öffnung 11 benachbart ist und eine große, im Ausführungsbeispiel
die größtmögliche Entfernung hat. Dadurch wird erreicht, daß zwischen
der Bremsfläche 10 und der Öffnung 11 beziehungsweise dem Eintritt
des Stators 7 mit seiner Wicklung 8 in einem mittleren Abstand L
derjenige Rotorbereich angeordnet ist, in welchem der magnetische
Rückschluß der Dauermagnete 6 des Rotors 4 angeordnet ist. Das an
der zylindrischen Außenfläche des Rotors 4 dadurch entstehende
magnetische Streufeld bildet eine magnetische Barriere gegen
ferromagnetische oder Eisenpartikel, die bei der Betätigung der
Bremse 2 abgerieben werden können. Somit können diese nicht zu der
Öffnung 11 und dem Eintritt des Stators 7, also nicht in den
Luftspalt 9 gelangen. Die von der magnetischen Barriere fest
gehaltenen Partikel 13 sind in den Fig. 1 bis 3 etwas übertrieben
dargestellt. Dabei wird auch deutlich, daß etwa in der Mitte der
Dauermagnete 4 die magnetische Barriere am stärksten ist und zu
den Seiten, also auch zu der Öffnung 11 hin nachläßt und endet.
Der zylindrische Rotor 4 wird von einer sich etwa radial einwärts
erstreckenden Tragscheibe 14 getragen, die also die Rotorwand
darstellt. An der dem Stator 7 und seiner Wicklung 8 abgewandten
Außenseite ist an dieser Tragscheibe 14 eine Seilscheibe 15 für
die Beaufschlagung der Zugseile des Aufzuges angeordnet, deren
Durchmesser in allen Ausführungsbeispielen kleiner als der der
Bremsfläche 10 ist.
Vor allem erkennt man in allen Ausführungsbeispielen, daß die
Bremsfläche 10 in dem Randbereich des Rotors 4 angeordnet ist, in
welchem innenseitig diese als Rotorwand dienende Tragscheibe 14
an dem Rotor 4 angreift und bündig mit ihm und der Bremsfläche 10
abschließt. Die zylindrische Außenseite und die Bremsfläche 10 des
Rotors 4 schließt dabei mit der Außenseite der randseitig
angeordneten Tragscheibe 14 ab, könnte aber gegebenenfalls auch
noch etwas über sie hinausragen. Dadurch wird erreicht, daß die
Bremsfläche 10 teilweise in demjenigen randseitigen Teil der
Außenseite des Rotors 4 verläuft, innerhalb welchem die Tragscheibe
14 angreift und befestigt ist, so daß sich diese Tragscheibe 14
und ein Teil der Bremsfläche 10 zwischen übereinstimmenden, radial
zur Welle 3 verlaufenden Ebenen befinden. Die von einer Druckfeder
16 auf eine Bremsbacke 17 ausgeübten Bremskräfte werden somit
teilweise unmittelbar in Erstreckungsrichtung der Tragscheibe 14
von dieser aufgenommen und auf die Lagerung 18 des Rotors 4
übertragen. Dadurch werden Biegekräfte auf den Rotor 4 aufgrund
der Wirkung der Bremse 2 weitestgehend vermieden.
Der Stator übergreift in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis
3 die für den Eingriff der Statorwicklung 8 offene Seite, also die
Öffnung 11 des Rotors 4 mit einer im wesentlichen radial verlaufenden
Wandung 19 und die Außenseite des Rotors 4 mit einer von dieser
radialen Wandung 19 gehaltenen Außenwand 20 jeweils mit etwas
Abstand. Dadurch wird der die Statorwicklung 8 enthaltende Raum
weitestgehend umschlossen und außerdem erhält der Stator 7 dadurch
eine gute Aussteifung.
Die den Rotor 4 außenseitig umgreifende Außenwand 20 des Stators
7 läßt dabei die Bremsfläche 10 frei und endet axial vor dieser
Bremsfläche 10, wobei sie gemäß Fig. 1 und 2 bis nahe oder unmittelbar
an die Bremsfläche 10 reichen kann, gemäß Fig. 3 aber auch mit
größerem axialen Abstand davor enden kann. In jedem Falle ergibt
sich, daß die von dem Umfangsrand 21 dieser Außenwand 20 aufgespannte
Ebene einen axialen Abstand zu der Außenseite der Tragscheibe 14
des Rotors 4 hat, welcher Abstand gleich oder größer als die Breite
oder axiale Erstreckung der Bremsfläche 10 und die Bremsbacke 17
ist. Beim Bremsen entstehender Abrieb kann auf diese Weise schon
zumindest teilweise durch Schwerkraft und Fliehkraft abgeführt
werden, ohne in den Zwischenraum zwischen Rotor 4 und Außenwand
20 gelangen zu können. Somit muß die magnetische Barriere nur einen
Teil von Partikeln 13, die beim Bremsen entstehen können, von der
Öffnung 11 und dem Luftspalt 9 fernhalten. Zur Reinigung können
die Partikel von Zeit zu Zeit abgesaugt oder mit entsprechenden
Reinigungsvorrichtungen entfernt werden. Dies ist bei der Anordnung
gemäß Fig. 3 noch erleichtert, weil dort durch eine axial verkürzte
Außenwand 20 der Bereich der magnetischen Barriere gut zugänglich
ist.
In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 erkennt man eine
weitere Maßnahme zur Sicherung des Luftspaltes 9 gegen das Eindringen
von Partikeln, auch solcher Partikel, die nicht magnetisch angezogen
werden können. In diesen Ausführungsbeispielen ist in dem
Zwischenraum zwischen der Innenseite der Außenwand 20 und der
zylindrischen Außenseite des Rotors 4 ein sich in radialer Richtung
erstreckender Dichtring 22 vorgesehen. In beiden Ausführungsbei
spielen ist dieser Dichtring 22 an der Innenseite der Außenwand
20 in einer Nut 23, also einer ringförmigen Aufnahme, gehalten und
befestigt und greift mit seinem demgegenüber freiliegenden
Dichtungsrand 22a an der Außenseite des zylindrischen Rotors 4 an.
Es sei erwähnt, daß selbstverständlich der Dichtring 4 auch in einer
Nut an der Außenseite des Rotors 4 gehalten und mit einem
Dichtungsrand an der Innenseite der Außenwand 20 angreifen könnte,
wobei er sich dann mit dem Rotor 4 mitdrehen würde. Gegebenenfalls
können auch mehrere Dichtringe 22 vorgesehen sein, die entweder
alle an der Außenwand 20 oder dem Rotor 4 oder abwechselnd an dem
einen oder dem anderen Teil befestigt und gehalten sein könnten.
Dies hängt davon ab, ob der Aufzugsantrieb 1 aufgrund von
Umwelteinflüssen einer mehr oder weniger großen Verschmutzungsgefahr
ausgesetzt ist.
Ferner wäre denkbar, daß zur Abdichtung zwischen Rotor 4 und Stator
7 bzw. Außenwand 20 des Stators 7 eine Labyrinthdichtung, eine
Bürstendichtung oder der gleichen vorgesehen oder mehrere verschieden
artige Dichtungen kombiniert sind.
Der Dichtring 22 greift dabei an der Außenseite desjenigen
Randbereiches des zylindrischen Rotors 4 an, der die innenseitig
angeordneten Dauermagnete 6 in axialer Richtung überragt, wo also
das magnetische Streufeld schon wieder ganz oder zumindest teilweise
abgeklungen ist, so daß keine ferromagnetischen Partikel in den
Bereich des Dichtringes 20 gezogen werden. Somit bleibt der
Dichtbereich des Dichtringes 20 zumindest weitestgehend frei von
Partikeln 13, so daß auch praktisch keine schmirgelnde Wirkung von
dem Dichtring 22 im Zusammenwirken mit solchen Partikeln 13 erzeugt
wird. Dabei kann der Dichtring 22 aus Filz bestehen und mit Öl
getränkt und/oder mit Graphit benetzt sein, um eine geringsmögliche
Reibung zu bewirken. Vor allem kann er dabei als geschlossener Ring
oder aus einem endlosen Band gefertigt und in die Nut 23 eingesetzt
oder eingeklebt sein.
Aufgrund dieser Anordnung des Dichtringes in einem im wesentlichen
horizontalen Bereich des Rotors 4 wird er auch nicht schwerkraftbe
dingt von Partikeln beaufschlagt. Die etwa parallel zu der
Tragscheibe 14 angeordnete Stirnseite 12 des zylindrischen Rotors
4 bleibt vielmehr nuten- und dichtungsfrei, so daß sie auch nicht
durch das Einarbeiten einer solchen Nut geschwächt werden muß.
Fig. 4 zeigt noch eine Ausführungsform des Rotors 4, die bei allen
vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen Anwendung finden könnte.
Dabei ist vorgesehen, daß zwischen der Bremsfläche 10 und der
magnetischen Barriere im Bereich der Dauermagnete 6 eine mechanische
Barriere angeordnet ist, die dazu beiträgt, daß von vorneherein
möglichst wenig Partikel 13 von der magnetischen Barriere aufgehalten
werden müssen, weil sie schon vorher erfaßt und abgewiesen werden.
Dies ist in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dadurch
verwirklicht, daß die Bremsfläche 10 einen anderen, namlich kleineren
Außendurchmesser D2 als die magnetische Barriere und damit die
Außenseite des Rotors 4 mit dem Außendurchmesser D1 hat. Als
magnetische Barriere ergibt sich so zwischen der Bremsfläche 10
und der mit dem größeren Außendurchmesser D1 versehenen Außenseite
des Rotors 4 ein im Schnitt etwa stufenförmiger Absatz 24, von
welchem beim Bremsen entstehender Abrieb schon in radialer Richtung
abgefördert und aufgrund der Fliehkraft eventuell auch abgeschleudert
wird.
Durch die Verwendung eines elektrischen Außenläufermotors bei dem
Aufzugsantrieb 1 mit an der Innenseite des zylindrischen Rotors
4 angeordneten Dauermagneten 6 befindet sich also die Bremsfläche
10 in einer Ebene an der Außenseite des zylindrischen Rotors 4,
welche von der Ebene der Magnete 6 möglichst weit entfernt ist.
Die Magnete und deren Streufeld erhalten dabei eine zusätzliche
Verwendung als magnetische Barriere gegen einen an der Bremse 2
entstehenden Abrieb, so daß der Teil solcher Partikel 13, der trotz
der entfernten Anordnung der Bremsfläche 10 von der Ebene der Magnete
6 in deren Bereich wandert, von dem als magnetische Barriere
dienenden Streufeld an der Außenseite des Rotors 4 festgehalten
wird. Die Dichtwirkung kann durch einen oder mehrere zusätzliche
Dichtringe 22 gesteigert werden, die dabei in einem Bereich des
Rotors 4 angeordnet sind, in den die Partikel nicht aufgrund der
Schwerkraft gelangen können, so daß im Bereich solcher Dichtringe
22 nicht mit einer schmirgelnden und abrasiven Wirkung gerechnet
werden muß. Somit kann die hohe Dichtigkeit auf lange Zeit erhalten
bleiben.
Der Aufzugsantrieb 1 mit elektrischem Außenläufermotor hat einen
zylindrischen Rotor 4, an dessen zylindrischer Innenseite
Dauermagnete 6 angeordnet sind. Der Rotor 4 und die Dauermagnete
6 umgreifen die Statorwicklung 8 radial außenseitig und bilden einen
im wesentlichen zylindrischen Luftspalt 9. Um Abrieb von der Bremse
2 von diesem Luftspalt 9 abzuhalten, ist die Bremsfläche 10 in
demjenigen axialen Bereich des Rotors 4 angeordnet, der der Öffnung
des Rotors 4 zum Übergreifen der Statorwicklung 8 abgewandt und
von ihr möglichst weit entfernt ist, so daß sich zwischen Bremsfläche
10 und Eintrittsöffnung 11 für den Stator und seine Wicklung 8 in
den Rotor 4 eine magnetische Barriere befindet, die durch das
magnetische Streufeld der Dauermagnete 6 und ihres magnetischen
Rückschlusses an dem Rotor 4 gebildet ist. Dieses magnetische
Streufeld wird als magnetische Barriere gegen ferromagnetische
Partikel 13 verwendet, die insbesondere beim Bremsen entstehen
können. Zusätzlich kann die Dichtigkeit durch einen in einer radialen
Ebene sich erstreckenden Dichtring 22 an der Außenseite des Rotors
gesteigert sein.
Claims (15)
1. Aufzugsantrieb (1) mit elektrischem Antriebsmotor mit
horizontaler Welle (3), bei welchem an einer radial außenlie
genden Stelle des Rotors (4) eine Bremsfläche (10) und
wenigstens eine Bremsvorrichtung (2) zustellbar und lösbar
vorgesehen sind, wobei der elektrische Antriebsmotor ein
Außenläufermotor mit einem zylindrischen Rotor (4) ist, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß an der zylindrischen Innenseite des Rotors (4) Dauermagnete (6) angeordnet sind und die Dauermagnete (6) die Statorwicklung (8) dieses Antriebsmotors radial außenseitig mit einem im wesentlichen zylindrischen Luftspalt (9) übergreifen
- - daß an der Außenseite des Rotors (4) eine Bremsfläche (10) in demjenigen axialen Bereich dieses Rotors (4) angeordnet ist, der der Öffnung (11) des Rotors (4) zum Übergreifen der Wicklung (8) des Stators (7) abgewandt ist,
- - daß sich zwischen Bremsfläche (10) und Öffnung (11) für den Eintritt des Stators (7) in den Rotor derjenige Rotorbereich befindet, in welchem der magnetische Rückschluß der Dauermagnete (6) des Rotors (4) angeordnet ist, so daß das magnetische Streufeld an der zylindrischen Außenfläche des Rotors (4) eine magneti sche Barriere gegen eindringliche ferromagnetische Partikel (13) bildet.
2. Aufzugsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der zylindrische Rotor (4) von einer sich etwa radial einwärts
erstreckenden Tragscheibe (14) getragen ist und daß die
Bremsfläche (10) in dem Bereich des Rotors (4), insbesondere
in dem Randbereich des Rotors (4), angeordnet ist, in welchem
innenseitig die Tragscheibe (14) an dem Rotor (4) angreift.
3. Aufzugsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zylindrische Außenseite des Rotors (4) bis über die
randseitig angeordnete Tragscheibe (14) verläuft und mit dieser
bündig abschließt oder axial über sie hinausragt und daß die
Bremsfläche (10) wenigstens teilweise in demjenigen randseiti
gen Teil der Außenseite des Rotors (4) verläuft, innerhalb
welchem die Tragscheibe (14) angreift oder befestigt ist, so
daß sich diese Tragscheibe (14) und zumindest ein Teil der
Bremsfläche (10) zwischen übereinstimmenden, radial zur Welle
(3) verlaufenden Ebenen befinden.
4. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stator (7) die für den Eingriff der
Statorwicklung (8) offene Seite des Rotors (4) mit einer im
wesentlichen radial verlaufenden Wandung (19) und die
Außenseite des Rotors (4) mit einer von dieser radialen Wandung
(19) gehaltenen Außenwand (20) jeweils mit Abstand übergreift.
5. Aufzugsantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Rotor (4) außenseitig übergreifende Außenwand (20)
des Stators (7) die Bremsfläche (10) freiläßt, insbesondere
axial vor oder an dieser Bremsfläche (10) endet, so daß die
von dem Umfangsrand (21) dieser Außenwand (20) aufgespannte
Ebene einen axialen Abstand zu der Außenseite der Tragscheibe
(14) des Rotors (4) hat, der gleich oder größer als die
Bremsfläche (10) und die Bremsbacke(n) (17) ist.
6. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Tragscheibe (14) eine Seilscheibe
(15) für die Beaufschlagung der Zugseile des Aufzuges
angeordnet ist, deren Durchmesser kleiner als der der
Bremsfläche (10) ist.
7. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum zwischen der Innenseite
der Außenwand (20) des Stators (7) und der zylindrischen
Außenseite des Rotors (4) wenigstens ein sich in radialer
Richtung erstreckender Dichtring (22) vorgesehen ist.
8. Aufzugsantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtring (22) an der Innenseite der Außenwand (20)
und/oder an der Außenseite des Rotors (4) in einer
ringförmigen Aufnahme insbesondere in einer Nut (23) gehalten ist
und mit seinem demgegenüber freiliegenden Dichtungsrand (22a)
oder mit einer Dichtlippe an der Außenseite des zylindrischen
Rotors (4) und/oder der Innenseite der Außenwand (20) angreift.
9. Aufzugsantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring (22) an der Außenseite desjenigen Rand
bereiches des zylindrischen Rotors (4) angeordnet ist oder
angreift, der die innenseitig angeordneten Dauermagnete (6)
in axialer Richtung überragt.
10. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der oder die Dichtringe (22) aus Filz
bestehen, insbesondere als geschlossener Ring oder aus einem
endlosen Band von Filz, und in die Nut (23) oder eine
Rille eingesetzt oder eingeklebt ist/sind.
11. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtring mit Öl getränkt und/oder
mit Graphit benetzt ist.
12. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Abdichtung zwischen Rotor (4) und
Stator (7) eine Labyrinthdichtung oder eine Bürstendichtung
vorgesehen oder mehrere verschiedenartige
Dichtungen kombiniert sind.
13. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die etwa parallel zu der Tragscheibe (14)
angeordnete Stirnseite (12) des zylindrischen Rotors (4)
nuten- und dichtungsfrei ist.
14. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Bremsfläche (10) und der
magnetischen Barriere wenigstens eine mechanische Barriere
angeordnet ist.
15. Aufzugsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bremsfläche (10) einen anderen,
insbesondere kleineren Außendurchmesser (D2) als die magneti
sche Barriere und der diese enthaltende Bereich des Rotors
(4) hat und daß als mechanische Barriere wenigstens ein im
Schnitt etwa stufenförmiger Absatz (24) zwischen Bremsfläche
(10) und magnetischer Barriere angeordnet ist.
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