DE3637591A1 - Verschiebelaeufermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschiebeläufermotor mit einer Ständer­ wicklung und einem relativ gegen die Kraft einer Bremsfeder dazu axial verschiebbaren Verschiebeläufer, der mit einer Welle verdreh­ bar verbunden ist, wobei die Welle in Stirnplatten eines Motorge­ häuses gelagert ist und der Verschiebeläufer mindestens an einem Ende über ein das Drehmoment übertragendes Verformungselement axial ver­ schiebbar und über einen unverdrehbar auf der Welle befestigten Trag­ ring abgestützt ist, nach der Patentanmeldung P 35 46 100.4-32.

Bei dem Verschiebeläufermotor nach der Stammanmeldung besteht die Gefahr, daß die Membranarme des Verformungselementes, wenn sie zu dünn gehalten sind, bei extremer Belastung ausknicken oder, wenn sie zum Verhindern des Ausknickens dick sind, nicht die gewünschte Feder­ eigenschaft zum Ermöglichen der leichten Axialverschiebung haben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verformungselement so zu ge­ stalten, daß unerwünschte und dauerhafte Verformungen des Verfor­ mungselementes ausgeschlossen sind. Diese Aufgabe wird dadurch ge­ löst, daß das Verformungselement ein Rahmen mit auf seinem Rand be­ findlichen Befestigungsstellen ist, von denen jede zweite mit einer Verlängerung eines Kurzschlußringes des Verschiebeläufers verbunden ist und daß die dazwischen liegenden Befestigungsstellen mit Mitneh­ merarmen des Tragringes verbunden sind. Bei diesem Verformungselement werden die zwischen den Befestigungsstellen liegenden Abschnitte bei jeder Drehrichtung des Verschiebeläufers nur auf Zug beansprucht, wobei die Abschnitte zwischen den Befestigungsstellen die Axialver­ schiebung des Verschiebeläufers gegenüber der Welle mit dem Tragring fast widerstandslos zulassen.

Der Rahmen des Verformungselementes ist vorzugsweise ein Mehreck mit einer geraden Anzahl von Befestigungsstellen und kann zur Material­ einsparung auch aus einfachen geraden oder Winkelstäben gebildet sein. Die Abschnitte des Rahmens sind zwischen den Befestigungsstel­ len schmaler als an den Befestigungsstellen selbst, die mit Bohrungen für Schrauben versehen sind. Je nach der Beanspruchung können mehrere Verformungselemente, gleich welche, aufeinandergelegt sein. Um bei einem sehr unwahrscheinlichen Bruch des Verformungselementes noch eine Drehmomentmitnahme der Welle zu gewährleisten, sind die Mitneh­ merarme mit Ansätzen versehen, die unter Belassung eines ringförmi­ gen Freiraumes in Bohrungen der Verlängerung hineinragen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungsstellen des Verformungselementes an den Mitnehmerarmen bei der Montage gegen­ über den anderen Befestigungsstellen axial um etwas mehr als die Hälfte des Hubes des Verschiebeläufers versetzt. Bei einem üblichen axialen Versatz von 2 bis 3 mm haben die Abschnitte des aus einem ebenen Blech hergestellten Verformungselementes eine leichte S-Form. Durch die Formgebung ist bei axialer Verschiebung des Verschiebeläu­ fers nur eine geringe Kraft erforderlich, da die sehr biegeweichen Abschnitte nur leicht gebogen werden und nicht gestreckt werden müs­ sen. Durch die geometrische Gestalt kann das Verformungselement in axialer Richtung sehr weich sein und ist trotzdem außerordentlich stabil zum Übertragen von Dreh- und Bremsmomenten.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durh einen Verschiebeläufermotor, z. T. in der Ansicht,

Fig. 2 die Stirnansicht des Verformungselementes aus Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III-III durch die Fig. 2,

Fig. 4 einen stabförmigen Abschnitt eines Rahmen-Teils,

Fig. 5 einen aus zwei Winkeln gebildeten Rahmen,

Fig. 6 einen Zuschnittplan für Winkel,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Befestigungsstelle.

Im vereinfacht gezeigten Motorgehäuse 1 ist eine Ständerwicklung 2 angeordnet und die Stirnseiten 1 a haben Lager 3 für eine Welle 4, auf der ein Verschiebeläufer 6 von einer Bremsfeder 11 mit seinem Brems­ belag 34 bis gegen eine Bremsfläche 35 verschiebbar ist, wie in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellt. Der Bremsbelag 34 ist über einen Bremsring 28 mit einer Verlängerung 31 des Kurzschlußringes 32 des Verschiebeläufers 6 verbunden.

Die Verlängerung 31 des Kurzschlußringes 32 hat zwei sich gegenüber­ liegende Bohrungen 31 a, in die Ansätze 15 c von Mitnehmerarmen 15 b des Tragringes 15 unter Belassung eine ringförmigen Freiraumes 51 hin­ einragen. Die Ansätze 15 c haben Bohrungen für Schrauben 30 a, mit de­ nen das Verformungselement 17 an zwei sich gegenüberliegenden Befe­ stigungsstellen 17 d mit den Mitnehmerarmen 15 d des Tragringes 15 verbunden ist. Die anderen Befestigungsstellen 17 c des Verformungs­ elementes 17 sind mit der Verlängerung 31 des Kurzschlußringes 32 mittels Schrauben 30 verbunden, wie Fig. 3 auf der linken Hälfte zeigt. Fig. 3 zeigt auf der rechten Hälfte die direkte Befestigung des Bremsringes 28 mittels Schrauben 30 an der Verlängerung 31.

Fig. 1 zeigt auf der oberen Hälfte den Verschiebeläufer 6 in der Laufstellung. In Höhe der Mittellinie ist das Verformungselement 17 an den Befestigungsstellen 17 c mit der Verlängerung 31 verbunden und um die Hälfte des Verschiebeweges zum Verschiebeläufer 6 hin ver­ formt. Nach dem Abschalten des Motors drückt die Bremsfeder 11 den Verschiebeläufer 6 und die damit verbundene Verlängerung 31 zusammen mit der Befestigungsstelle 17 c des Verformungselementes 17 nach links in die in der unteren Hälfte der Fig. 1 gezeigte Lage. Der Tragring 15 mit den Mitnehmerarmen 15 b ist mittels einer Verzahnung 12 ver­ drehfest mit der Welle 4 verbunden und mittels Sprengringen 14 in Ringnuten 13 der Welle 4 axial fixiert und verändert seine Lage nicht. Der ringförmige Freiraum 51 ermöglicht ein störungsfreies Verschieben der Verlängerung 31 mit der Bohrung 31 a gegenüber dem Anatz 15 c des Mitnehmerarme 15 b. Die in die Bohrungen 31 a hinein­ ragenden Ansätze 15 c halten den Verschiebeläufer 6 in seiner Lage, falls das Verformungselement 17 wider Erwarten brechen sollte. Die Abschnitte 17 e des Verformungselementes zwischen den Befestigungs­ stellen 17 c und 17 d sind schlank gehalten, wie in Fig. 2 zu erkennen ist.

Damit sich das Verformungselement 17 verbiegen kann, sind zwischen den Befestigungsstellen 17 c und den Mitnehmerarmen 15 b bzw. der Verlängerung 31 Unterlegscheiben 52 angeordnet.

Das Verformungselement kann auch aus einfachen Stäben mit an dem schlanken Abschnitt 17 e vorhandenen Befestigungsstellen 17 c und 17 d nach Fig. 4 oder aus Winkelstücken 17 c 1 nach Fig. 5 gebildet sein. Es kann in materialsparender Weise aus einem Federbandstreifen gefertigt sein, wie Fig. 6 zeigt. Der mit einem Pfeil angedeutete Faserverlauf des Materials ist in jedem Abschnitt der Verformungselemente im Win­ kel von 45 Grad zur Belastungsrichtung.

Fig. 7 zeigt eine zweckmäßige Befestigungsstelle des Verformungsele­ mentes 17 an der Verlängerung 31 bzw. dem Mitnehmerarm 15 b. Die Verformungselemente 17 liegen mit ihren Befestigungsstellen 17 c und 17 d auf einem Ansatz 53 a eines Ringes 53, der mit einer Ringschneide 53 b in das Material des Verlängerungsringes 31 bzw. des Mitnehmerar­ mes 15 b dringt. Die Bohrung 53 c des Ringes 53 ist größer als der Durchmesser der Schrauben 30, 30 a, so daß etwaige Toleranzen zwischen den Bohrungen der Befestigungsstellen 17 c, 17 d und den Bohrungen des Mitnehmerarmes 15 b bzw. der Verlängerung ausgeglichen werden kön­ nen. Der Kopf der Schrauben 30 bzw. 30 a preßt über eine Druckscheibe 54 die Verformungselemente zusammen und drückt die Ringschneide 53 b in den Mitnehmerarm 15 b bzw. die Verlängerung. Zum Vermeiden scharfer Biegebeanspruchungen der Verformungselemente 17 hat der Ring 53 und die Druckscheibe 54 am Außenrand Abrundungen 53 d und 54 a.

• Bezeichnungsliste  1 Motorgehäuse
   2 Ständerwicklung
   3 Lager
   4 Welle
   5 Lagerbuchse
   6 Verschiebeläufer
   7 Hülse
   8 Aufpralldämpfer
   9 Sprengring
  10 Distanzrohr
  11 Bremsfeder
  12 Verzahnung
  13 Ringnut
  14 Sprengring
  15 Tragring
  15 a Kupplungsreibfläche
  15 b Mitnehmerarm
  15 c Ansatz
  16 Niet
  17 Verformungselement (Membrane)
  17 a Innenring
  17 b Sicken
  17 c, d Befestigungsstellen
  17 e Abschnitte
  18 Zentralbohrung
  19 a, b Bohrung
  20 Membranarme
  21 Druckfläche
  22 Befestigungsring
  23 Verbindungsfeder
  23 a Steg
  24 Innenschenkel
  25 Außenschenkel
  26 Haltekralle
  27 Ausnehmung
  28 Bremsring
  29 Schraubbohrung
  30 Schrauben
  31 Verlängerung
  31 a Bohrung
  32 Kurzschlußring
  33 Ausnehmung
  34 Bremsbelag
  35 Bremsfläche
  36 Anschlußvorsprünge
  37 Innenbogen
  38 Distanzstück
  39
  40 Rutschkupplungsscheibe
  41 Kupplungsfeder
  42 Bund
  43 Mitnehmerhülse
  44 Kupplungsring
  45 Abschaltrolle
  46 Achse
  47 Abschaltbügel
  48 Endschalter
  49 Feder
  50 Anlaufring
  51 Ringraum
  52 Unterlegscheibe
  53 Ring
  53 a  Ansatz
  53 b Ringscheibe
  53 c Bohrung
  53 d Abrundung
  54 Druckscheibe
  54 a Abrundung

Claims (9)

1. Verschiebeläufermotor mit einer Ständerwicklung und einem relativ gegen die Kraft einer Bremsfeder dazu axial verschiebbaren Ver­ schiebeläufer, der mit einer Welle verdrehfest verbunden ist, wobei die Welle in Stirnplatten eines Motorgehäuses gelagert ist und der Verschiebeläufer mindestens an einem Ende über ein das Drehmoment übertragendes Verformungselement axial verschiebbar und über einen auf der Welle befestigten Tragring abgestützt ist, nach der Patentanmeldung P 35 46 100.4-32, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungselement (17) ein Rahmen mit auf seinem Rand befindlichen Befestigungsstellen (17 c, 17 d) ist, von denen jede zweite Befestigungsstelle (17 c) mit einer Verlängerung (31) eines Kurzschlußringes (32) des Verschiebeläufers (6) verbunden ist, und daß die dazwischen liegenden Befestigungsstellen (17 d) mit Mitnehmerarmen (15 b) des Tragringes (15) verbunden sind.

2. Verschiebeläufermotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen des Verformungselementes (17) ein Mehreck mit ge­ rader Anzahl von Befestigungsstellen (17 c, 17 d) ist.

3. Verschiebeläufermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehreck aus Stäben (Abschnitte 17 e) mit an den Enden vor­ handenen Befestigungsstellen (17 c, 17 d) gebildet ist.

4. Verschiebeläufermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehreck aus Winkelstücken (17 d 1) mit an den Ecken und im Schnittpunkt vorhandenen Befestigungsstellen (17 c, 17 d) gebildet ist.

5. Verschiebeläufermotor nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (17 e) des Verformungselementes zwischen den Befestigungsstellen (17 c, 17 d) schmaler sind als in den Befesti­ gungsstellen.

6. Verschiebeläufermotor nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen (17 c, 17 d) Bohrungen für Schrauben (30, 30 a) sind.

7. Verschiebeläufermotor nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verformungselemente (17) nebeneinander angeordnet sind.

8. Verschiebeläufermotor nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerarme (16 b) mit Ansätzen (15 c) unter Belassung eines ringförmigen Freiraumes (51) in Bohrungen (31 a) der Ver­ längerung (31) hineinragen.

9. Verschiebeläufermotor nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen (17 d) des Verformungselementes (17) an den Mitnehmerarm (15 b) bei der Montage gegenüber den anderen Befestigungsstellen (17 c) um etwas mehr als die Hälfte des Axial­ hubes des Verschiebeläufers (6) versetzt sind.