DE3429786C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Antriebsaggregat ist durch die DE-AS 10 21 151 bekannt. Bei diesem Aggregat ist das Getriebe und die Kupp­ lung an der einen Stirnseite des Gehäuses des Hauptmotors außen angebaut. Hierzu ist eine gesonderte, mit der Welle des Hauptmotors verbindbare Büchse vorgesehen, auf der die Hohlwelle des Getriebes gelagert ist. Die Hohlwelle führt axial durch den Erregerteil der Kupplung hindurch und auf ihrem freien Ende ist die Schaltscheibe der Kupplung axial verschiebbar angeordnet. Der Kupplungsrotor ist verdreh- und verschiebefest mit der Hülse verbunden und rotiert mit dieser, wobei der Kupplungsrotor gegenüber der Umgebung vollkommen freiliegt. Dies bedeutet eine erhöhte Unfallgefahr.

Nachteilig ist ferner die durch den Außenanbau des Getriebes und der Kupplung bedingte große Gesamtlänge des Antriebs­ aggregates. Die zur Lagerung der Hohlwelle dienenden Lager sind dauernd in Betrieb und damit einem entsprechenden Ver­ schleiß unterworfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 konstruktiv derart aus­ zubilden, daß die Baulänge des Gesamtaggregates verkürzt, alle rotierenden Bauteile abgedeckt und der Verschleiß der Lagerung der Hohlwelle wesentlich vermindert ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch das Zwischengehäuse werden das Getriebe und die Kupp­ lung vollkommen abgedeckt. Durch das Überstecken der Hohl­ welle über die Welle des Hauptmotors wird die Lagerung der Hohlwelle in den Seitenwänden des Zwischengehäuses ermöglicht. Eine solche Lagerung hat den Vorteil, daß die Lager nur während des Betriebes des Hilfsmotors beansprucht werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist als Kupplung eine Dauermagnetkupplung vorgesehen, die mittels eines elektrisch erregbaren Magneten in die Entkupplungsstellung schaltbar ist. Durch die Verwendung einer solchen Kupplung entfallen entsprechende Federn, welche die Schaltscheibe an den Kupplungsrotor pressen und gleichzeitig auf das Lager­ system starke axiale Kräfte ausüben. Da die Entkupplung durch einen den Elektromagneten speisenden Arbeitsstrom er­ folgt, ist sichergestellt, daß bei Stromausfall die Kupplung geschlossen wird. Da das Schneckengetriebe selbsthemmend ist, wirkt dieses bei geschlossener Kupplung und abgeschal­ tetem bzw. stromlosem Hilfsmotor als Bremse auf die Welle des Hauptmotors und damit auf die Bearbeitungsmaschine.

Die Verbindung des Schneckengetriebes mit der Kupplung ge­ lingt auf konstruktiv einfache Weise dadurch, daß mit der Hohlwelle eine Antriebsscheibe verbunden ist, an der mittels einer axial durch den Dauermagneten spannbaren Membranfeder eine die Schaltscheibe der Dauermagnetkupplung bildende Ankerscheibe axial beweglich angeordnet ist. Diese konstruk­ tive Ausbildung trägt weiter zur Verkürzung der axialen Bau­ länge des Antriebsaggregates bei.

Montageaufwand läßt sich dadurch einsparen, daß die Antriebsscheibe und die Hohlwelle einstückig ausgeführt sind.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben.

Mit 1 ist ein Hauptmotor bezeichnet, dessen Welle 2 mit einer Bearbeitungsmaschine verbindbar ist. Zwischen dem Lagerschild 3 und dem Gehäuse 4 des Hauptmotors 1 ist ein Zwischengehäuse 5 eingefügt. In einem geschlossenen Gehäuse­ teil 6 des Zwischengehäuses 5 ist ein Schneckengetriebe angeordnet, das aus einer mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten aufgesteckten Hilfsmotor verbundenen Schnecke 7 und einem Schneckenrad 8 besteht. Das Schneckenrad 8 ist verdrehfest mit einer Hohlwelle 9 verbunden, die über die Welle 2 des Hauptmotors 1 gesteckt ist. Die Hohlwelle 9 ist mittels Kugellager 10 in den Seitenwänden 11 des Zwischen­ gehäuses 5 gelagert. An dem Zwischengehäuse 5 ist ein axialer Überstand 12 angeformt, durch den ein Aufnahmeraum 13 für eine Kupplung 14 geschaffen wird. Der Kupplungsrotor 15 der Kupplung 14 ist verdrehfest mit der Welle 2 des Haupt­ motors 1 verbunden. Auf der freien Stirnseite des Kupplungs­ rotors 15 ist mit geringem axialen Abstand 16 eine die Schaltscheibe der Kupplung 14 bildende Ankerscheibe 17 ange­ ordnet. Die Ankerscheibe 17 ist über eine Membranfeder 18 an einer mit der Hohlwelle verbundenen Antriebsscheibe 19 axial beweglich befestigt.

Die Kupplung 14 weist ferner einen Dauermagneten 20 und eine elektrische Erregerspule 21 auf. Solche Kupplungen mit Dauer­ magneterregung sind durch den Siemens Katalog KB Teil 8, 1983 "Schleifringlose Einflächenkupplungen und Einflächenbremsen, Bauart ZF" bekannt. Durch eine Linie 22 ist der Verlauf des Flusses des Dauermagneten 20 angedeutet. Dieser Fluß schließt sich über die Ankerscheibe 17, so daß durch den Fluß des Dauermagneten 20 die Ankerscheibe 17 gegen den Rotor 15 der Kupplung 14 gezogen wird. Durch die elektrische Erregerspule 21 wird beim Einschalten dieser Spule ein magnetisches Gegen­ feld zu dem Magnetfeld des Dauermagneten 20 erzeugt, durch das die Wirkung des Dauermagneten 20 aufgehoben wird. Somit wird durch Einschalten der elektrischen Erregerspule 21 die auf die Ankerscheibe 17 wirkende magnetische Anzugskraft aufgehoben, so daß die Ankerscheibe 17 durch die Membran­ feder 18 von der Stirnfläche des Kupplungsrotors 15 zurück­ gezogen wird. Damit ist die Ankerscheibe 17 von dem Kupp­ lungsrotor 15 entkuppelt.

Durch die gespannte Membranfeder 18 muß nur die axiale Rück­ zugskraft zum schnellen Trennen der Ankerscheibe 17 vom Kupplungsrotor 15 aufgebracht werden. Die Übertragung des Drehmomentes zwischen der Hohlwelle 9 mit verbundener Antriebsscheibe 19 und dem Kupplungsrotor 15 erfolgt mittels mehrerer über den Umfang der Antriebsscheibe 19 verteilter Schrauben 23. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schrauben 23 in Gewindebohrungen 25 der Antriebsscheibe 19 eingeschraubt und ragen lose in Freisparungen 24 der Anker­ scheibe 17. Somit bleibt die Ankerscheibe 17 gegenüber der Antriebsscheibe 19 mit verbundener Hohlwelle 9 axial beweg­ lich. Die Übertragung des Drehmomentes zwischen Ankerscheibe 17 und Membranfeder 18 erfolgt spielfrei über mehrere am Umfang der Ankerscheibe 17 befestigte Punkte.

Das Antriebsaggregat arbeitet wie folgt: Beim Einschalten des Hauptmotors 21 wird auch die elektrische Erregerspule 21 an Spannung gelegt, so daß die auf die Ankerscheibe 17 wir­ kende Anzugskraft des Dauermagneten 20 aufgehoben und die Ankerscheibe 17 durch die Membranfeder 18 von dem Kupplungs­ rotor abgehoben wird. Damit ist das von dem Hilfsmotor ange­ triebene Schneckengetriebe entkuppelt. Beim Abschalten des Hauptmotors 1 wird auch wieder die elektrische Erregerspule 21 stromlos, so daß durch das nunmehr wieder wirksam werdende magnetische Feld des Dauermagneten 20 die Ankerscheibe 17 wieder gegen den Kupplungsrotor 15 gezogen wird. Damit ist das Schneckengetriebe mit dem Kupplungsrotor 15 gekuppelt. Bei nichteingeschaltetem Hilfsmotor wirkt das Schnecken­ getriebe infolge seiner Selbsthemmung als Bremse für die Welle 2 des Hauptmotors 1 und somit als Bremse für die Bearbeitungsmaschine. Wird der Hilfsmotor an Spannung gelegt, so kann er nunmehr über das aus der Schnecke 7 und dem Schneckenrad 8 bestehende Schneckengetriebe und über die durch den Dauermagneten geschlossene Kupplung die Welle 2 des Hauptmotors 1 und damit die Bearbeitungsmaschine antrei­ ben. Durch das Schneckengetriebe wird die Drehzahl des Hilfs­ motors stark untersetzt, so daß die Welle 2 des Hauptmotors 1 mit sehr geringer Drehzahl angetrieben wird und somit die Bearbeitungsmaschine bei dieser geringen Drehzahl eingestellt bzw. eingeregelt werden kann.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Kupplungsanordnung in Ruhestromausführung. Es besteht auch die Möglichkeit, bei gleicher konstruktiver Ausbildung des Antriebsaggregates eine Kupplungsanordnung in Arbeits­ stromausführung vorzusehen.

Claims (5)

1. Antriebsaggregat für eine Bearbeitungsmaschine, das aus einem Haupt- und einem Hilfsmotor besteht, von denen der ein Gehäuse und wenigstens ein Lagerschild aufweisende Hauptmotor direkt mit der Antriebswelle der Bearbeitungs­ maschine verbunden und der Hilfsmotor mit einem Getriebe ge­ koppelt ist, dessen Abtriebswelle als koaxial zur Welle des Hauptmotors gelagerte Hohlwelle ausgebildet und über eine elektromagnetisch steuerbare Kupplung mit der Welle des Hauptmotors verbindbar ist, wobei die Kupplung während des Betriebes des Hauptmotors zwangsläufig in die Entkupplungs­ stellung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe in einem zwischen dem einen Lagerschild (3) und dem Gehäuse (4) des Hauptmotors (1) einfügbaren Zwischen­ gehäuse (5) angeordnet ist, welches einen zur Aufnahme der Kupplung (14) dienenden axialen Überstand (12) aufweist und daß die Hohlwelle (9) über die Welle (2) des Hauptmotors (1) gesteckt und in den Seitenwänden (11) des Zwischengehäuses (5) gelagert ist.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplung (14) eine Dauermagnetkupplung vorgesehen ist, die mittels eines elektrisch erregbaren Magneten in die Entkopplungsstellung schaltbar ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Hohlwelle (9) eine Antriebsscheibe (19) verbunden ist, an der mittels einer axial durch den Dauermagneten spann­ baren Membranfeder (18) eine die Schaltscheibe der Dauer­ magnetkupplung (14) bildende Ankerscheibe (17) axial beweg­ lich angeordnet ist.

4. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (19) und die Hohlwelle (9) einstückig ausgeführt sind.

5. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischengehäuse (5) ein Stirnradgetriebe vorge­ sehen ist, dessen Antriebsritzel mit der Welle des achs­ parallel zu dem Hauptmotor (1) angeordneten Hilfsmotor ver­ bunden ist.