DE4203050C2 - Elektromotoranordnung und Druckluftmotoranordnung - Google Patents
Elektromotoranordnung und DruckluftmotoranordnungInfo
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- DE4203050C2 DE4203050C2 DE19924203050 DE4203050A DE4203050C2 DE 4203050 C2 DE4203050 C2 DE 4203050C2 DE 19924203050 DE19924203050 DE 19924203050 DE 4203050 A DE4203050 A DE 4203050A DE 4203050 C2 DE4203050 C2 DE 4203050C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Motoranordnung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Motoranordnungen dieser Art sind beispielsweise aus US 35 62 567
und DE 32 34 673 A1 bekannt. Dort wird auch mit mehreren
kleinen E-Motoren eine Leistungssummierung erreicht.
Beim EP 0 314 014 A1 sind ein Druckluftmotor und Elektro-
Motor in einem Motorgehäuse vorgesehen.
Gegenstand der US 35 62 567 ist eine Anordnung von mehreren kleinen E-Motoren mit einem gemeinsamen zentralen Kollektor.
Bei der DE 32 34 673 A1 wird die Nennleistung
eines Elektromotors auch auf mehrere Einzelmotoren aufgeteilt,
und der Betrieb des Motors elektronisch überwacht,
hinsichtlich der geringsten Stromaufnahme und hinsichtlich
der Anpassung an die Antriebsaufgabe.
Bei Verwendung von Solarenergie und Batteriebetrieb ergeben
sich Probleme wenn man große Leistungen verwirklichen
will, und/oder wenn man große Drehmomente, dabei erzeugen will.
Bei Batteriebetrieb
wären sehr viele
Batterien in Reihenschaltung nötig, um die Betriebsspannung
von beispielsweise 220 Volt zu erreichen.
Die Motorspannung der normalen, herkömmlichen Gleichstrommotoren
würde bei Anwendung der Solarenergie und den damit zu
erreichenden großen und größten Leistungen, bei Reihenschaltung
der jeweils einzelnen Solarzellen zu hoch werden.
Man müßte Vorwiderstände einbauen, um damit die Motorspannung
zu senken. Die würden jedoch den Gesamtwirkungsgrad des Systems
erheblich verschlechtern. Die Vorwiderstände würden
sich im Betrieb außerdem stark erwärmen. Man müßte sie kühlen.
Das würde konstruktiv zu einem großen Kühlungsaufwand
führen. Die dadurch entstehenden Kosten wären enorm hoch
und die ganze Anzahl würde unwirtschaftlich werden. Man
kann die üblichen, herkömmlichen Gleichstrommotoren bei Anwendung
von Solarenergie nicht nutzen, ohne Vorwiderstände
zu benutzen, bei größeren Solarenergieleistungen.
Gegenüber dem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine große Motoranordnung zu
schaffen, mit der einerseits große Leistungen und Drehmomente
erzielbar sind und die auch bei Teillastleistung mit hohem
Wirkungsgrad betrieben werden kann.
Die Lösung geschieht durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erzielbare Vorteile und deren Wirkungen und Anwendung der
Elektromotoranordnung, gemäß der Erfindung sind:
Die Anwendung von mehreren kleinen Gleichstrommotoren
mit niedriger Spannung und geringer Leistung in der Motoranordnung
gemäß der Erfindung ergibt eine große Abtriebswellenleistung.
Mit kleinen Batterien und kleiner Spannung in diesen,
läßt sich eine große Abtriebsleistung an der Abtriebswelle
der Motoranordnung gemäß der Erfindung erreichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2-8
angegeben.
Eine alternative Lösung mit Druckluftmotoren ist in Anspruch
9 angegeben.
Man kann die Motoranordnung gemäß der Erfindung auch mit
kleinen Batterien speisen. Das ist mit den üblichen Gleichstrommotoren
höherer Leistung, die beispielsweise für eine
Betriebsspannung von 220/380 Volt ausgelegt sind, nicht ohne Weiteres
möglich.
Seit Jahren schon werden mit Solarenergie gespeiste Motoren
für kleine Leistungen und kleinen Drehmomenten und
hohen Abtriebsdrehzahlen eingesetzt.
Es sollen große Leistungen und große Drehmomente mit der
Elektromotoranordnung gemäß der Erfindung erreicht werden,
bei kleinen auftretenden Spannungen und ohne Vorwiderstände
vor den kleinen antreibenden Gleichstrommotoren oder vor
den Batterien.
Von Solarenergie gespeist verbraucht die umweltfreundliche Energie.
Die erfindungsgemäße Elektromotoranordnung ist für die Anwendung der Solarenergie vorteilhaft, weil
die
kleinen Antriebsmotoren (Escap-Motoren mit η=0,9) und die Batterien
nur für 12 Volt Gleichstrom oder sogar weniger
Betriebsspannung ausgelegt werden müssen.
Es ist mit der Elektro-Motoranordnung gemäß der Erfindung möglich,
gespeicherte Solarenergie in Batterien auch nachts
zu nutzen.
Die kleinen Gleichstrommotoren werden hintereinander, - axial
und übereinander, - in konzentrischen Kreisen -, und nebeneinander -,
am Kreisumfang verteilt, angeordnet.
Es kommen folgende Einsatzbereiche in Betracht:
- 1.) Als Antrieb für stationäre Maschinen.
- 2.) Als Antrieb von Bewässerungsanlagen.
- 3.) Als Antrieb von Stauschützen.
Mit Hilfe der Erfindung gelingt es nun, kleinere Antriebsleistungen
der handelsüblichen Gleichstrommotoren zu addieren
und
eine oder mehrere Abtriebsdrehzahlen von einer Welle
zur Verfügung zu haben.
Die kleinen Gleichstrommotoren in der Motoranordnung gemäß der
Erfindung werden direkt mit den Solarzellen elektrisch verbunden
und Batterien dienen dazwischen als Speicher für Nachtstunden
und bei schlechtem Wetter.
Wartungsfreien Gleichstrommotoren und Batterietypen ist der
Vorzug zu geben.
Es ist vorgesehen, daß mehrere Solarzellen, in Reihe geschaltet,
die Energie für einen kleinen Gleichstrommotor erzeugen.
Wenn man einzelne Solarzellen abschaltet, die im Direktbetrieb
die kleinen Gleichstrommotoren antreiben, oder auch die Batteriespeicherung
abschaltet, und damit auch gleichzeitig die
kleinen treibenden Gleichstrommotoren in der Motoranordnung
gemäß der Erfindung einzeln, oder in Gruppen abschaltet, dann
lassen sich die Leistung und das Drehmoment und auch die Abtriebsdrehzahl
der Abtriebswelle feinstufig regulieren.
Je nach dem, ob die äußeren oder inneren kleinen Gleichstrommotoren,
die in konzentrischen Kreisen über der Abtriebswelle
übereinander angeordnet sind, abgeschaltet werden, läßt sich
so vor allem das Drehmoment ohne ein Getriebe verändern.
Je größer der Durchmesser der Motoranordnung gemäß der Erfindung
gebaut wird, um so mehr erhöht sich das abgegebene
Drehmoment. Um ganz große Abtriebsdrehmomente zu erhalten,
wird die Schneckenradverzahnung angewendet.
Die Stromzuführung zu den kleinen Gleichstrommotoren, geschieht
von innen am Motorgehäuse entlang, zu den Motorkonsolen,
oder durch die Halterungsachse zu den Motorhalterungstrommeln
hin.
Die Drehzahlen der Abtriebswelle werden mit dem Verhältnis
der Zähnezahlen, oder dem Durchmesserverhältnis von Reibrad
zu Reibring, bzw. durch das Verhältnis der Zähnezahlen
zwischen Schnecke und Schneckenrad bestimmt, oder man schaltet
einige Solarzellen ab, die auf jeweils einen kleinen
Einzelmotor wirken. Die als kleine Gleichstrommotoren ausgeführten
Einzelmotoren sind konzentrisch um die Abtriebswelle
in mehreren Kreisen und jeweils am Kreisumfang verteilt und
im Gehäuse ortsfest angeordnet und auch hintereinander, in
axialer Richtung gestaffelt.
Sollen größere Motorabtriebsleistungen mit einem herkömmlichen,
mit Solarenergie gespeisten großen Gleichstrommotor
erreicht werden, so führt das zu einer hohen Motorspannung
in ihm, wegen seines zentralen Kollektors auf seiner
Rotorwelle, bei Anwendung von Reihenschaltung der Solarzellen.
Das Problem ist die zu erreichende Spannung von beispielsweise
220 Volt, bzw. 380 Volt, wenn man Batterien als Antrieb
für einen großen Gleichstrommotor herkömmlicher Bauart anwenden
wollte.
Außerdem ergibt sich eine Maximalleistungsgrenze, die von der
zulässigen Motorspannung und von der verwendeten Solarzellengröße
abhängig ist, bei Betreiben eines herkömmlichen großen
Gleichstrommotors.
Um 220 Volt Gleichstrom für einen E-Motor herkömmlicher Bauart
zu erzeugen, wären dazu: 220 Volt/0,55 Volt=400 Solarzellen
nötig. Jede Solarzelle liefert nur ungefähr 0,55 Volt
Gleichspannung, egal wie groß sie ist. Die Größe der
Solarzellen bestimmt den erzeugten Solarzellenstrom in seiner
Höhe. Nimmt man Solarzellen mit 10 cm Durchmesser, dann ergibt
das beispielsweise einen Strom in der Größe von 2,1 Ampere.
Das bedeutet nun:
Pmax=400×0,55 Volt×2,1 Ampere=462 VA=0,63 PS.
Das ist das Maximalste, was man aus der Solarzellengröße mit
10 cm Durchmesser in Reihenschaltung herausholen kann, bei
220 Volt Betriebsspannung, ohne Vorwiderstände anwenden zu
müssen, beim Gleichstrommotor herkömmlicher Bauart.
Mit der Motoranordnung gemäß der Erfindung ist man leistungsmäßig
nach oben hin so nicht begrenzt.
Man kann bei größeren Solarenergieleistungen als Antrieb für
einen Gleichstormmotor herkömmlicher Bauart, weder die Reihenschaltung,
noch die Parallelschaltung der Solarzellen verwirklichen,
ohne Vorwiderstände anwenden zu müssen.
Der Wirkungsgrad der gesamten Anlage ist am besten, wenn
im Direktbetrieb zwischen den Solarzellen und den kleinen
Gleichstrommotoren in der Motoranordnung gemäß der Erfindung,
gearbeitet wird. Der Gesamtwirkungsgrad von den Solarzellen bis
zur Abtriebswelle des herkömmlichen Gleichstrommotors verschlechtert
sich durch die notwendigen Vorwiderstände erheblich.
Wenn man bei Solarenergienutzung mit einem hohen Wirkungsgrad
arbeiten will, dann muß man die Elektromotoranordnung
gemäß der Erfindung anwenden, denn sie braucht selbst
bei höchster Abtriebswellenleistung keine Vorwiderstände.
Wenn die durch die Solarenergie geladenen Batterien, die als
Speicher dienen, die Elektromotoranordnung gemäß der Erfindung
antreiben, braucht man auch keine Vorwiderstände.
Das optimalste und Kostengünstigste Ausführungssystem gemäß
der Motoranordnung der Erfindung, ist das mit Zylinderreibradantrieb.
Bei Anwendung von Verzahnungsrädern müssen Rutschkupplungen
auf jeder Antriebswelle der kleinen Gleichstrommotoren
in der Motoranordnung gemäß der Erfindung vorhanden
sein, um den Gleichlauf zu gewährleisten.
Bei der Reibradausführung fällt auch noch die Schmierung der
Verzahnungsräder weg.
Dadurch, daß mehrere Antriebsreibräder am Kreisumfang angebracht
sind, braucht man weniger Anpreßdruck, der beispielsweise
durch eine Kreisringzugfeder erzeugt wird, für die
Reibräder aus Hartgummi, wodurch sich der Wirkungsrad der
Reibrad/Reibringausführung erhöht, gegenüber nur einem großen
antreibenden Reibrad.
Bei starker Belastung der Motoranordnung gemäß der Erfindung
können Drehzahlschwankungen auftreten. Es tritt "Durchrutschen",
also Schlupf zwischen den Reibrädern und den Reibringen
auf und kompensiert so die Drehzahlunterschiede der
kleinen antreibenden Gleichstrommotoren in der Motoranordnung
gemäß der Erfindung.
Durch diese Ausführung, nämlich der Reibradausführung, wird
auch der Zusammenbau der Motoranordnung gemäß der Erfindung
vereinfacht.
Wenn man die Innen- und Außenflächen der Trommelläufer nutzt,
dann ist die Schneckenradverzahnung günstig, um sehr große
Abtriebsdrehmomente zu erhalten. Dann ist allerdings der mechanische
Wirkungsgrad schlechter als bei der Anwendung von
Ritzel und Zahnring oder Kegelzahnrädern. Bei Anwendung der
Reibradausführung ist das Problem der Untersetzung zwischen
antreibenden Reibrädern und getriebenen Reibringen besser
zu lösen.
Es sollen noch Regulierungsmöglichkeiten für die Motoranordnung
gemäß der Erfindung erörtert werden.
- 1.) Drehzahlveränderung der Abtriebswelle, ohne ein dahintergeschaltetes,
zusätzliches Getriebe:
Das wird so erreicht, indem in der Motoranordnung gemäß der Erfindung, Motorritzel, bzw. Motorreibräder unterschiedlich so groß ausgebildet sind, daß sich für einige konzentrische Antriebskreise unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse ergeben.
Es können aber nur die kleinen Gleichstrommotoren gemeinsam arbeiten, die in der Motoranordnung gemäß der Erfindung die gleiche Untersetzung haben. Einige kleine Gleichstrommotoren werden elektrisch abgschaltet und laufen "leer" mit.
So kann man unterschiedliche Drehzahlen mit der Motoranordnung gemäß der Erfindung verwirklichen.
Es verändern sich dabei auch wieder das Drehmoment und die Leistung an der Abtriebswelle der Motoranordnung gemäß der Erfindung.
Werden einige der Solarzellen, die in Reihe geschaltet auf die kleinen Gleichstrommotoren wirken, elektrisch abgeschaltet, ausgeschaltet, dann verringert sich deren Motorspannung und die Motordrehzahl der kleinen treibenden Gleichstrommotoren wird kleiner und damit auch die Drehzahl der Abtriebswelle der Motoranordnung gemäß der Erfindung. - 2.) Der Drehrichtungswechsel der Abtriebswelle der Motoranordnung gemäß der Erfindung geschieht durch Umpolen der kleinen Gleichstrommotoren.
An Hand der Zeichnungen soll jetzt der Erfindungsgedanke
verdeutlicht werden.
Es zeigt
Fig. 1 den Längsschnitt durch den Gleichstrommotor als
Rotorscheiben-Zahnring- oder Rotorscheiben-
Zahnring Reibringausführung, oder Rotorscheiben-
Kegelzahnradausführung oder Kegelreibradausführung.
Fig. 2 den Längsschnitt durch den Gleichstrommotor als
Käfigläuferzahn- oder Schneckenradausführung
oder Reibradausführung mit Kraftumlenkungskonstruktion.
Fig. 3 den Längsschnitt durch den Gleichstrommotor
als Trommelläufer-Schnecken- oder Trommelläufer-
Kegelradausführung mit Motoren, die
einseitig und beidseitig zu den Motorhalterungstrommeln
angeordnet sind, ohne Kraftumlenkungen-
Konstruktion.
Fig. 4 den Längsschnitt durch den Gleichstrommotor als
Trommelläufer für Zahnring- oder Reibringausführung
und Schnecken- und Kegelradausführung mit
Motoren, die beidseitig außen und innen zu den Motorhalterungstrommeln
angeordnet sind.
Fig. 5 den Längsschnitt durch den Gleichstrommotor als
Trommelläufer mit Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins
Schnelle und mehreren Abtriebsdrehzahlen ins
Langsame, ein- oder beidseitig zu den Motorhalterungstrommeln herum, ausgelegt für Zahnring-
oder Reibringausführung, oder als Schneckenradausführung,
oder Kegelradausführung, ein- oder
beidseitig zu den Motorhalterungtrommeln herum
angeordnet.
In Fig. 1 ist zu sehen, wie der Grundgedanke der
Erfindung realisiert werden kann. Für die Zahnring- oder
Reibringausführung, oder Kegelreibradausführung, oder
Kegelzahnradausführung ist diese Variante die einfachste und
kostengünstigste Lösung überhaupt, konstruktiv und montagemäßig
gesehen. Es können in radialer, bzw. axialer Richtung
gestaffelt, mehrere kleine treibende Gleichstrommotoren (8)
in beliebiger Anzahl mit Zahn- (3) oder Reibringen (4) oder
Kegelreibringen (51) oder Kegelzahnringen (55) zusammenarbeitend,
nebeneinander, am Kreisumfang verteilt, übereinander
und hintereinander gestaffelt, eingebaut werden. Die Gleichstrommotoren
(8) sind beidseitig auf Halterungsscheiben (18)
befestigt, die mit der Innenwandung des Gehäuserohres (7)
verschraubt werden. Das Gehäuserohr (7) muß in axialer Richtung
geteilt aufgebaut sein, damit man die Gleichstrommotoren
(8) mit den Halterungsscheiben (18) montieren kann. Die
Gleichstrommotoren (8) sind mit ihren Antriebsritzeln (2)
oder den Zylinderreibrädern (21) oder Kegelzahn- (54) oder
den Kegelreibrädern (52) kreisförmig am Umfang nebeneinander
verteilt, angebracht. Sie wirken auf die Zahnringe (3), (55)
oder auf die Reibringe (4), (51) mit deren Innen- und Außenlaufflächen.
die Zahnringe (3), (55) oder die Reibringe (4),
(51) befinden sich beidseitig zu den Rotorscheiben (5).
Die Reibräder (21), (52) werden durch Federkraft an die
Reibringe (4), (51) angepreßt. Die Rotorscheiben (5) sind
mit den Abtriebswellenscheiben (9) wegen deren Montage verschraubt
und wirken so direkt auf die Abtriebswelle (1).
Die Gleichstrommotoren (8) müssen für die Zahnringausführung
(3), (55) und die Kegelzahnradausführung (54), oder die
Schneckenradausführung (25), drehmomenteneinstellbare Rutschkupplungen
(42) auf ihren Antriebswellen haben, damit der
Gleichlauf aller antreibenden kleinen Gleichstrommotoren (8)
im Motor gemäß der Erfindung gewährleistet ist. Für die
Reibradausführung können die kleinen drehmomenteneinstellbaren
Rutschkupplungen (42) entfallen. Dadurch verringern
sich die Herstellkosten. Die Schmierung der Antriebsritzel
(2) und der Zahnringe (3) bzw. Schnecken- (25), bzw. Kegelräder
(54) erfolgt durch Druckölumlauf mit einer Ölpumpe (56),
die von den Abtriebswellen (1, 16, 29, 30, 41) angetrieben
wird. Bei der Reibradausführung entfällt die Druckölumlaufschmierung.
Der Motor gemäß der Erfindung ist auch mit Mehrfachabtriebsdrehzahlen
ins Schnelle ausführbar, und das für
beidseitigen Abtrieb, indem von dem äußersten Zahnring (3),
bzw. Reibring (4) die Abtriebswellen ins Schnelle angetrieben
werden (57). Auf der Abtriebswelle (1) wird ein Schwungrad
(65) zur Leistungsspeicherung angebracht.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie eine Ausführung
des Gleichstrommotors mit beidseitigem Abtrieb in
Käfigläuferform (14) aufgebaut ist. Das wird dadurch erreicht,
daß eine Kraftumlenkungskonstruktion aus Zahnrädern
(10, 11, 15) für die linke Motorenseite vorhanden
ist. In radialer Richtung kann allerdings nur eine Reihe
von Zahnringen (3) oder Reibringen (4) oder Kegel- (54),
bzw. Schneckenverzahnung (25) verwirklicht werden. Man
kann den Motor nur in axialer Richtung konstruktiv erweitern.
Die Gleichstrommotoren (8) werden mit Außenhalterungen (20)
am Gehäuserohr (19) und den Innenhalterungen (39) auf dem
durchlaufenden Innenrohr (12) und den fest mit ihm verbundenen
Halterungsscheiben (13) gelagert. Der Kraftfluß geht von den
kleinen Gleichstrommotoren (8) auf den verzahnten Käfigläufer
(14) zu dem Zahnrad (15) über die beiden Ritzel (10) zum
Zahnrad (11) hin und dann zur Abtriebswelle (16). Gegen Berührung
von außen muß eine Abdeckhaube vorhanden sein. An
Stelle der Zahnräder für die Kraftumlenkungskonstruktion läßt
sich auch eine Paarung aus Reibrädern (21), Keilriemen (22),
Zahnriemen (23) oder Zahnketten (24) anwenden. Eine Ausführung
als Gußkonstruktion ist auch möglich.
Der Fig. 3 kann entnommen werden, wie der
Motor gemäß der Erfindung für niedrige Abtriebswellendrehzahlen
und sehr großem Abtribsdrehmoment aufgebaut ist. Das
wird dadurch erreicht, daß die Gleichstrommotoren (8) auf
eine Schneckenverzahnung (25) wirken. Bei dieser Ausführung
kann auch wieder beliebig vielen Gleichstrommotoren (8)
kleiner Leistung gearbeitet werden, die in radialer, bzw.
axialer Richtung gestaffelt sind und konstruktiv so beliebig
erweitert werden können.
Bei dieser Konstruktion braucht das Gehäuserohr (38) in axialer
Richtung nicht geteilt zu sein, wohl aber in radialer Richtung
für die Montage der kleinen Antriebsmotoren. ebenso müssen die
Motorhalterungstrommeln (27) in radialer Richtung in Segmente
aufgeteilt werden. Die Stromzuführung zu den kleinen Gleichstrommotoren
(8) hin, geschieht durch die feststehende Halterungsachse
(26). Es ist Außen- und Innenverzahnung der Trommelläufer
(28) möglich, bei Anwendung der Schneckenverzahnung,
Schneckenradausführung (25). Die Motorhalterungstrommeln
(27) sind auf der Halterungsachse (26) angebracht, die mit
Gewindeverschraubung durch Kontermuttern (32) axial gehalten
und durch Paßfedern (33) gegen Verdrehen gesichert sind. Die
Motorhalterungstrommeln (27) befinden sich hintereinander auf
der Halterungsachse (26). Die Halterungsachse (26) ist mit dem
linken Lagerschild (35) verschweißt oder verschraubt. Die Abtriebswelle
(29) stützt sich mit Wälzlagern (34) auf der
Halterungsachse (26) ab. Eine Ausführung als Gußkonstruktion
ist auch möglich. Diese Erfindungsvariante ist ebenso als
Reibrad- (21), (52) oder Zahnradausführung (2), (54) auslegbar
und so für auch für Innen- oder Außenverzahnung, bzw. Innen-
oder Außenlaufflächen-Reibradausführung auslegbar. Position
(36) ist der Wellenanschlußflansch, an den die Abtriebswelle
(29) befestigt wird, und der Wellenanschlußflansch (36) als
Schwungrad (65) ausgebildet ist, Position (37) ist der Abschlußdeckel
des Gleichstrommotors. Es ist wieder eine Kombination
von Reibrad- und Reibringausführung an den Innen- und
Außenlaufflächen der Trommelläufer (28) möglich, bzw. eine
Zahnring-Zahnradausführung (3) durchführbar, oder Schneckenrad-
(25) oder Kegelradausführung (52) am äußeren und inneren
Umfang der Trommelläufer (28) angebracht, möglich, und der
Reibrad- (21) Antrieb (8) bzw. Zahnradantrieb (2), (8), kann
am inneren und äußeren Umfang der Motorhalterungstrommeln (27)
angeordnet sein.
In Fig. 4 ist zu erkennen, wie die Konstruktion
der Erfindung in radialer und axialer Richtung mit
Antriebsritzeln (2) oder Reibrädern (21), (52) in Trommelläufer-
Ausführung (28) aufgebaut ist. Dabei ist anstelle der
Schneckenverzahnung (25), nun eine Zahn- oder Reibradausführung
(2), (21) vorgesehen. Es ist dabei auch wieder Außen-
und Innenverzahnung der Trommelläufer (28) möglich. Es ist
ebenso machbar, zu einem beidseitigen Abtrieb zu gelangen,
indem man die Kraftumlenkungs-Konstruktion für die linke
Seite des Gleichstrommotors anwendet. Dabei wird jetzt der
Wellenanschlußflansch (36) als Trommelläufer (47) ausgebildet
und arbeitet so auf die Zahnritzel (10). Man kann die Kraftumlenkungskonstruktion
auch für Zahnriemen (23) oder Keilriemen
(22) auslegen.
In Fig. 5 ist erkennbar, wie die Trommelläuferausführung
für Mehrfachabtriebszahlen ins Schnelle und Langsame
aufgebaut ist. Es erfolgen gleichzeitig eine oder mehrere Untersetzungen
ins Langsame durch Zahnriemen (23) oder Keilriemen
(22) oder Zahnräder (11), sowie auch eine mehrfache unterschiedliche
Übersetzung ins Schnelle. Die Übersetzungen ins
Langsame sind so aufgebaut, daß sich hinter dem äußeren Trommelläufer
(43), ein Zahnrad (44) auf der Abtriebswelle (41)
befindet, von dem aus die weitere Untersetzung ins Langsame
erfolgt. Die Übersetzung ins Schnelle ist so gelöst, daß
beliebig viele Übersetzungen am Kreisumfang über dem äußeren
Trommelläufer (43) angeordnet sein können, eben maximal
gerade so viele Abtriebswellen (53), (58), wie am Kreisumfang
untergebracht werden können, und zwar für die linke, sowie
auch für die rechte Motorenseite. Die Abtriebswellen (53), (58)
sind auskuppelbar. Die Motorhalterungstrommeln (27) sind mit
der feststehenden Motorhalterungsachse (40) am linken Lagerschild
(35) verschraubt und gesichert. An den Motorhalterungstrommeln
(27) befinden sich am inneren und am äußeren Umfang die
Schneckenräder (25) mit den treibenden Gleichstrommotoren (8),
die auf die Trommelläufer (28) arbeiten, die wiederum mit der
Abtriebswelle (41) fest verbunden und verschraubt sind. Auch
besteht die Möglichkeit, eine Reibrad- (21) bzw. Zahnradausführung
(2) beidseitig zu den Trommelläufern (26) anzuordnen.
Man kann auch zu einem beidseitigen Abtrieb kommen, indem man
die Kraftumlenkungskonstruktion für die linke Motorenseite,
bestehend aus dem Zahnrad (15), den beiden Ritzeln (10), dem
Zahnrad (11), die so auf die Abtriebswelle (41) wirken, wobei
der äußere Trommelläufer (43) auf die Abtriebswelle (53) wirkt,
anwendet. Man kann also von der Abtriebswelle (41 innerhalb
des Motors gemäß der Erfindung nochmal weiter untersetzen und
übersetzen, um so zu anderen Abtriebsdrehzahlen und unterschiedlichen
Drehmomenten zu gelangen. Man kann die Abtriebswelle
(41) auch linksseitig nach außen durch die Motorenhalterungsachse
(40) führen, um so einen beidseitigen Abtrieb zu erhalten
und um die Kraftumlenkungskonstruktion linksseitig nicht
anwenden zu müssen, denn durch sie verschlechtert sich der
Gesamtwirkungsgrad des Motors gemäß der Erfindung.
Begriffsliste
1 Abtriebswelle
2 Antriebsritzel
3 Zahnring
4 Reibring
5 Motorscheibe
6 Motorläufer
7 Gehäuserohr
8 Gleichstrommotor
9 Abtriebswellenscheibe
10 Zahnritzel
11 Zahnrad
12 Innenrohr
13 Halterungsscheibe
14 Käfigkäufer
15 Zahnrad
16 Abtriebswelle
17 Abdeckhaube
18 Halterungsscheibe
19 Gehäuserohr
20 Außenhalterung
21 Zylinderreibrad
22 Keilriemen
23 Zahnriemen
24 Zahnketten
25 Schneckenrad
26 Halterungsachse
27 Motorhalterungstrommel
28 Trommelläufer
29 Abtriebswelle
30 Abtriebswelle
31 Schnecke
32 Kontermutter
33 Paßfeder
34 Wälzlager
35 Lagerschild
36 Wellenanschlußflansch
37 Abschlußdeckel
38 Gehäuserohr
39 Innenhalterungen
40 Motorhalterungsachse
41 Abtriebswelle
42 Drehmomenteneinstellbare Rutschkupplung
43 Äußerer Trommelläufer
44 Zahnrad
45 Zylinderreibring
46 Gehäuse
47 Trommelläufer
48 Solarzellen
49 Druckluftmotoren
50 Druckluftspeicher
51 Kegelreibring
52 Kegelreibrad
53 Abtriebswelle
54 Kegelzahnrad
55 Kegelzahnring
56 Ölpumpe
57 Abtriebswelle
58 Abtriebswelle
59 Speicherbatterie
60 Stromzuführungskabel
61 Niederspannungsakkus
62
63 Druckluftleitungen
64 Schwungrad
65 Schwungrad
2 Antriebsritzel
3 Zahnring
4 Reibring
5 Motorscheibe
6 Motorläufer
7 Gehäuserohr
8 Gleichstrommotor
9 Abtriebswellenscheibe
10 Zahnritzel
11 Zahnrad
12 Innenrohr
13 Halterungsscheibe
14 Käfigkäufer
15 Zahnrad
16 Abtriebswelle
17 Abdeckhaube
18 Halterungsscheibe
19 Gehäuserohr
20 Außenhalterung
21 Zylinderreibrad
22 Keilriemen
23 Zahnriemen
24 Zahnketten
25 Schneckenrad
26 Halterungsachse
27 Motorhalterungstrommel
28 Trommelläufer
29 Abtriebswelle
30 Abtriebswelle
31 Schnecke
32 Kontermutter
33 Paßfeder
34 Wälzlager
35 Lagerschild
36 Wellenanschlußflansch
37 Abschlußdeckel
38 Gehäuserohr
39 Innenhalterungen
40 Motorhalterungsachse
41 Abtriebswelle
42 Drehmomenteneinstellbare Rutschkupplung
43 Äußerer Trommelläufer
44 Zahnrad
45 Zylinderreibring
46 Gehäuse
47 Trommelläufer
48 Solarzellen
49 Druckluftmotoren
50 Druckluftspeicher
51 Kegelreibring
52 Kegelreibrad
53 Abtriebswelle
54 Kegelzahnrad
55 Kegelzahnring
56 Ölpumpe
57 Abtriebswelle
58 Abtriebswelle
59 Speicherbatterie
60 Stromzuführungskabel
61 Niederspannungsakkus
62
63 Druckluftleitungen
64 Schwungrad
65 Schwungrad
Claims (9)
1. Elektromotoranordnung, bestehend aus mehreren in
einem Gehäuse (7, 19, 38) angeordneten Einzelmotoren
(8), die elektrisch einzeln schaltbar sind
und über Getriebe mit einer gemeinsamen Abtriebswelle
(1, 29, 41) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die als kleine Gleichstrommotoren (8) ausgeführten
Einzelmotoren konzentrisch um die Abtriebswelle (1)
in mehreren Kreisen und jeweils am Kreisumfang verteilt
und im Gehäuse (7, 19, 38) ortsfest angeordnet
sind, und über Getriebe und ein gemeinsames auf
der Abtriebswelle befestigtes Abtriebselement (5) mit
der abtriebswelle (9) verbunden sind, wobei die Getriebe
an unterschiedlichen Radien an dem Abtriebselement
(5) angreifen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Motoren (8) auf mit dem Gehäuse (7) verbundenen
Scheiben (18) mit ihrer Achse parallel zur Abtriebswelle
(1) angeordnet sind und daß das Abtriebselement
(5) eine mit der Abtriebswelle (1) verbundene Scheibe
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Motoren (8) auf konzentrisch ineinander angeordneten
und drehfest mit dem Gehäuse (38) verbundenen
Trommeln (27) angeordnet sind und die Abtriebselemente
aus mit der Abtriebswelle (29, 41) verbundenen
Trommeln (28) bestehen, die konzentrisch ineinander
und zwischen die, die Motoren (8) tragenden Trommeln
(27) angeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Achsen der Motoren (8) parallel, tangential oder
radial zur Abtriebswelle (29, 41) angeordnet sein
können.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe je Motor (8) aus
einem Ritzel (2) und einem am Abtriebselement (5) angeordneten
Zahnring (3) besteht.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einem Reibrad (21,
52) am Motor (8) und einem Reibring (4, 51) oder einer
Reibscheibe am Abtriebselement (5) besteht.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe Kegelzahnräder (54, 55)
aufweist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Schneckengetriebe
(25) ist (31).
9. Motoranordnung mit den Merkmalen aus einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
Abwandlung der Elektromotoranordnung nach Anspruch 1
anstelle der Gleichstrommotoren (8) kleine Druckluftmotoren
(49) verwendet sind, die analog zu den Elektromotoren
(8) auch einzeln oder gruppenweise schaltbar
sind.
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DE19924203050 DE4203050C2 (de) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Elektromotoranordnung und Druckluftmotoranordnung |
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DE4203050A1 DE4203050A1 (de) | 1992-12-10 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439550A1 (de) * | 1994-10-15 | 1995-04-27 | Jaehnke Klaus Peter | Kraft-Drehzahlübersetzungsvariante für mehrere Generatoren |
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DE3234673A1 (de) * | 1982-09-18 | 1984-03-22 | Stankovicc Gansen Maryan Dipl | Drehstrommotor |
US4782258A (en) * | 1987-10-28 | 1988-11-01 | Westinghouse Electric Corp. | Hybrid electro-pneumatic robot joint actuator |
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1992
- 1992-02-04 DE DE19924203050 patent/DE4203050C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439550A1 (de) * | 1994-10-15 | 1995-04-27 | Jaehnke Klaus Peter | Kraft-Drehzahlübersetzungsvariante für mehrere Generatoren |
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