DE29924851U1

DE29924851U1 - Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen dem Läufer eines Synchronmotors mit Permanentmagneten und einer Arbeitspartie

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Publication number: DE29924851U1
Application number: DE29924851U
Authority: DE
Original assignee: Askoll Holding SRL
Current assignee: Askoll Holding SRL
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-17

Abstract

Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen einem Läufer (14, 214) eines Synchronmotors (10) mit Permanentmagneten und einer Arbeitspartie (32, 232, 432), umfassend:
– wenigstens zwei Bewegung übertragende Kupplungen, die gegenseitig in einer kinematischen Serie zusammenwirken;
– eine erste Kupplung der Bewegung übertragenden Kupplungen, die wenigstens ein Antriebselement (37, 237, 437) umfasst, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an den Läufer (14, 214) gekoppelt ist, sowie wenigstens ein angetriebenes Element (39, 239, 439), welches ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und sich in Bezug auf den Läufer frei drehen kann;
– eine zweite Kupplung der Bewegung übertragenden Kupplungen, die wenigstens ein Antriebselement (39, 239, 439) umfasst, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist, sowie ein angetriebenes Element (41, 241, 441), welches ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an die Arbeitspartie (32, 232, 432) gekoppelt ist; dadurch...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen dem Läufer eines Synchronmotors mit Permanentmagneten und der Arbeitspartie, die einen vergrößerten freien Drehwinkel besitzt.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass elektrische Motoren mit einem permanentmagnetischen Läufer einen strukturellen Aufbau aufweisen, der einen Ständer mit einem Elektromagneten, der aus einem Blechpaket und aus zugehörigen Windungen zusammengesetzt ist, und einen Läufer beinhaltet, der zwischen zwei Polen angeordnet ist, die durch den Ständer gebildet werden, und der von einer Welle durchquert wird, die drehbar mit einer Tragstruktur verbunden ist.
Es ist wohlbekannt, dass es umso schwerer ist, den Motor zu starten, je höher die Trägheit der an einen Synchronmotor angelegten Last ist.
Das Starten findet tatsächlich als ein vorübergehender Vorgang statt, bei dem sich die Richtung der Drehung, die Geschwindigkeit und der Strom verändern, bis der Synchronbetrieb erreicht ist.
Während dieses vorübergehenden Vorgangs oszilliert der Läufer infolge des sich periodisch verändernden magnetischen Feldes, das vom Ständer erzeugt wird, welches beim Zuführen eines Drehmoments an den permanentmagnetischen Läufer dazu neigt, den Läufer in eine Position zu bewegen, in der das magnetische Feld des Läufers mit dem Feld des Ständers ausgerichtet ist.
Wenn während dieses Pendelns der Läufer genügend kinetische Energie gewinnt, um sich geringfügig aus seiner ausgerichteten Position zu bewegen, erfährt er eine weitere Beschleunigung, die bewirkt, dass er sich geringfügig weiter dreht, und so weiter, bis der Synchronbetrieb erreicht wird.
Für einen gleichen Leistungspegel nimmt das Ausmaß der im Läufer erzeugten Oszillationen zu, sowie die Trägheit der angelegten Last abnimmt; demgemäss ist der Läufer in der Lage, zu beschleunigen, wodurch er eine Geschwindigkeit erreicht, die es ihm erlaubt sich mit dem periodisch verändernden Feld des Ständers zu synchronisieren.
Wenn stattdessen die Trägheit der Last beträchtlich ist, ist das Ausmaß der Oszillation eingeschränkt und es kann kein Synchronbetrieb erreicht werden.
Sowie die Trägheit der Last zunimmt, tritt die extreme Situation auf, bei der, nachdem ein Strom an den Ständer angelegt worden ist, der Läufer gar nicht beginnen kann, zu oszillieren, d. h., er verbleibt bewegungslos in seiner Gleichgewichtsposition.
Wenn die Trägheit der Last in Bezug auf die Leistung des Motors nicht zu groß ist (beispielsweise das Pumpenrad einer Kreiselpumpe), werden derzeit häufig Kupplungen vom mechanischen Typ verwendet: diese Kupplungen werden zwischen die Last und den Läufer eingesetzt und erlauben es dem Läufer, sich während des Startens frei um einen bestimmten Drehwinkel zu oszillieren.
Das ist der Fall der so genannten verzahnten Kupplung, bei der ein erster antreibender Zinken bzw. Zahn in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an den Läufer gekoppelt ist, während ein zweiter, angetriebener Zinken ebenfalls in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr mit der Last gekoppelt ist.
Auf diese Art und Weise wird der Läufer während des Anlaufausgleichsvorgangs vorübergehend von der Trägheit der Last gelöst und das macht es einfacher, den Synchronbetrieb zu erreichen.
Demgemäss gibt es eine freie Drehung um einen bestimmten Winkel (gewöhnlich 180 Sexagesimalgrad), gefolgt von einem Treffmoment, wenn die Last erfasst wird, was eine direkte Verbindung zwischen der Last und dem Läufer liefert, die während des Betriebs praktisch starr miteinander gekoppelt sind.
Deshalb erlaubt es die freie Drehung dem Motor vorübergehend, den Synchronzustand zu erreichen und ein Drehmoment zu entwickeln, das es ihm erlaubt, das Trägheitsmoment der Last beim Starten zu überwinden.
Nach diesem Anlaufausgleichvorgang ist das Trägheitsmoment, und deshalb die im Dauerzustand erforderliche Leistung, sehr häufig kleiner als das statische Drehmoment.
Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen das Trägheitsmoment der Last so groß ist (beispielsweise das Pumpenrad einer Kreiselpumpe, die als eine Spülpumpe in Geschirr spülern verwendet wird), dass sogar die oben erwähnten Kupplungen nicht in der Lage sind, zu starten, es sei denn, der Motor wird übergroß gemacht, bis zu dem Punkt, an dem er außerordentlich teuer herzustellen und zu verwenden ist und deshalb für den Anwender nicht von Interesse ist.
Sowie die Trägheit und die widerstrebenden Drehmomente zunehmen, muss das erzeugte statische Drehmoment natürlich auch zunehmen, mit offensichtlichen Schranken, die sich durch den maximalen Ständerfluß, der von den Permanentmagneten erlaubt wird, bei Buße, diese zu entmagnetisieren, und durch die Fähigkeit der aktiven Komponenten (Eisen und Kupfer) ergeben, die Temperaturen zu verteilen, die infolge der zirkulierenden hohen Ströme erzeugt werden, die auftreten, auch wenn der vorübergehende Schritt des Startens geendet hat.
Eine weitere Folge ist der hohe Vibrationspegel infolge der Oszillationen des Winkeldrehmoments, verursacht durch eine unverhältnismäßige Wahl der Motorgröße, um in der Lage zu sein, die für ein Starten erforderliches Drehmoment zu erzeugen.
Die Wirkung dieser Oszillationen, die bei jeder Umdrehung des Läufers erzeugt werden, ist, eine sofortige Trennung der zwei Zinken der Kupplung herbeizuführen, was folglich Lärm erzeugt.
Das große statische Drehmoment macht es wegen der starken Belastungen, die während des Treffmoments erzeugt werden, schwierig, passende Dimensionen für die Kupplung bereitzustellen, und führt zur Erzeugung von übermäßigem Lärm.
In solchen Fällen ist daran gedacht worden, dass eine Lösung für den anfänglichen Antrieb der Last, neben dem Fertigen des Motors in Übergröße, sein könnte, den Winkel der freien Drehung des Läufers in Bezug auf die Last zu vergrößern, d. h. während des Anlaufausgleichsvorgangs ein größeres Entkoppeln des Motors von der Last vorzusehen.
Dies wird derzeit durch die für die Teile der Kupplung verwendeten Materialien, die für gewöhnlich aus Kunststoff gefertigt sind, genauso wie durch die radialen Dimensionen des Läufers gehemmt, die notwendigerweise bescheiden sind (in der Größenordnung von einigen wenigen Zehn Millimetern), dabei im Auge behaltend, dass das Auftreffmoment eines Zinken gegen einen anderen beim Anlaufen beträchtlich ist.
Die Anordnung eines Stöße dämpfenden Mittels dazwischen, das manchmal vorgesehen ist, verschlimmert die Situation, weil das Mittel zudem seine eigene Winkelausdehnung benötigt und demgemäss seine Anwesenheit den verfügbaren freien Drehwinkel weiter reduziert.
Es ist zudem bekannt, dass Synchronmotoren mit Permanentmagneten bidirektional sind; d. h. beim Einschalten kann der Läufer gleichermaßen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn anlaufen.
Während dies im Fall des Antriebs von Kreiselpumpen mit radialen Schaufeln kein Problem ist, ist dies eine beträchtliche Einschränkung für Kreiselpumpen, die eine besondere Schaufelkonfiguration und demgemäss eine einzige Drehrichtung für das Pumpenrad aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen dem Läufer eines Synchronmotors mit Permanentmagneten und der Arbeitspartie bereitzustellen, die den Freiheitswinkel vergrößert, der derzeit zur Verfügung gestellt werden kann.
Innerhalb des Umfangs dieses Ziels ist es folglich eine primäre Aufgabe, den Leistungspegel zu vermindern, der derzeit bei einem Motor mit Permanentmagneten wegen der oben erwähnten Probleme zum Starten benötigt wird, so dass er näher an den Leistungspegel herangebracht wird, der im stationären Betrieb aufgenommen wird, wodurch das Fertigen in Übergröße vermindert wird, das beispielsweise erforderlich ist, um Lasten zu starten, die eine besonders hohe Trägheit aufweisen.
Eine andere wichtige Aufgabe ist es, sicherzustellen, dass die von der Last in einer Drehrichtung aufgenommenen Leistung höher ist als die Leistung, die vom Motor erzeugt werden kann, und dass die Leistung, die in entgegengesetzter Drehrichtung aufgenommen wird, kleiner ist als die Leistung, die erzeugt werden kann, wobei ein Verlust der Synchronisation oder der Drehzahl erreicht wird, die erste der Drehrichtungen blockiert und automatisch umgekehrt wird und einen Antrieb in der entgegengesetzten Drehrichtung erreicht wird, wobei auf diese Weise eine einzige Drehrichtung festgelegt wird.
Eine andere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung bereitzustellen, die konstruktiv einfach und kompakt ist.
Eine andere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung bereitzustellen, die beim Anlaufen und während des Betriebs leise ist.
Eine andere Aufgabe ist es, einen Motor bereitzustellen, der als ganzes einen geringen Verbrauch und geringe Kosten aufweist.
Dieses Ziel, diese und andere Aufgaben, die im folgenden ersichtlich werden, werden durch eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen dem Läufer eines Synchronmotors mit Permanentmagneten und der Arbeitspartie erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens zwei Bewegung übertragende Kupplungen aufweist, die gegenseitig in einer kinematischen Serie zusammenwirken, wobei jede Kupplung aus mindestens einem Antriebselement aufgebaut ist, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr mit einer Komponente des Bewegung übertragenden Systems gekoppelt ist, sowie aus mindestens einem angetriebenen Element, das ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr mit der Komponente gekoppelt ist, und zwar kinematisch nach dem vorhergehenden angeordnet, wobei der Winkel, der von den Elementen einer jeden Kupplung abgedeckt wird, insgesamt kleiner als ein Vollwinkel ist, wobei die Zwischenkomponenten der kinematischen Übertragung sowohl ein Antriebselement als auch ein angetriebenes Element zum Empfangen der Bewegung von einem vorhergehenden zu einem folgenden aufweisen.
Vorteilhafterweise sind diese Bewegung übertragenden Kupplungen mit Zinken versehen, wobei jede Kupplung durch wenigstens einen Antriebszinken, der in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und der starr an eine Komponente des Bewegung übertragenden Systems gekoppelt ist, und durch wenigstens einen angetriebenen Zinken aufgebaut ist, der ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und der starr an die Komponente gekoppelt ist, die kinematisch nach der vorhin genannten angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung; eines Ausführungsbeispiels davon ersichtlich werden, welches mittels eines nicht einschränkenden Beispiels in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, wobei:
1 eine Schnittansicht eines Motors mit Permanentmagneten ist, der bei einem ersten Ausführungsbeispiel mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Kreisel pumpe gekoppelt ist;
2 eine axiale Schnittansicht des Läufers, der Vorrichtung und des Pumpenrades von 1 ist;
3 eine Explosionsansicht der Vorrichtung der voran stehenden Figuren ist;
4 eine Querschnittansicht der Vorrichtung der voran stehenden Figuren ist;
5 eine axiale Schnittansicht der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab ist, genommen entlang einer Ebene, die senkrecht zur Ebene der Schnittansicht von 2 ist;
6 eine axiale Schnittansicht eines Läufers eines Motors der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel und eines Pumpenrads einer Kreiselpumpe ist;
7 eine perspektivische Explosionsansicht der Vorrichtung von 6 ist;
8 eine Querschnittansicht der Vorrichtung von 6 ist;
9 eine axiale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel und eines Pumpenrads einer Kreiselpumpe ist;
10 eine perspektivische Explosionsansicht der Vorrichtung von 9 ist;
11 eine Querschnittansicht der Vorrichtung von 9 ist;
Ausführungsarten der Erfindung
Bezug nehmend auf die obigen 1 bis 5, veranschaulichen diese Figuren einen Elektromotor mit Permanentmagneten, allgemein durch die Bezugsnummer 10 bezeichnet, der einen Ständer 11, mit einem Blechpaket 12 und (nicht gezeigten) Wicklungen, und einen Läufer 14 umfasst, der zwischen zwei Polen angeordnet ist, die vom Blechpaket 12 gebildet werden.
Der Läufer 14 wird aus einem ringförmigen, zylindrischen Permanentmagneten 16 aufgebaut, worauf ein Kunststoffelement 17 übergeformt ist, das einen inneren Schaft 17a und Endflansche 17b bildet.
Der Läufer 14 weist demgemäss als ganzes eine zylindrische Form mit einem axialen Loch 18 auf, in dem eine Welle 19 starr eingesetzt ist.
Die Welle 19 wird andererseits von einem becherförmigen Element 20 (die Kammer, die den Läufer 14 enthält) getragen, das einer Struktur 21 zum Tragen des gesamten Motors 10 angehört.
Das becherförmige Element 20 enthält den Läufer 14, ihn vom Ständer 11 trennend.
Die Welle 19 ist in der Nähe des geformten Bodens 22 des becherförmigen Elements 20 mit einer Buchse 25 drehbar verbunden.
Zwischen der Buchse 25 und einer ähnlichen Hülse 24, die im Boden 22 untergebracht ist, ist die Einpassung für einen elastomeren Ring 26 ausgebildet.
Gleicherweise sind Buchsen 27 und 28 zwischen einem Schließelement 23 angeordnet, das am entgegen gelegenen Ende angeordnet ist, an der Tragstruktur 21 befestigt ist und von der Welle 19 durchquert wird; diese Buchsen bilden zwischen ihnen die Einpassung bzw. den Sitz für einen elastomeren Ring 29.
Die Buchse 28 wird axial von einer Welle 19 durchquert, die sich darin drehen kann.
Zwischen der Buchse 28 und dem entsprechenden Flansch 17b ist ein Längslager angeordnet, das allgemein mit der Bezugsnummer 30 bezeichnet wird.
Erfindungsgemäß befindet sich zwischen dem Läufer 14, und demgemäss zwischen der daran stangekoppelten Welle 19, und der Arbeitspartie, die in diesem Fall von einem Pumpenrad 32 einer allgemein mit der Bezugsnummer 33 bezeichneten Kreiselpumpe aufgebaut wird und mit dem Elektromotor 10 gekoppelt ist, eine Bewegung übertragende Vorrichtung, die in diesem Fall zwei Bewegung übertragende Kupplungen umfasst, die wechselseitig in einer kinematischen Serie zusammenwirken.
Vorteilhafterweise sind die Bewegung übertragenden Kupplungen vom mit Zinken versehenen Typ und umfassen in einem hohlen Körper 34, der vom Pumpenrad 32 zum Läufer 14 hin absteht und von einem Deckel 35 verschlossen wird (vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, ist darin ein hermetischer Verschluss, beispielsweise durch Kleben, Dichtungen, Presspassung, Ultraschallschweißen etc., an der Außenkante und einem elastomeren lippenförmigen Ring 36 in dem Bereich vorgesehen, an dem die Welle 19 hindurch läuft), einen ersten Zinken bzw. ersten Zahn 37, der von einer Angel 38 absteht, die am Ende der Welle 19 befestigt ist.
Tatsächlich weist die Welle 19 an seinem Ende zwei diametral gegenüber befindliche flache Bereiche 19a auf, mittels derer sie mit einem komplementär geformten Loch 38a der Angel 38 gekoppelt ist.
Die axiale Befestigung wird mittels elastischer Haken 38b der Angel 38 erreicht, die in eine ringförmige Nut 19b der Welle 19 eingreifen.
Der erste Zinken 37 ist in Bezug auf die Welle 19 exzentrisch angeordnet, weist eine beschränkte radiale Ausdehnung auf und baut einen Antriebszinken für einen zweiten Zinken 39 auf, der axial von einem ringförmigen Element 40 absteht, das sich in dem hohlen Körper 34 in Bezug auf die Welle 19 und den hohlen Körper 34 frei drehen kann.
Der zweite Zinken 39 wird von einem inneren Trägerteil 39a, das aus einem stabilen Kunststoff gefertigt ist, und von zwei sich wechselseitig gegenüber befindlichen äußeren Teilen 39b aufgebaut, die auf der vorhin genannten übergeformt sind, aus einem Elastomer gefertigt sind und die Kontaktflächen bilden.
Der zweite Zinken 39 könnte natürlich auch einstöckig ohne Überformen vorgesehen sein, unter Verwendung beispielsweise eines harten elastomeren Materials.
Die radiale Ausdehnung des zweiten Zinken 39 nimmt den ganzen Bereich zwischen der Angel 38 und der Außenwand des hohlen Körpers 34 in Anspruch, wobei natürlich ein Spielraum vorgesehen ist, der eine freie Bewegung erlaubt, oder ein leichter Zusammenstoß vorgesehen ist (wodurch ein Reibungseingriff erreicht wird), beispielsweise mit einem nicht gezeigten, elastomeren Umfangselement.
Der zweite Zinken 39 weist eine axiale Ausdehnung auf, die es ihm erlaubt, mit dem ersten Zinken 37 und mit einem dritten Zinken 41, der radial von der Innenwand des Hohlkörpers 34 zur Umgebung des Außenprofils des ersten Zahns 37 hin absteht, in Kontakt zu kommen.
Der zweite Zinken 39 ist deshalb ein Zinken, der durch den ersten Zinken 37 angetrieben wird und den dritten Zinken 41 antreibt, damit über die elastomeren Teile 39b wechselwirkend.
Der Winkel, der von der durch den ersten Zinken 37 und durch den zweiten Zinken 39 aufgebauten Vorrichtung abgedeckt wird, ist kleiner als ein Vollwinkel und ebenso ist der Winkel, der von der durch den zweiten Zinken 39 und durch den dritten Zinken 41 aufgebauten Vorrichtung abgedeckt wird.
Wenn der Elektromotor 10 ausgelöst wird und der Läufer 14 beginnt, sich zu drehen, beginnt sich der erste Zahn 37, d. h. der Zahn, der starr daran gekoppelt ist, zu drehen; während seiner Drehung trifft er auf den zweiten Zinken 39 und bewegt ihn.
Dieser zweite Zinken, der bewegt wird, trifft dann den dritten Zinken 41 und deshalb wird an diesem Punkt das Pumpenrad 32 gedreht, das damit einstöckig ist.
Einfacherweise ist es möglich, in den hohlen Körper 34 eine Flüssigkeit einzufügen, die eine adäquate Viskosität aufweist, mit schmierenden, den Aufprall dämpfenden und Geräusch abschwächenden Funktionen.
Die Bewegung übertragende Vorrichtung wird demgemäss aus zwei Kupplungen aufgebaut, die wechselseitig in einer kinematischen Serie zusammenwirken; eine erste dieser Kupplungen wird durch ein Antriebselement, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist (der erste Zinken 37) und starr an eine Komponente des Bewegung übertragenden Systems (den Läufer 14) gekoppelt ist, und durch ein angetriebenes, Element (der zweite Zinken 39 mit dem entsprechenden Teil 39b) aufgebaut, das ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an die Komponente gekoppelt ist, die kinematisch nach der vorherigen angeordnet ist (das ringförmige Element 40).
Eine zweite der Kupplungen wird aus einem Antriebselement (der zweite Zinken 39 mit einem seiner Teile 39b), das starr an eine Komponente des Bewegung übertragenden Systems (das ringförmige Element 40) gekoppelt ist, und aus einem angetriebenen Element (den dritten Zinken 41) aufgebaut, das starr an die Komponente des Bewegung übertragenden Systems gekoppelt ist, das kinematisch folgend angeordnet ist (das Pumpenrad 32).
In der Praxis ist beobachtet worden, dass bei der Kopplung zweier mit Zinken versehenen Bewegung übertragenden Kupplungen in einer kinematischen Serie den Winkel der Freiheit zwischen dem Läufer und der Arbeitspartie (in diesem Fall das Pumpenrad) vergrößert, der derzeit zur Verfügung gestellt werden kann, und das hat den vorteilhaften Effekt, dass die Leistung verringert wird, die derzeit zum Anlaufen eines Motors mit Permanentmagneten benötigt wird.
Dieser Vorteil erlaubt es demgemäss, das Fertigen in Übergröße zu vermindern, das derzeit notwendig ist, um Lasten zu starten, die eine besonders hohe Trägheit aufweisen, wie im beschriebenen Fall einer Kreiselpumpe.
Durch Entwerfen der Schaufeln des Pumpenrads mit einer Konfiguration, die nicht radial ist, sondern eine adäquate Krümmung aufweist, ist die Leistung, die durch die Last (das Pumpenrad und die Arbeitsflüssigkeit) in einer Drehrichtung (der Richtung, in der das Pumpenrad die geringste Wirksamkeit aufweist) aufgenommen wird, höher als die verfügbare Last des Motors und ist in der entgegengesetzten Drehrichtung kleiner (der Richtung, in der das Pumpenrad die höchste Wirksamkeit aufweist).
Im ersten Fall verliert das Pumpenrad 32 seine Synchronisierung oder Drehzahl in Bezug auf den Läufer 14, blockiert und kehrt seine Bewegung automatisch um, während im zweiten Fall ein normaler Antrieb stattfindet.
Demgemäss ist auf diese Weise ohne irgendeine elektrische/elektronische oder mechanische Vorrichtung ein unidirektionaler Motor erhalten worden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Bewegung übertragenden Vorrichtung, hier wird nun auf die obigen 6 bis 8 Bezug genommen, weist wiederum zwischen dem Läufer 214, und folglich zwischen der Welle 219 starr daran gekoppelt, und der Arbeitspartie, die in diesem Fall ebenso durch ein Pumpenrad 232 einer Kreiselpumpe aufgebaut wird, das an den Elektromotor gekoppelt ist, zwei mit Zinken versehene Bewegung übertragende Kupplungen auf, die in einem hohlen Körper 234, der mit dem Pumpenrad 232 einstöckig ist und in diesem Fall durch einem Deckel 235 mit einer lippenförmigen Dichtung 236 hermetisch verschlossen ist, zwei erste Zinken 237 umfasst, die in diametral entgegengesetzten Positionen von einem ersten ringförmigen Element 238 abstehen, das an der Welle 219 befestigt ist.
Die ersten Zähne 237 sind in Bezug auf die Welle 219 exzentrisch angeordnet, weisen eine beschränkte radiale Ausdehnung auf und bauen Antriebszinken für zwei Zinken 239 auf, die axial von einem zweiten ringförmigen Element 240 abstehen, das sich im hohlen Körper 234 in Bezug auf die Welle 219 und auf den hohlen Körper 234 frei drehen kann.
Die zweiten Zinken 239 sind ebenso wechselseitig diametral entgegengesetzt.
Die ersten Zinken 237 sind axial in versetzten Positionen angeordnet und die zweiten Zinken 239 sind so geformt, dass sie Teile 239a aufweisen, die radial abstehen, so dass der ganze Bereich zwischen der Angel 238 und der Außenwand des hohlen Körpers 234 eingenommen wird, wobei natürlich Spielräume vorgesehen sind, die eine freie Bewegung erlauben, oder ein leichter Zusammenstoß vorgesehen ist, der einen Reibungseingriff erzeugt, beispielsweise mit einem nicht gezeigten elastomeren Umfangselement.
Die zweiten Zinken 239 weisen eine axiale Ausdehnung auf, die es ihnen erlaubt, ebenso in Kontakt mit zwei dritten Zinken 241 zu kommen, die sich ebenso diametral entgegengesetzt befinden und in axial versetzten Positionen radial von der Innenwand des hohlen Körpers 234 abstehen.
Die zweiten Zinken 239 sind deshalb Zinken, die durch die ersten Zinken 237 angetrieben werden und die die dritten Zinken 241 antreiben.
In diesem Fall sind die Teile und deshalb die Massen, die sich drehen, in Bezug auf die Welle 219 symmetrisch angeordnet und deshalb ist die Drehung ausbalanciert.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Bewegung übertragenden Vorrichtung weist, hier wird nun auf die 9, 10 und 11 Bezug genommen, zwischen der Welle 419 und der Arbeitspartie, die in diesem Fall ebenfalls durch das Pumpenrad 432 einer Kreiselpumpe aufgebaut wird, zwei Bewegung übertragende Kupplungen auf, die miteinander in einer kinematischen Serie zusammenwirken.
In diesem Fall sind die Kupplungen in einem axial hohlen Körper 434 angeordnet, der vom Pumpenrad 432 zum Läufer, der in den obigen Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, hin absteht und und von einem Deckel 435 verschlossen ist.
Vorzugsweise verschliesst der Deckel 435 den hohlen Körper 434 durch Kleben, Ultraschallverschweissen oder andere Verfahren, so dass innerhalb dessen ein hermetischer Verschluss sichergestellt wird.
Im Bereich, wo die Welle 319 durch den Deckel 435 hindurch läuft, ist ein lippenförmiger Ring 436 vorhanden, der aus einem elastomeren Material hergestellt ist.
Im hohlen Körper 414 befindet sich deshalb ein erster Zinken 437, der von einer Angel 438 absteht, die am Ende der Welle 419 befestigt ist.
Das Ende weist tatsächlich zwei sich diametral gegenüberliegende Bereiche 419a auf, mit denen ein komplementär geformtes Loch 438a der Angel 438 ineinander greift.
Der erste Zinken 437 ist in Bezug auf die Welle 419 exzentrisch angeordnet und weist eine beschränkte radiale Ausdehnung auf; er baut einen Antriebszinken für einen zweiten Zinken 439 auf, der axial von einem ringförmigen Element 440 absteht, das sich im hohlen Körper 434 in Bezug auf die Welle 419 frei drehen kann.
Der zweite Zinken 439 weist ein inneres Trägerteil 439a auf, das aus stabilem Kunststoff gefertigt ist, welches mit dem ringförmigen Element 440 einstückig ausgeführt ist, das in diesem Fall eine im wesentlichen zylindrische Struktur aufweist, und das in dem aus einem elastomeren Material gefertigten übrigen Teil 439b eingebettet ist, welches auf dem vorhergehenden überformt ist und die Kontaktflächen bilden.
In diesem Fall ist es zudem möglich, dass der zweite Zinken 439 einstückig vorgesehen ist.
Die radiale Ausdehnung des zweiten Zinken 439 nimmt den ganzen Bereich zwischen der Angel 438 und der Außenwand des hohlen Körpers 434 ein.
Natürlich sind Spielräume vorgesehen, die eine freie Bewegung erlauben, oder es ist – als eine Alternative – ein leichter Zusammenstoß vorgesehen, der einen Reibungseingriff erzeugt, beispielsweise mit einem aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigten Umfangselement, das aus einem elastomeren Material gefertigt ist.
Der zweite Zinken 439 weist eine radiale Ausdehnung auf, die es ihm erlaubt, mit dem ersten Zinken 437 und mit einem dritten Zinken, nun durch die Bezugsziffer 441 bezeichnet, in Kontakt zu kommen, der axial vom Deckel 435 von einer Position aus absteht, die das Außenprofil der Fläche annähert, die in Richtung des Inneren des hohlen Körpers 434 gerichtet ist.
Insbesondere ist die radiale Ausdehnung des dritten Zinkens 441 dergestalt, dass sie nur in Kontakt mit den elastomeren äußeren Teilen 439b des zweiten Zinkens 439 treten kann, aber nicht in Kontakt mit dem ersten Zinken 437 treten kann.
Der zweite Zinken 439 wird deshalb durch den ersten Zinken 437 angetrieben, der wiederum den dritten Zinken 441 mittels der elastomeren Teile 439b antreibt.
Der Winkel, der durch die Vorrichtung abgedeckt wird, die durch den ersten Zinken 437 und den zweiten Zinken 439 aufgebaut wird, ist kleiner als ein Vollwinkel, und ebenso ist der Winkel, der durch den zweiten Zinken 439 und den dritten Zinken 441 abgedeckt wird.
Wenn der Motor angelassen wird, beginnt sich daher der erste Zinken 437 starr mit dem Läufer zu drehen, bis er während seiner Drehung auf den zweiten Zinken 439 trifft, welchen er dreht.
Der zweite Zinken beginnt sich daher übereinstimmend mit dem Läufer zu drehen, bis er auf den dritten Zinken 441 trifft, der mit dem hohlen Körper 434 starr gekoppelt ist und dem gemäß mit dem Pumpenrad 332, das sich daher dreht.
In der Praxis wurde beobachtet, dass die Erfindung in allen ihren Ausführungsbeispielen die gedachten Ziele und Aufgaben erreicht.
Die so erdachte Erfindung ist daher für zahlreiche Änderungen und Variationen offen, die alle innerhalb des Umfangs des Erfindungsgedankens liegen.
All diese Details können auch durch technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.
In der Praxis können die verwendeten Materialien gemäß der Anforderungen beliebig sein, solange sie mit der eventuellen Verwendung als auch den Ausmaßen kompatibel sind.
Die Offenbarungen aus der Italienischen Patentanmeldung Nr. PD98A000058, deren Priorität diese Anmeldung beansprucht, werden hiermit durch Referenz einbezogen.

Claims

Vorrichtung zur Übertragung von Bewegung zwischen einem Läufer (14, 214) eines Synchronmotors (10) mit Permanentmagneten und einer Arbeitspartie (32, 232, 432), umfassend: – wenigstens zwei Bewegung übertragende Kupplungen, die gegenseitig in einer kinematischen Serie zusammenwirken; – eine erste Kupplung der Bewegung übertragenden Kupplungen, die wenigstens ein Antriebselement (37, 237, 437) umfasst, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an den Läufer (14, 214) gekoppelt ist, sowie wenigstens ein angetriebenes Element (39, 239, 439), welches ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und sich in Bezug auf den Läufer frei drehen kann; – eine zweite Kupplung der Bewegung übertragenden Kupplungen, die wenigstens ein Antriebselement (39, 239, 439) umfasst, das in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist, sowie ein angetriebenes Element (41, 241, 441), welches ebenso in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist und starr an die Arbeitspartie (32, 232, 432) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass: – der Winkel, der von den Elementen einer jeden Kupplung abgedeckt wird, insgesamt kleiner als ein Vollwinkel ist; – das wenigstens eine Antriebselement der zweiten Kupplung das wenigstens eine angetriebene Element der ersten Kupplung ist, so dass der freie Winkel zwischen dem Läufer und der Arbeitspartie vergrößert wird; – die erste Kupplung zwei erste Zinken (237) umfasst, die in diametral entgegengesetzten Positionen starr an den Läufer (214) eines Motors gekoppelt sind, sowie zwei zweite Zinken (239), die gleichfalls in diametral entgegengesetzten Positionen starr an ein ringförmiges Element (240) gekoppelt sind, das sich in Bezug auf den Läufer frei drehen kann, wobei die zweite Kupplung die zweiten Zinken (239) und zwei dritte Zinken (241) umfasst, die sich ebenso diametral gegenüberstehen und starr an die Arbeitspartie (232) gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung übertra genden Kupplungen in einem axialen hohlen Körper (34) angeordnet sind, der starr an die Arbeitspartie (32) gekoppelt ist und durch einen Deckel (35) verschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zinken (37) von einer Angel (38) absteht, welche an einem Ende der Welle (19) befestigt ist, wobei der erste Zinken (37) in Bezug auf die Welle (19) exzentrisch angeordnet ist und einen Antriebszinken für den zweiten Zinken (39) bildet, der axial von einem ringförmigen Element (40) absteht, das sich im hohlen Körper (34) in Bezug auf die Welle (19) und auf den hohlen Körper (34) frei drehen kann, wobei der zweite Zinken (39) eine Ausdehnung besitzt, die es ihm erlaubt, den ersten Zinken (37) und den dritten Zinken (41 ), der von der Innenwand des hohlen Körpers (34) absteht, zu berühren.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zinken (37) eine radiale Ausdehnung aufweist, die teilweise den Innenraum des hohlen Körpers (34) in Anspruch nimmt, und dass die radiale Ausdehnung des zweiten Zinken (39) den Bereich zwischen der Angel (38) und der Außenwand des hohlen Körpers (34) in Anspruch nimmt, wobei Zwischenräume geschaffen werden, die eine freie Drehung erlauben, wobei der zweite Zinken (39) eine axiale Ausdehnung aufweist, die es ihm erlaubt, den ersten Zinken (37) und den dritten Zinken (41) zu berühren, ferner der dritte Zinken (41) radial von der Innenwand des hohlen Körpers (34) zur näheren Umgebung des Außenprofils des ersten Zinken (37) hin absteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen in einem axial hohlen Körper (234) angeordnet sind, der starr an die Arbeitspartie (232) gekoppelt ist und der durch einen Deckel (235) hermetisch verschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei ersten Zinken (237) in einer wechselseitig diametral entgegengesetzten Anordnung von einem ersten ringförmigen Element (238) abstehen, das an die Welle (219) eines Motors befestigt ist, wobei die ersten Zinken (237) radial und teilweise den Raum innerhalb des hohlen Körpers (234) in Ansprach nehmen, ferner die ersten Zinken (237) Antriebszinken für die zwei zweiten Zinken (239) bilden, die axial von einem zweiten ringförmigen Element (240) abstehen, das sich im hohlen Körper (234) in Bezug auf die Welle (219) und auf den hohlen Körper (234) frei drehen kann, wobei die zweiten Zinken (239) eine Ausdehnung aufweisen, die es ihnen erlaubt, auch zwei dritte Zinken (241) zu berühren, die radial von der Innenwand des hohlen Körpers (234) im Bereich, der von den ersten Zinken (237) frei gelassen wird, abstehen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Zinken (237) in axial versetzten Positionen angeordnet sind und dadurch, dass die zweiten Zinken (239) so geformt sind, dass sie Abschnitte aufweisen, deren radiale Ausdehnung den gesamten Bereich zwischen dem ringförmigen Element (238) und der Außenwand des hohlen Körpers (234) in Anspruch nimmt, wobei Zwischenräume geschaffen werden, die eine freie Bewegung erlauben, ferner die zweiten Zinken (239) eine axiale Ausdehnung aufweisen, die es ihnen erlaubt, die ersten Zinken (237) und die dritten Zinken (241), die radial von der Innenwand des hohlen Körpers (234) in axial versetzten Positionen abstehen, zu berühren.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Zinken (39) aus einem inneren Trägerteil (39a) aufgebaut ist, das aus einem starren Kunststoff gefertigt ist, sowie aus zwei sich gegenseitig gegenüberstehenden äußeren Teilen (39b), die am inneren Teil (39a) übergeformt sind, aus einem elastomeren Material aufgebaut sind und die Oberflächen für die Berührung der andern Zinken bilden.
Vorrichtung nach einem mehreren der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein leichter Zusammenstoß zwischen den sich gegenseitig bewegenden Teilen vorgesehen ist, der einen Reibungseingriff erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zinken (37) von einem ringförmigen Element (38) absteht, das am Ende der Welle (19) befestigt ist, ferner der erste Zinken (37) in Bezug auf die Welle (19) exzentrisch angeordnet ist und einen Antriebszinken für den zweiten Zinken (39) bildet, der axial von einem ringförmigen Element (40) absteht, das sich im hohlen Körper (34) in Bezug auf die Welle (19) und den hohlen Körper (34) frei drehen kann, ferner der zweite Zinken (39) eine Ausdehnung aufweist, die es ihm erlaubt, den ersten Zinken (37) und den dritten Zinken (41), der von der Stirnfläche des Deckels (35) absteht, die zum Inneren des hohlen Körpers (34) hin gerichtet ist, zu berühren.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zinken (37) eine radiale Ausdehnung aufweist, die teilweise den Innenraum des hohlen Körpers (34) in Anspruch nimmt, ferner die radiale Ausdehnung des zweiten Zinkens (39) den Bereich zwischen der Angel (38) und der Außenwand des hohlen Körpers (34) in Anspruch nimmt, wobei Zwischenräume geschaffen sind, die eine freie Bewegung erlauben, ferner der zweite Zinken (39) eine axiale Ausdehnung aufweist, die es ihm erlaubt, den ersten Zinken (37) und den dritten Zinken (41) zu berühren, ferner der dritte Zinken (41) radial von einer Position, die ungefähr am Außenprofil des Deckels (35) ist, zur näheren Umgebung des Außenprofils des ringförmigen Elements (40) hin absteht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitspartie ein Pumpenrad (32, 232, 432) mit gekrümmten Radschaufeln einer Kreiselpumpe ist.