DE2246962B2 - Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung - Google Patents
Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor und Verfahren zur Herstellung einer solchen AnordnungInfo
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Description
Endes angeordneter Kurzschluß-Zwischenring mit gleich den Läuferstäben hoher elektrischer Leitfähigkeit
und der andere, wie an sich bekannt, ein stirnseitiger Kurzschlußendring an dem anderen Ende
des Läuferblechpaketes ist.
Eine hinsichtlich einer hohen Axialkraft beim Einschalten als auch eines hohen Drehmoment? im
Betrieb des Bremsmotors zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindu3g ist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich
ein an sich bekannter weiterer stirnseitiger Kurzschlußendring an dem austretenden Ende des
Läuferblechpaketes vorgesehen ist und daß in elektrisch unerregtem Zustand von Ständer und Läufer
die Ausgangsstellung des Käfigläufers derart gewählt ist, daß sich der Kurzschluß-Zwischenring innerhalb
der radialen Begrenzung der zugehörigen Stirnseite des Ständerblechpaketes befindet.
Ein Verschiebeankermotor mit einem Käfigläufer mit zwei stirnseitigen Kurzschlußringen und einem
Kurzschluß-Zwischenring ist an sich bekannt (USA.-Patentschrift 2 869 00S); jedoch liegt der bekannten
Anordnung eine grundsätzliche andere, z. T. gegensätzliche Problemstellung zugrunde, da durch den
Zwischenring eine Schwächung der Axialkraft in gewissen Bereichen im Sinne eines weichen Einfederns
des axial verschiebbaren Läufers in eine bestimmte axiale Stellung erreicht werden soll. Dazu
wird insbesondere vorgeschlagen, für den Zwischenring ein Material erhöhten elektrischen Widerstandes
vorzusehen und den Hubbereich des Läufers derart zu wählen, daß sich der Zwischenring zur Erzielung
des gewünschten Effektes im wesentlichen außerhalb der radialen Begrenzung des Ständerblechpaketes
befindet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der elektrische Gesamtwiderstand des Kurzschluß-Zwischenringes
und des benachbarten stirnseitigen Kurzschlußendringes des austretenden Endes des
Käfigläufers gleich dem vorgesehenen Kurzschlußringwiderstand bei nicht vorhandenem zusätzlichem
Kurzschluß-Zwischenring; bei der Ausführung mit insgesamt zwei Kurzschlußringen ist der elektrische
Widerstand des Kurzschluß-Zwischenringes gleich dem elektrischen Widerstand des stirnseitigen Kurzschlußendringes
an dem anderen Ende des Läuferblechpaketes.
Zweckmäßigerweise ist die Gesamtlänge des Läuferblechpaketes mit Kurzschluß-Zwischenring
nicht größer als die Länge des Ständerblechpaketes; die axiale Länge des kurzen Läuferblechpaketabschnittes
außerhalb des Kurzschluß-Zwischenringes bzw. zwischen dem Kurzschluß-Zwischenring
und dem nächstliegenden endseitigen Kurzschlußring ist im wesentlichen gleich dem maximalen betriebsmäßigen
axialen Hub des verschiebbaren Läufers. Bei etwas größerer axialer Länge kann dieses Übermaß
bis zur dreifachen Luftspaltbreite betragen.
Der Kurzschluß-Zwischenring läßt sich in besonders einfacher Weise herstellen, wenn der Zwischenring
gleichzeitig mit den Läuferstäben und dem (den) stirnseitigen Kurzschlußring(en) des Käfigläufers im
Spritzgußverfahren gegossen wird; dazu ist es vorteilhaft, daß vor dem Spritzgießen zwischen die dem
Zwischenring benachbarten Bleche des Läuferblechpaketes beim Schichten des Paketes ein Distanzstück
gelegt wird.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden an Hand eines
Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung den Schnitt durch einen Käfigläufer mit einem auf
einer Motorwelle 6 befestigten Läuferblechpaket 1 in einer Verschiebestellung, in der bei nicht erregter
Motorwicklung der Läufer durch die axiale Federkraft nach links verschoben und das eine (linke)
Ende 5 des Läuferblechpaketes 1 gegenüber der zugehörigen Stirnseite des Ständerblechpaketes 7 nach
außen versetzt ist. Bei erregter Motorwicklung wird der Läufer nach rechts bewegt, um möglichst eine
Deckungsgleichheit zwischen Ständer- und Läuferblechpaket zu erreichen; der Läufer lüftet dabei eine
hier nicht näher dargestellte Bremsscheibe von einem Gegenbremsbelag.
An den stirnseitigen Enden des Läuferblechpakefes 1 sind an sich bekannte Kurzschlußendringe 3,4
angebracht, die die in geraden oder schrägen Nuten
ao verlaufenden, gleichzeitig mit den Kurzschlußendringen
3, 4 gegossenen Leiter 8 des Käfigläufers stirnseitig verbinden. Weiterhin ist in der Nähe des bei
einer axialen Verschiebung des Käfigläufers gegenüber der linken Stirnseite des Ständerblechpaketes 7
a5 nach außen versetzten einen Endes 5 des Läuferblechpaketes
1 ein Kurzschluß-Zwischenring 2 vorgesehen. Die Querschnitte vom linken Kurzschlußendring
3 und von Kurzschluß-Zwischenring 2 sind in vorteilhafter Weise derart dimensioniert, daß der
elektrische Gesamtwiderstand gleich dem Ringwiderstand des verbleibenden rechten Kurzschlußendringes
4 bzw. gleich dem vorzusehenden elektrischen Widerstand des linken stirnseitigen Kurzschlußendringes
3 bei nicht vorhandenem Zwischenring 2 ist.
Das Verhältnis der Querschnitte des linken Kurzschlußendringes 3 und des Zwischenringes 2 kann
beliebig gewählt werden, je nachdem welche Luftspaltinduktion beim Anlauf des Motors über dem
kurzen Läuferblechpaketabschnitt der axialen Länge β
zwischen linkem stirnseitigen Kurzschlußendring 3 und Zwischenring 2 gegenüber der über dem restlichen
Läuferblechpaketabschnitt gewünscht wird. Über den Zwischenring 2 schließt sich ein Teil der
in den Leiterstäben 8 fließenden Läuferströme, so
+5 daß über dem kurzen Läuferblechpaketabschnitt der
Länge α die dämpfende Wirkung der Läuferströme auf das Luftspaltfeld geschwächt wird. Der linke
Kurzschlußendring 3 entfällt ganz, wenn eine besonders große Axialkraft beim Anzug erreicht werden
soll und die durch den Einbau des Zwischenringes 2 bewirkte Zusatzstreuung des Ständers die Betriebseigenschaften
des Motors nicht wesentlich beeinflußt.
Die axiale Länge α des kleinen Läuferblechpaketabschnittes
sollte im wesentlichen gleich oder etwas größer (maximal bis zur dreifachen Luftspaltbreite
36) im Vergleich zum maximalen betriebsmäßigen axialen Hub des verschiebbaren Läufers
bzw. der Bremsscheibe sein. Der Kurzschluß-Zwischenring 2 ist gleichzeitig mit den übrigen
Leiterstäben 8 und den Kurzschlußendringen 3,4 des Käfigläufers im Spritzgußverfahren hergestellt.
Dazu wird zweckmäßigerweise vor dem Spritzgießen beim Schichten des Läuferblechpaketes ein Distanzstück
9 zwischengelegt derart, daß nach dem Spritzgießen zwischen dem äußeren Umfang des Distanzstückes
9 und dem des Gesamtläufers das gewünschte radiale Maß und zwischen den dem Distanzstück 9
beiderseits benachbarten Läuferblechen das gewünschte
axiale Maß und damit der gewünschte Widerstand des Kurzschluß-Zwischenringes 2 erreicht
wird.
Die axiale Gesamtlänge c des Läuferblechpaketes mit Zwischenring soll die axiale Gesamtlänge b des
Ständerblechpaketes nicht überschreiten. Zweckmäßigerweise soll sich — in Achsrichtung gesehen —
bei anliegender Bremse, d. h. bei nach links verschobenem Läufer die innere (rechte) Kante des kleinen
Läuferblechpaketabschnittes der Länge ο unterhalb der stirnseitigen radialen Begrenzung des linken Ständerblechpaketendes
befinden und bei entgegen einer
axialen Federkraft gelüfteten Bremse, d. h. bei nach
rechts verschobenem Läufer, die äußere (linke] Kante des kleinen Läuferblechpaketabschnittes dei
Länge α noch etwas außerhalb des linken Ständerblechpakelendes
angeordnet sein, derart, daß auf der Läufer eine elektromagnetische Axialkraft einwirkt
die der genannten Federkraft das Gleichgewicht hält Es hat sich gezeigt, daß mit einem derartig
aufgebauten kleinen Bremsmotor mit Kurzschluß-Zwischenring 2 etwa die doppelte Axialkraft gegenüber
einem ansonsten gleichen, jedoch ohne Kurzschluß-Zwischenring 2 aufgebauten Bremsmotoi
erzielbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft bei stück (9) gelegt ist.
einem Verschiebeanker-Bremsmotor mit Käfigläufer, dessen Läuferstäbe durch Kurzschlußringe 5
einem Verschiebeanker-Bremsmotor mit Käfigläufer, dessen Läuferstäbe durch Kurzschlußringe 5
im Bereich der axialen Enden des Käfigläufers
jeweils untereinander verbunden sind und dessen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
Läuferblechpaket im unerregten Zustand von zur Erhöhung der Axialkraft bei einem Verschiebe-
Ständer und Läufer mit seinem einen Ende anker-Bremsmotor mit Käfigläufer, dessen Läufer-
außerhalb der Begrenzung der zugehörigen Stirn- io stäbe durch Kurzschlußringe im Bereich der axialen
seite des Ständerbiechpaketes heraustritt, da- Enden des Käfigläufers jeweils untereinander ver-
durch gekennzeichnet, daß der eine bunden sind und dessen Läuferblechpaket im un-
Kurzschlußring ein im Zuge des Läuferblech- erregten Zustand von Ständer und Läufer mit seinem
paketes (1) in der Nähe des austretenden einen Ende außerhalb der Begrenzung der zuge-
Endes (5) angeordneter Xurzschluß-Zwischen- i5 hörigen Stirnseite des Ständerbiechpaketes heraus-
iing (2) mit gleich den Läuferstäben (8) hoher tritt und auf ein Herstellungsverfahren hierfür,
elektrischer Leitfähigkeit und der andere, wie an Bei einer bekannten derartigen Anordnung (deut-
sich bekannt, ein stirnseitiger Kurzschiußend- sehe Auslegeschrift 1 037 570) ist bei einem Ver-
ring (4) an dem anderen Ende des Läuferblech- schiebeanker-Bremsmotor mit kegelförmigem Läufer
paketes (1) ist. 30 an der Stirnseite des Blechpaketes in der Nähe des
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Luftspaltes ein Eisenkörper vorgesehen, von dem
kennzeichnet, daß zusätzlich ein weiterer stirn- ein Teil des Ständerstreuflusses von seinem normalerseitiger
Kurzschlußendring (3) an dem austreten- weise quer durch die Zahnköpfe und Nutenschlitze
den Ende (5) des Läuferblechpaketes (1) vorge- führenden Weg abgelenkt und über den Eisenkörper
sehen ist und daß in elektrisch unerregtem Zu- 15 geführt wird.
stand von Ständer und Läufer die Ausgangs- Bei einer weiteren bekannten Ausführung eines
stellung des Käfigläufers derart gewählt ist, daß Bremsmotors (deutsche Auslegeschrift 1 803 501) mit
sich der Kurzschluß-Zwischenring (2) innerhalb elektromagnetisch entgegen der Kraft einer in axialer
der radialen Begrenzung der zugehörigen Stirn- Richtung wirkender Feder lüftbaren Bremsscheibe ist
seite des Ständerbiechpaketes (7) befindet. 30 die Feder zusätzlich als Torsionsfeder ausgebildet
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- und mit ihrem einen Ende an der Welle des Antriebskennzeichnet,
daß der elektrische Widerstand motors und mit ihrem anderen Ende an der drehbar des Kurzschluß-Zwischenringes (2) gleich dem und längsverschieblich auf der Welle geführten
elektrischen Widerstand des stirnseitigen Kurz- Bremsscheibe gehalten. Dadurch wird unter anderem
schlußendringes (4) an dem anderen Ende des 35 erreicht, daß der Bremsmotor direkt nach dem Ein-Läufeiblechpaketes
(1) ist. schalten noch nicht gegen die geschlossene Bremse
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- anlaufen muß, sondern vielmehr erst bei kleinem
kennzeichnet, daß der elektrische Gesamtwider- Schlupf und nach Erreichen seines maximalen Mostand
des Kurzschluß-Zwischenringes (2) und ments und einer großen elektromagnetischen Kraft
des benachbarten stirnseitigen Kurzschlußendrin- 40 zur Lüftung der Bremsscheibe in die Phase der
ges (3) des austretenden Endes (5) des Käfig- Kraftübertragung zwischen Welle und Bremsscheibe
läufers gleich dem vorgesehenen Kurzschlußring- über die dann gespannte Drehfeder übergeht. Derwiderstand
bei nicht vorhandenem zusätzlichen artige Konstruktionen mit einer Vielzahl beweglicher
Kurzschluß-Zwischenring (2) ist. Teile sind relativ aufwendig und störanfällig; will
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 45 man auf diese beweglichen Teile verzichten, so muß
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt- man den axialen Bremsdruck vermindern, was eine
länge (c) des Läuferblechpaketes (1) mit Kurz- unerwünschte Verlängerung der Nachlaufzeit beim
schluß-Zwischenring (2) nicht größer ist als die Abbremsen bedeutet, oder man muß bei gleicher
Länge (b) des Ständerbiechpaketes (7). geforderter Bremsleistung den Bremsmotor ver-
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 5C großem.
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
Länge des kurzen Läuferblechpaketabschnittes (a) im Vergleich zu den letztgenannten Bremsmotoren
außerhalb des Kurzschluß-Zwischenringes bzw. unter Verzicht auf eine Vielzahl beweglicher Läuferzwischen
dem Kurzschluß-Zwischenring (2) und teile und ohne Vergrößerung des Bremsmotors die
dem nächstliegenden endseitigen Kurzschiußend- 55 Größe der Axialkraft des Bremsmotors beim Anlauf
ring (3) im wesentlichen gleich dem maximalen mit einfachen Mitteln zumindest beizubehalten und
betriebsmäßigen axialen Hub des verschiebbaren im Vergleich zu den eingangs genannten Brems-Läufers
ist. motoren wesentlich steigern zu können.
7. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung Ausgehend von der Erkenntnis, daß die durch die
nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- 60 Hauptreaktanz bestimmte Axialkraft insbesondere
kennzeichnet, daß der Kurzschluß-Zwischen- von der Luftspaltinduktion im Bereich des bei einer
ring (2) gleichzeitig mit den Läuferstäben (8) axialen Hubbewegung des Rotors gegenüber der
und dem (den) stirnseitigen Kurzschiußend- Außenkante des Ständerbiechpaketes mitverschobering(en)
(3, 4) des Käfigläufers im Spritzgußver- nen Teils des Läuferblechpaketes abhängt, ist die
fahren hergestellt ist. 65 Lösung dieser Aufgabe bei einem Bremsmotor der
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
kennzeichnet, daß zur Herstellung des Kurz- gegeben, daß der eine Kurzschlußring ein im Zuge
schluß-Zwischenringes (2) vor dem Spritzgießen des Läuferblechpaketes in der Nähe des austretenden
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |