DE4033894A1 - Riemenspanneinrichtung fuer insb. einen elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, einen Vorgelege- Motorgenerator und/oder ein Zahnradstufengetriebe der Art mit einem mittleren Endflansch zum Befestigen an einem Winkelarm oder einem Teil einer Maschine oder eines Geräts, und sie betrifft das Vorsehen einer integralen Einrichtung für die seitliche Anordnung des Elektromotors usw. mit dem Ziel, dessen Welle mit einem Zahnrad in Ausrichtung anzu­ ordnen, einen Treibriemen zu spannen oder zu anderen Zwecken.

Die Erfindung betrifft zwar Elektromotoren, Generatoren und Zahnradstufengetriebe in gleicher Weise, in der folgenden Beschreibung wird aber nur auf Motoren, die beide Arten von Elektromaschinen einschließen, sowie auf Generatoren Bezug genommen, um die Beschreibung zu vereinfachen. Aus dem gleichen Grund wird das Ziel der Verlagerung der Motorachse in seitlicher Richtung nur in Verbindung mit dem Riemen­ spannen erwähnt, obwohl die Erfindung auch anderen Zwecken dienen kann, wie vorstehend gesagt wurde.

Das Spannen eines Treibriemens, der die Motorriemenscheibe mit einer angetriebenen Scheibe verbindet, erfolgt entweder mittels einer Spannrolle, die das Spiel aufnimmt, oder durch Bewegen des Elektromotors entlang Kerben aufweisenden Gleitschienen. Im Fall von kleinen Motoren ist der gesamte Motor schwenkbar befestigt, so daß der Treibriemen durch Bewegen des Motors um seinen Drehpunkt gespannt werden kann. Im Fall von geflanschten Motoren ist die am besten bekannte Lösung die Anwendung einer Spannrolle, dies ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß zusätzliche Energie durch Reibung verbraucht wird und der Riemen während jedes Durchgangs nach außen und innen durchgebogen wird. Eine weitere Lösung besteht in einer seitlichen Verlagerung des gesamten Winkelarms, der den Motor trägt, der aufgrund seiner Konstruktion starr an dem Winkelarm befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der beiden ge­ nannten Arten des Riemenspannens, indem der Motor selbst mit einer Spanneinrichtung versehen wird, die einen be­ stimmten Verlagerungsbereich der Motorwelle zuläßt, um den Riemen zu spannen oder um ein Zahnrad auf der Welle in richtigen Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad zu brin­ gen. Dabei soll ferner eine einfache Spanneinrichtung an­ gegeben werden, die ohne Kraftaufwand einfach justierbar ist, während die Riemenscheibe oder das Zahnrad in richti­ ger Ausrichtung mit der angetriebenen Riemenscheibe oder dem Zahnrad gehalten wird. Ferner soll diese Spanneinrich­ tung ohne zusätzliche Kosten für den Benutzer vorgesehen sein, indem sie bei der Herstellung des Motors in dessen Konstruktion integriert wird.

Eine Lagejustiereinrichtung für einen Elektromotor (einen Vorgelegemotor, einen Generator, ein Zahnradstufengetriebe) des Typs mit einem Endflansch zum Befestigen an der Wand eines Winkelarms, eines Geräts oder einer Maschine umfaßt einen nach außen vorspringenden Teil der Flanschoberfläche um die Motorwelle herum, wobei diese Oberfläche in einem äußeren Rand endet, der einen Kreis definiert, dessen Mit­ telpunkt von der Mittenachse des Motors und der Motorwelle beabstandet ist. Die zum Befestigen des Motors mit Hilfe des Flanschs dienende Wand weist eine Durchgangsöffnung oder eine Ausnehmung mit einem Durchmesser auf, der um­ fangsgleich mit demjenigen des Randes der vorspringenden Fläche ist, so daß der Flansch und der Motor befestigbar sind, während die Motorwelle durch die Wand ragt und die vorspringende Fläche in die Durchgangsöffnung oder Ausneh­ mung eintritt, was eine Drehverlagerung des Motors ermög­ licht, so daß die Lage der Motorwelle verstellbar und der Riemen spannbar ist. Dabei sind Bolzen zum drehbaren Befe­ stigen des Motors an der Wand vorgesehen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Flansch an der Wand mit einer Anzahl Bolzen und Muttern befestigt, die durch Löcher in der Wand und durch Langlöcher im Flansch, die diesen entlang einem Durchmesser durchsetzen, der mit dem Mittelpunkt der Durchgangsöffnung oder Ausneh­ mung in der Wand konzentrisch ist, gehen. Alternativ kann der Flansch Löcher aufweisen, und die Wand weist Langlöcher auf, die parallel zum äußeren Rand der Durchgangsöffnung oder Ausnehmung sind.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Flansch kreisrund und weist keine Bolzenlöcher auf, sondern ist mittels eines ringförmigen Bundes auf die Wand gepreßt, während der ringförmige Bund an der Wand mit einer Anzahl Bolzen und Muttern befestigt ist. Eine Rotation des Flanschs relativ zur Wand erfolgt durch Lockern der Muttern und Bewegen der Welle in die zum Spannen des Riemens oder für den Eingriff der entsprechenden Zahnräder erforderliche Lage.

Anstatt mit einem ringförmigen Bund kann der Flansch auch mit bekannten Bügeln an der Wand befestigt sein, die eben­ falls im Bedarfsfall eine Rotation des Motors erlauben.

Die vorspringende Oberfläche kann eine ununterbrochene Fläche mit Stummelform sein, oder sie kann in Form einer Anzahl von vorspringenden Punkten oder kleinen Bereichen ausgebildet sein; bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist sie in Form von mehreren Schrauben ausgebildet, die auf einem exzentrischen Kreis in den Flansch eingesetzt sind.

Der Flansch kann mit dem Motorgehäuse integral ausgebildet und damit in einem Stück gegossen und maschinell bearbeitet sein, oder er kann als getrennte Einheit ausgebildet sein, die am Motorgehäuse befestigt ist, das ursprünglich einen Flansch aufweisen oder ohne einen solchen ausgebildet sein kann.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 teilweise im Schnitt und von der Seite eine Anordnung eines geflanschten Motors, der an einem Winkelarm mit der Riemenspanneinrichtung nach der Erfindung befestigt ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Anordnung von Fig. 1 entlang der Linie A-A;

Fig. 3 eine isometrische Explosionsansicht der An­ ordnung der Fig. 1 und 2 mit einer gerippten Riemenscheibe;

Fig. 4 teilweise im Schnitt und von der Seite ein zweites Ausführungsbeispiel der Motor-Winkel­ arm-Anordnung, wobei als Befestigungsmittel ein Klemmring gezeigt ist;

Fig. 5 eine Vorderansicht der Anordnung von Fig. 4 entlang der Linie B-B;

Fig. 6 eine isometrische Explosionsansicht der An­ ordnung der Fig. 4 und 5;

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel der Anordnung mit einem vorspringenden Bereich in Form von Knöpfen oder Schraubenköpfen;

Fig. 8 eine seitliche Explosionsansicht einer Anord­ nung mit einem gesonderten Zwischenflansch, der zwischen einem Winkelarm und einem Elek­ tromotor angeordnet ist;

Fig. 9 eine seitliche Explosionsansicht einer Anord­ nung mit einem Zahnradstufengetriebe, einem Elektromotor, einer Riemenscheibe und einem Winkelarm zum Befestigen der verschiedenen Bauteile in einer Riemenspanneinrichtung;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Vorgelegemotors, der durch eine Riemenspanneinrichtung an einem Winkelarm befestigt ist; und

Fig. 11 eine Endansicht der Anordnung von Fig. 10 in Richtung des Pfeils C-C von Fig. 10.

Nach den Fig. 1, 2 und 3 weist ein Elektromotor (oder Generator) I einen Endflansch 2 auf, der zum Befestigen des Motors an einer Wand 3 eines Winkelarms II dient, wobei der Winkelarm an einem Maschinenbett oder dergleichen (nicht gezeigt) mittels einer Grundplatte 4 fest montiert ist. Der Motor ist schematisch dargestellt und hat ein Motorgehäuse 5 und eine damit konzentrische Abtriebswelle 6, und der Flansch 2 ist in bezug auf die Motorachse exzentrisch ange­ ordnet, wobei der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten mit d bezeichnet ist. Aus der Flanschoberfläche springt ein flacher Stummel 7 vor, der mit dem Flansch konzentrisch und in bezug auf die Welle exzentrisch ist und in einer kreis­ runden Durchgangsöffnung 8 in der Wand 3 sitzt, während die Motorwelle 6 durch die Durchgangsöffnung hindurch auf der anderen Seite der Wand 3 vorspringt. Der Flansch 2 weist drei oder vier bogenförmige Langlöcher 9 auf, die konzentrisch mit dem Stummel 7 ausgerichtet sind und zum Befestigen des Flanschs an der Wand 3 mit Hilfe von Bolzen 10 und Muttern 11 dienen, die jeweils eines der Langlöcher 9 und Löcher 12 in der Wand 3 durchsetzen. Fig. 3 zeigt außerdem eine auf der Welle 6 anzubringende Rippenriemen­ scheibe 13.

Zum Spannen eines Riemens, der die Riemenscheibe 13 mit einer angetriebenen Scheibe verbindet, werden die Muttern 11 etwas gelockert, wodurch der Motor und der Flansch ge­ dreht werden können, so daß die Riemenscheibe eine Kreis­ bahn um das Zentrum des Stummels beschreibt, bis der rich­ tige Abstand zwischen den beiden Riemenscheiben erreicht ist. Durch erneutes Anziehen der Muttern 11 befindet sich der Motor dann in starrer Lage an dem Winkelarm II, bis ein Nachlassen der Riemenspannung ein erneutes Spannen erfor­ derlich macht.

Die Anordnung der Fig. 4, 5 und 6 ist bezüglich der meisten Bauteile mit der Anordnung nach den Fig. 1-3 identisch mit Ausnahme der Befestigungsmittel zum Befestigen des Motors I an der Wand 3 des Winkelarms II. Dabei ist der Flansch 2 mit Hilfe eines Ringbundes 14 an der Wand 3 befestigt, der den Flansch durch Bolzen 10 und Muttern 11 an der Wand festlegt. Der Flansch hat kleineren Durchmesser als der Flansch des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, da kein Platz für die Langlöcher 9 benötigt wird. Er ist ebenfalls exzentrisch am Motorgehäuse konzentrisch mit dem Stummel 7 befestigt.

Durch Lockern der Muttern 11 ist der Flansch im Inneren des Ringbundes 14 frei drehbar, und die Riemenscheibe 13 des Motors kann in die erforderliche Riemenspannlage gebracht werden, wonach die Muttern wieder angezogen werden.

Die Anordnung nach Fig. 7 unterscheidet sich von den oben beschriebenen Motor-Winkelarm-Anordnungen nur hinsichtlich der Form der vorspringenden Fläche, wobei der flache Stum­ mel 7 durch eine Anzahl Schraubenköpfe 19 ersetzt ist, die aus der ebenen Oberfläche des Flanschs 2 vorspringen. Der gemeinsame Umfang der fünf gezeigten Schraubenköpfe defi­ niert einen Kreis von der Größe der kreisrunden Durchgangs­ öffnung 8 in der Winkelarmwand 3, wodurch der Flansch in koaxialer Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung gehalten wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Befestigen des Flanschs und des Motors am Winkelarm mit Hilfe von Bol­ zen und Muttern, die in gleicher Weise wie die Befesti­ gungsmittel von Fig. 3 Langlöcher 9 im Flansch und Löcher 12 in der Winkelarmwand durchsetzen.

Die Anordnung von Fig. 8 umfaßt einen geflanschten Motor I mit einem damit integralen Flansch 2, einen Winkelarm II ähnlich den vorher gezeigten Winkelarmen sowie zusätzlich einen Zwischenflansch 20. Dieser ist kreisrund, hat auf der dem Motor zugewandten Seite eine kreisrunde Ausnehmung 21, die mit dem aus dem Motorflansch 2 vorspringenden Stummel 22 umfangsgleich ist, und auf der der Winkelarmwand zuge­ wandten Seite einen vorspringenden Stummel 23, dessen Durchmesser mit der Durchgangsöffnung 8 in der Wand 3 zu­ sammenwirkt. Der Zwischenflansch 20 ist an dem Motorflansch 2 mit Bolzen 24 und Muttern 25 befestigt, und an der Win­ kelarmwand ist er wie vorher mit Bolzen 10 und Muttern 11 befestigt. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß ein Standardmotor verwendet werden kann, während bei den übrigen Ausführungsbeispielen spezielle Gußteile in bezug auf den exzentrischen Flansch hergestellt werden müssen.

Bei der Anordnung nach Fig. 9 ist der Motor (oder Genera­ tor) durch ein Zahnradstufengetriebe III ersetzt, das eben­ falls einen integralen Flansch 2 aufweist. Der Winkelarm II und die Befestigungs- und Riemenspannmittel sind ebenfalls mit denen von Fig. 3 identisch, und in beiden Figuren sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Das Ge­ triebe wird von einem Elektromotor IV (schematisch gezeigt) über eine Kupplung 19 angetrieben, deren eine Hälfte dar­ gestellt ist.

Die Fig. 10 und 11 zeigen einen Vorgelegemotor V, der den Elektromotor 20 und das Getriebe 21 in Form einer voll­ ständigen Einheit umfaßt. Wie bei den vorher beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Zahnradge­ triebe einen integralen Flansch 2 auf, der an dem Winkelarm II mit einer identischen Riemenspanneinrichtung befestigt ist. Es ist ersichtlich, daß anstelle dieser Einrichtung auch die Spanneinrichtung nach den Fig. 6, 7 oder 8 zum Verbinden des Zahnradgetriebes mit dem Winkelarm und der Riemenscheibe verwendbar ist.

Es ist ersichtlich, daß die exzentrische Befestigung des Motors oder der übrigen Maschinen auch in anderer als der gezeigten und beschriebenen Weise erfolgen kann, und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen der Bauteile im Rahmen der Erfindung möglich sind.

Beispielsweise wird vorgeschlagen, daß der Stummel 7 durch irgendeine andere Form, z. B. einen sechseckigen Vorsprung, ersetzt wird, solange er ein Drehen des Flanschs und des Motors um den durch die Durchgangsöffnung 8 definierten Mittelpunkt erlaubt. Die Zeichnungen zeigen, daß der Stum­ mel mit dem Flansch integral ist, es kann sich aber auch um eine konzentrisch mit dem Flansch verschraubte Scheibe handeln, wenn dadurch Herstellungskosten gesenkt werden können.

Die kostengünstigte Möglichkeit der Herstellung der Durch­ gangsöffnung 8 ist das Herausarbeiten aus der Wand 3; es kann sich aber auch um eine Durchgangsöffnung solcher Grö­ ße, daß die willkürliche Positionierung der Motorwelle möglich ist, oder um eine kreisrunde Ausnehmung mit der Größe des Stummels 7 handeln. Im Gegensatz zu den vorher gezeigten Ausführungsformen kann eine Anordnung vorgesehen sein mit einer kreisrunden Ausnehmung in der Flanschober­ fläche und einem in die Ausnehmung eintretenden ringför­ migen Vorsprung an der Innenseite der Wand. Es ist aller­ dings ersichtlich, daß die für die Praxis am besten geeig­ neten Arten der Herstellung der Riemenspanneinrichtung die in den Zeichnungen gezeigten und vorstehend beschriebenen sind.

Claims (9)

1. Riemenspanneinrichtung für einen Elektromotor (I), einen Vorgelegemotor (V), einen Generator oder ein Vorgelegege­ triebe (III) der Art mit einem Endflansch (2) zum Befesti­ gen an einer Seite einer Wand (3) eines Winkelarms (II), eines Geräts oder einer Maschine, wobei die Welle (6) des Elektromotors usw. durch eine Durchgangsöffnung (8) in der Wand geht zum Befestigen einer Riemenscheibe (13) oder eines Getriebes auf der Welle an der entgegengesetzten Seite der Wand, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der der Wandfläche zugewandten Oberfläche des Flanschs ein nach außen vorspringender Teil (7) vorgesehen ist, der in einem äußeren Rand endet, der einen Kreis de­ finiert, dessen Mittelpunkt von der Mittenachse der Welle um einen Betrag d beabstandet ist;
daß der Durchmesser der Durchgangsöffnung (8) in der Wand (3) umfangsgleich mit demjenigen des äußeren Randes der Durchgangsöffnung (8) in der Wand ist, wobei der vor­ springende Teil (7) in die Durchgangsöffnung eintritt und eine Drehverlagerung des Flanschs und des Elektromotors zuläßt, um durch Bewegen der Welle und der Riemenscheibe ein Spannen des Riemens zu bewirken, und
daß Elemente (10, 11) vorgesehen sind, um den Flansch und den Motor an der Wand so zu befestigen, daß bei ge­ lockerten Elementen eine Drehverlagerung zugelassen ist und der Flansch und der Motor fest in der Riemenspannlage ge­ halten sind.

2. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (2) mit dem Gehäuse (5) der Maschine inte­ gral ist.

3. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (20) eine gesonderte Einheit bildet, die an der Maschine durch Befestigungselemente wie Schrauben und Muttern (10, 11) befestigt ist.

4. Riemenspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch kreisrund und zu der Achse der Welle (6) exzentrisch ausgerichtet ist.

5. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elemente zum Befestigen des Flanschs (2) an der Wand (3) in Form von Schrauben (10) und Muttern (11) vorgesehen sind, die Löcher (12) in der Wand und bogenförmige Lang­ löcher (9) in dem Flansch durchsetzen, wobei die Langlöcher mit dem kreisrunden Rand des vorspringenden Teils (7) kon­ zentrisch sind.

6. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elemente zum Befestigen des Flanschs (3) an der Wand (3) in Form von Schrauben (10) und Muttern (11) vorgesehen sind, die Löcher in dem Flansch und bogenförmige Langlöcher in der Wand durchsetzen, wobei die Langlöcher mit dem Mit­ telpunkt der Durchgangsöffnung in der Wand konzentrisch sind.

7. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Bund (14) mit größerem Außendurch­ messer als der Flansch vorgesehen ist, der an dem Flansch anliegt und ihn mittels Bolzen und Muttern gegen die Wand drückt.

8. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Teil des Flanschs als massiver Stum­ mel ausgebildet ist.

9. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Teil des Flanschs in Form von mehre­ ren vorspringenden Flächen (19) ausgebildet ist, deren gemeinsamer äußerer Rand einen Kreis bildet, der zum Mit­ telpunkt der Motorwelle exzentrisch ist.