DE2401846A1

DE2401846A1 - Einrichtung zum selbsttaetigen abbremsen eines elektromotors

Info

Publication number: DE2401846A1
Application number: DE19742401846
Authority: DE
Inventors: Johannes Ringer Hesling
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1974-01-16
Publication date: 1974-07-25
Also published as: GB1451165A; SE368488B

Description

Patentanwälte o / η -ι ο / λ

Dipl.-Ing. W.Beyer 2AU ΙοΑο

Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Joehern

Frankfurt am Main Staufenstrasse 36

In Sachen:

Aktiebolaget Electrolux
S-105 45 Stockholm /Schweden
Luxbacken 1

Einrichtung zum selbsttätigen Abbremsen eines Elektromotors.

Eie Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Abbremsen eines einen Ständer und einen Läufer enthaltenden Elektromotors beim Abschalten des Ständerfeldes.

Bei einigen bekannten Einrichtungen dieser Art erfolgt das Abbremsen mittels einer elektromechanischen Bremse, die eine auf der Läuferwelle angeordnete Scheibe, die mit einer mit Bremsbelägen versehenen Scheibe zusammenwirkt, und einem Elektromagneten besteht. Wenn der Motorstrom eingeschaltet wird, zieht der Elektromagnet die unter Eedervorspannung stehenden Bremsscheiben voneinander weg, so daß der Läufer frei zu drehen vermag. Beim Ausschalten bricht die elektromagnetische Kraft zusammen, und die Bremsv/irkung setzt ein. Bremseinrichtungen dieser Art sind teuer und beanspruchen viel Platz. ί

Bei anderen bekannten Bremseinrichtungen ist der Ständer in zwei Teile unterteilt, von denen der eine beweglich und mit Bremsbelägen versehen ist, die unter dem Einfluß einer Federkraft gegen die Rotoroberfläche angedrückt

A0983Q/0382

El-L 284/15.1.1974

2A018A6

werden können (DT-PSen 847 933 und 853 307). Bremseinrichtungen dieser Art können jedoch nur in Verbindung mit hufeisenförmigen Ständern verwendet werden. Weiterhin ist es schwierig, den beweglichen Teil des Ständers, der einen Teil des Luftspaltes zwischen den Ständerpolen und der Läuferoberfläche bei laufendem Motor bildet, mit aus-, reichender Genauigkeit zu fixieren. Nur eine äußerst genaue Fertigung der Einzelteile kann einen genügend gleichförmigen Luftspalt bringen, was die Herstellungskosten der Bremseinrichtung beträchtlich erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf der einen Seite so wenig bewegliche Teile und zusätzliche Mittel wie möglich enthält und auf der anderen Seite für viele verschiedene Arten von Elektromotoren verwendbar ist. Ferner soll der Luftspalt zwischen dem Läufer und dem Ständer sich nicht ändern, wenn eine solche Bremseinrichtung vorgesehen wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Querschnitt des Ständergochs im Bereich zwischen zwei Polen durch eine zum Läufer hin offene Ausnehmung geschwächt ist, in welche ein wenigstens zum Teil aus magnetischem Material bestehender Bremsklotz radial beweglich eingreift und durch mindestens eine Feder gegen die Umfangsflache des Läufers vorgespannt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Bremseinrichtung gemäß der Erfindung,

409830/0382

El L 28V15.1.1974

Pig. 2 einen Querschnitt durch einen mit einer Bremseinrichtung nach der Erfindung versehenen Motor,

Pig. 3 einen Axialschnitt durch einen Motor mit einer Bremseinrichtung nach Fig. 2 und

Fig. 4- einen Axialschnitt ähnlich Fig. 3, wobei die Bremseinrichtung geringfügig abgewandelt ist.

In Fig. 1 ist schematisch ein Motor mit einem Läufer 10, einer Läuferwelle 11 und einem Ständer 12 gezeigt. Aus Gründen der Einfachheit und Übersichtlichkeit hat der in der Zeichnung abgebildete Motor nur zwei Pole 13 und 14-.

Der Ständer 12, der vorzugsweise aus einem lameliierten Eisenkern besteht, hat eine Ausnehmung 15. In der Zeichnung hat die Ausnehmung V-Form, ihr kann jedoch auch jede andere geeignete Form gegeben werden. Wie in Fig. 1 ge- · strichelt eingezeichnet ist, kann der Ständer mit einer weiteren Ausnehmung 16 versehen sein. Bei einem mehrere Folpaare enthaltenden Motor kennen derartige Ausnehmungen in allen Pollücken vorgesehen sein. Aufgrund der Ausnehmungen 15, 16 sind im Ständerjoch Bereiche mit vermindertem Querschnitt gebildet.

In der Ausnehmung 15 ist lose ein Bremsklotz 19 angeordnet. Der Bremsklotz 19 kann sich frei zwischen der Ausnehmung im Ständer und der Umfangsflache 20 des Läufers bewegen. Der Bremsklotz 19 hat eine Bremsfläche 21, die der Lauferuafangsflache 20 zugewandt, ist und mit einem geeigneten Bremsmaterial versehen ist. Wenn der Motor außer Betrieb ist, wird der Bremsklotz 19 gegen die Umfangsflache 20 des Läufers mit Hilfe einer schematisch dargestellten Feder 22 gepreßt.

409830/0382

Ξ1 L 284-/15.1.1974-

Die Bremseinrichtung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt:

Wenn der Motorstrom eingeschaltet wird, tritt im Ständer ein magnetischer Fluß auf. Schon bei einer niedrigen Größe dieses Flusses -wird der geschwächte Abschnitt 17 des Ständerjochs gesättigt, wodurch der größere Teil des Flusses durch den dem Ständer benachbarten Teil 23 des Bremsklotzes 19 zu fließen gezwungen wird. Aus diesem Grunde ist dieser Teil aus magnetisierbarem Material hergestellt und kann beispielsweise aus lamelliertem Eisen bestehen. Unter der Wirkung des magnetischen Flusses wird der Bremsklotz 19 in die Ausnehmung 15 gezogen, so daß der Läufer frei drehen kann.

Wenn der Motorstrom abgeschaltet wird, hört der magnetische Fluß im Ständer 12 und dem Bremsklotzteil 23 auf zu fließen, so daß der Bremsklotz unter der Wirkung der Feder 22 von neuem gegen den Läufer gepreßt wird und diesen abbremst.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird der Luftspalt des Motors durch die Bremseinrichtung in keiner Weise beeinflußt, noch sind irgendwelche Wellen oder andere Aufhängevorrichtungen für die Bremse erforderlich. Um alle Störungen des magnetischen Kreises auszuschließen, besteht der radial innere Teil 24 des Bremsklotzes 19 aus nichtmagnetisierbarem Material wie beispielsweise einem Kunststoff.

In der praktischen Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 und 3 enthält der Motor die bereits vorstehend erwähnten Einzelteile. Darüber hinaus ist in Fig. 2 die Ständerwicklung 25 gezeigt. Weiterhin sind in den Fig. 2 und 3 auch Teile des Motorgehäuses 26 dargestellt.

V/ie die Fig. 2 und 3 zeigen, enthält der Bremsklotz 19 einen lamellierten Eisenkern 27 und zwei Bremsschuhe 28.

409830/0382 El L 284/15-1.1974-

Diese Teile sind miteinander durch einen Zugbolzen 29? Unterlegscheiben 30 und einer Mutter 31 verschraubt. Der gegen die Lauferumfangsflache 20 gerichtete Teil eines jeden Bremsschuhs trägt einen Bremsbelag 32.

Die Bremsschuhe 28 bestehen zweckmäßig aus einem leichteren Material, wie beispielsweise Kunststoff. Zur weiteren Gewichtsverminderung der Bremsschuhe 28 können diese mit Aussparungen 33 versehen sein.

Der Bremsklotz 19 kann sich frei zwischen der Ausnehmung und der Lauferumfangsflache 20 unter den gegensätzlichen Wirkungen des magnetischen Flusses im Ständer und der von den Federn 22 ausgeübten Kraft bewegen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist die Bremseinrichtung mit vier Federn 22 ausgerüstet, die auf Stiften 3^ geführt sind. Diese Führungsstifte können entweder am Motorgehäuse 26 oder unmittelbar am Bremsklotz 19 angebracht sein.

Der Bremsklotz 19 sollte sich in axialer Richtung nicht frei bewegen können. Hierzu sind die Bremsschuhe 28 mit Flanschen 35 versehen, welche an beiden Stirnseiten des Ständers angeordnet sind und diesen umfassen.

Die abgeänderte Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht derjenigen nach Fig. 2 und 3 init der Ausnahme, daß die Bremsschuhe 28 keine Bremsbeläge tragen. Die Bremsfläche 36 der Bremsschuhe 28 ist stattdessen von jedem Bremsschuh selbst gebildet, der hierzu vollständig aus Reifmaterial besteht. Dadurch wird ein weiterer Arbeitsschritt bei der Herstellung der Bremseinrichtung erspart, was diese billiger und zugleich zuverlässiger mach

t.

Aus Gründen der Deutlichkeit ist der Spalt zwischen der Läuferumfangsfläche 20 und der Bremsfläche des Bremsklotzes 19 vergleichsweise weit dargestellt. In Wirklich

409830/0382

El L 284/15.1.1974-

keit ist dieser Spalt in der Größenordnung von wenigen Zehntel eines Millimeters. Aus diesem Grunde ist die Verkantung des 3remsklotzes 19 beim Bremsen unbedeutend und wird keinerlei praktische Auswirkungen zeitigen. Auf diese V/eise können besondere Führungsmittel für den Bremsklotz 19 weggelassen werden. In manchen Fällen kann die Bremseinrichtung natürlich mit zusätzlichen Mihrungsmitteln versehen werden.

Patentansprüche /

409830/0382

234/15.1.1974-

Claims

1.1 Einrichtung zum selbsttätigen Abbremsen eines einen Ständer und einen Läufer enthaltenden Elektromotors "es im Abschalten des Ständerfeldes, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt des Ständer-O'ochs (12) im Bereich zwischen zwei Polen (13, 14·) durch eine zun Läufer (10) hin offene Ausnehmung (15_} 16) geschwächt ist, in welche ein "wenigstens zum Teil aus magnetischem Material bestehender Bremsklotz (19) radial beweglich eingreift und durch mindestens eine Feder (22) gegen die Umfangsflache des Läufers (10) vorgespannt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch Gekennzeichnet , daß der Bremsklotz (19) derart ausgebildet ist, daß er bei eingeschaltetem Ständerfeld die Ausnehmung (15, 16) unter Ergänzung des Jochquerschnittes voll ausfüllt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Bremsklotz (19) lose ir: die Ausnehmung (15, 16) eingreift und seine Bexuegung in Hadialrichtung unter den gegensätzlichen Wirkungen von Federkraft und magnetischem Ständerfluß nur durch die Ausnehmung (15j 16) und den dem Bremsklotz zugewandten Umfangsflächenabschnitt des Rotors (10) begrenzt ist.

4-. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der bei eingeschaltetem S"änderfeld die Ausnehmung (15, 16) füllende Teil (23 bzxi>. 27) des Bremsklotzes vollständig aus magnetisierbarem Material besteht, während der restliche Teil (24· bzw. 28) des Bremsklotzes (19) aus nichtmagnetisierbarem Material wie beispielsweise Kunststoff besteht.

409830/0382

El L 284/15.1.1974-

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der restliche Teil (24 bzw. 28) des Bremsklotzes an der gegen den Läufer (10) gerichteten Seite mindestens einen Bremsbelag (32) trägt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Teil (24 bzw.28) des Bremsklotzes vollständig aus einem Eeizmaterial besteht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Teil (24 bzw. 28) des Bremsklotzes (19) mit den Ständer an beiden Stirnseiten erfassenden, die Axialbewegung des Bremsklotzes (19) begrenzenden Flanschen (35) versehen ist.

409830/0382

^O-~i_

Leerseite