DE567940C - Anlaufeinrichtung fuer Elektromotoren mit schwenkbar gelagertem Staendergehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlaufeinrichtung für Elektromotoren mit schwenkbar gelagertem Ständergehäuse und einem mit dem Motor baulich vereinigten Planetenrädergetriebe. Der bewickelte Ständer des Motors ist im Ständergehäuse befestigt und sein Läufer durch das Planetenrädergetriebe mit der Antriebswelle verbunden.

Nach der Erfindung wird für das Sonnenrad des Getriebes eine Bremse vorgesehen die das Sonnenrad gegen Drehung festlegen kann. Beim Anlassen des Motors führt das Gehäuse unter dem Einfluß des Widerstandes der anzutreibenden Maschine und der Rückwirkung des Drehmoments eine Teildrehung aus, durch die die Bremse angezogen, das Sonnenrad gegen Drehung festgelegt und die Arbeitswelle vom Mötorläufer über das Getriebe angetrieben wird.

Der Erfindungsgegenstand ist in erster Linie zum Antrieb von Maschinen, beispielsweise Webstühlen, bestimmt, die zwar verhältnismäßig langsam laufen, aber sofort, d. h. innerhalb der Zeitdauer höchstens einer hal-

s5 ben Drehung ihrer Antriebswelle, auf normale Drehzahl, bei Webstühlen 50 bis 200 Umdr./Min., gebracht werden müssen. Ebenso schnell müssen sie auch angehalten werden.

Normale Elektromotoren mit Riemen- oder Zahnrädergetriebe eignen sich nicht, weil sie zum Anlassen und Anhalten eine längere Zeit brauchen, so daß beim Anlassen und Anhalten mehrere Umdrehungen verlorengehen.

Elektromotoren mit hohem Anlaßdrehmoment beschleunigen zwar schneller, immerhin geht auch bei ihnen der erste Arbeitsgang des Webstuhls verloren. Außerdem brauchen sie zum Anhalten eine kräftige Bremse, deren scharfes Arbeiten den Webstuhl sehr angreift, und endlich ist der Stromverbrauch beim Anlassen hoch.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile beider bekannter Antriebe. Der Motor kann vor dem Einrücken des Webstuhls beinahe seine normale Drehzahl haben. Hohes Anlaßdrehmoment und der damit verbundene hohe Stromverbrauch fallen weg, da der Stromverbrauch beim Anlassen des Motors nur wenig höher ist als der des normalen Gangs. Beim Anhalten des Webstuhls zum Schützenwechsel laufen Motor und Getriebe noch etwa 10 Sekunden leer um. Ein geübter Arbeiter braucht etwa 2 bis 3 Sekunden, um die Schütze auszuwechseln. Der Motor läuft also nach beendetem Schützenwechsel noch etwa mit seiner normalen Drehzahl um, so daß der Stromverbrauch beim Anlassen kaum höher ist als beim normalen Gang.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Abb. ι ist ein Schnitt nach der Achse des Antriebs, Abb. 2 und 3 zeigen in größerem Maßstab und in zwei Stellungen die Steuerung der Bremse zum Festlegen des Sonnenrads, Abb. 4 ist eine Außenansicht des Antriebs und Abb. 5 eine von links in Abb. 4 gesehene Stirnansicht.
■ In einem Ständer bzw. Lagerbock 3 ist, beispielsweise durch Klemmschraube 2, das eine Ende eines Zapfens 1 befestigt. Sein anderes Ende trägt einen Bund und einen Schenkel 4, auf dem mit Gleit- oder Kugellager 5 die angetriebene Welle 6 läuft. Zapfen 1 und Welle 6 sind gleichachsig angeordnet. Das Motorgehäuse 7 mit dem bewickelten Ständer 9, den Stirnplatten 10 und ii-und der Scheidewand 8 ist durch einen Keil 43 mit einer Buchse 13 verbunden, die frei drehbar auf dem Zapfen 1 ruht. Die angetriebene Welle 6 läuft in einem Kugel- oder Gleitlager 40 der Stirnplatte 11. Das Gehäuse samt der Buchse 13 ist also frei um die Achse des Zapfens 1 und der Welle 6 schwenkbar. Der Läufer 16 des Motors sitzt auf einer Hohlwelle 14, die in einem Lager 41 in der Nabe der Stirnplatte 10 und einem Lager 42 in der Nabe 17 der Scheidewand 8 läuft.

Das Getriebe befindet sich in dem durch die Stirnwand 11 und die Scheidewand 8 abgeschlossenen Raum, der mit Öl gefüllt sein kann. Die Zapfen 33 der Planetenkränze 31, 32 sind an einem Flansch 18 der Hohlwelle 14 befestigt. Auf dem Zapfen 1 ist durch Keil 44 ein Reibkegel 19 befestigt, dem ein auf dem Zapfen 1 verschiebbares Gleitstück 20 gegenübersteht. Federn 23 in Aussparungen 21 und 22 suchen das Gleitstück vom Reibkegel abzudrängen. Das Gleitstück hat einen Flansch 24, der auf die Nabe 27 des Sonnenrads 29 einwirkt. Die Nabe 27 sitzt auf dem Gleitstück 20 und hat einen Hohlkegel 28 zum Angriff des Reibkegels 19. Der Flansch 24 der Nabe 27 trägt außen ein Keilstück 25, das mit einem entsprechend ausgeschnittenen Sattel 26 am Ende der Buchse 13 zusammenarbeitet, derart, daß eine Drehung der Buchse gegen das Gleitstück eine Axialverschiebung des Gleitstücks und damit den Eingriff von 19 und 28 zur Folge hat. Die Kränze 31 der Planetenräder greifen in das Sonnenrad 29 und die Kränze 32 in ein Rad 30 auf der getriebenen Welle 6.

An dem Gehäuse 7 ist eine mit einem einstellbaren Gegengewicht 35 (Abb. 4 und 5) versehene Stange 34 befestigt, die für gewöhnlich lotrecht steht und gegen den einen oder den anderen der auf dem Lagerbock 3 vorgesehenen Sperrfinger 36 stoßen kann, um die Schwingungen des Gehäuses 7 in der einen und in der anderen Richtung zu begrenzen.

Die Arbeitsweise der so ausgebildeten Einrichtung ist folgende:

Beim Einschalten des Motors wird durch die zugeführte 'elektrische Leistung ein Drehmoment erzeugt, welches bestrebt ist, den Läufer gegenüber dem Ständer in einer bestimmten Richtung zu bewegen. Diese Bewegung wird durch die Hülse 14 auf den Teller 18 übertragen, der die Achsen 33 mit den Planetenräderpaaren 31 und 32 mitnimmt.

Da die anzutreibende Maschine einen gewissen Widerstand entgegensetzt, so bleibt die Welle 6 mit ihrem Triebrad 30 zunächst unbeweglich, während die Planetenräder 32 sich gegen das Triebrad 30 stützen und die Planetenräder 31 das Triebrad 29 und dessen Muffe 27 mitnehmen, weil, da die ganzen Festhalte- oder Bremsteile sich in der Ruhestellung befinden, der Bewegung dieser Muffe 27 kein Widerstand entgegengesetzt wird. Diese Lage dauert nur während ganz kurzer Zeit, denn fast in demselben Augenblick führt der' Ständer 9, der, wie bereits .erwähnt, innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs um die gemeinsame Achse frei schwingen kann, unter dem Einfluß der Rückwirkung, die auf das Drehmoment zurückzuführen ist, das der Ständer dem Läufer 16 mitteilt, eine gewisse Teildrehung aus. Der Ständer nimmt hierbei das Gehäuse 7, die Schilder 10 und 11 und die Hülse 13 mit. Die mit dem Gegengewicht 35 versehene Stange 34 gelangt dann aus ihrer lotrechten Stellung heraus, wobei die Schwingung derselben durch einen der Finger 36 begrenzt wird.

Infolge der Drehung der Hülse 13 gelangt der Daumen 26 in die Stellung nach der Abb. 6 oder in eine von derselben wenig entfernte Stellung; die Vorsprünge des Daumens 26 befinden sich dann gerade gegenüber den Vorsprüngen des Daumens 25, der mit der Muffe 20 und dem Fuß 24 längs der gemeinsamen Achse gegen den Konus 19 in der Längsrichtung verschoben wird. Der Hohlkegel 28 der Muffe 27 wird dann gegen den Konus 19 sehr kräftig aufgedrückt, so daß die Verzahnung 29 plötzlich vollständig festgehalten -wird. Die Planetenräder 31 stützen sich dann gegen die Verzahnung 29, und die Planetenräder 32 nehmen das Triebrad 30 und die Welle 6, auf welcher dasselbe sitzt, mit.

Durch alle diese Bewegungen, die nur ganz kurze Zeit (einen Bruchteil einer Sekunde) dauern, und durch das stets unvermeidliche Rutschen der Bremse kann der Motor bis zur starren Verbindung von Motor und Arbeitswelle über das Getriebe .eine Drehzahl erreichen, die der von der anzutreibenden Maschine benötigten Drehzahl ungefahr gleichkommt.

Es läßt sich übrigens die Dauer des An-

lassens leicht durch Verstellung oder Änderung des Gegengewichtes und durch das Profil der Daumen 25 und 26 einstellen.

Wenn das Triebrad 29 beispielsweise fünfzig und das Triebrad 30 achtundvierzig, die Planetenräder 31 je vierunddreißig und die Planetenräder 32 je sechsunddreißig Zähne besitzen, so wird die Untersetzung ungefähr 10: ι betragen, während sich die Welle 6 entgegengesetzt wie der Läufer 16 drehen wird. Wird der Motor ausgeschaltet, so hört die Rückwirkung auf den Ständer 9 und infolgedessen auch auf das Gehäuse 7 auf; die mit dem Gegengewicht 3 5 versehene Stange 34 ist dann bestrebt, unter Mitnahme des Gehäuses 7, des Schildes 10 und der Hülse 13 in die lotrechte Stellung zurückzukehren. Der Daumen 26 kehrt in die Ruhestellung zurück und hört auf, auf den Daumen 25 zu drücken.

Die Gegenfedern 23 drücken die Muffe 20 außer Eingriff mit dem Konus 19 zurück; der Hohlkegel 28 löst sich und das Triebrad 29 dreht sich unter dem Einfluß der Planetenräder 31, während die Planetenräder 32 sich gegen das Triebrad 30 stützen, das zum Stillstand kommt. Dieser Stillstand erfolgt dabei fast augenblicklich, weil die Arbeitsmaschine, der Webstuhl, keine Schwungmassen hat.

Unter dem Einfluß der Trägheit wird sich der Teller 18 mit den zugehörigen Planetenrädergruppen, der zugehörigen Hülse 14 und dem Läufer 16 noch eine Zeitlang wie ein Schwungrad drehen.

In vielen Fällen, insbesondere bei Webstühlen, wo die für den Schützenwechsel nötigen Pausen sehr kurz sind, wird der Motor infolge der in den Massen des Antriebs steckenden kinetischen Energie stromlos weiterlaufen, wobei der Stromstoß beim nächsten Anlassen bedeutend geringer sein wird, als wenn ein vollkommen zum Stillstand gekommener Motor anzulassen wäre.

Wenn man nicht immer die selbsttätige Wirkung der Vorrichtung für den Antrieb und das Stillsetzen der Welle 6 verwenden, beispielsweise wenn man vielmehr den Motor stets unter Strom lassen will, was in gewissen besonderen Fällen zweckmäßig sein kann, so ist es möglich, die Verschiebungen des Gehäuses und infolgedessen auch der Hülse 13 und des zugehörigen Daumens mechanisch zu steuern. Zu diesem Zweck kann man 'ein geeignetes Gestänge an einer passenden Stelle des Gehäuses oder der Schilder oder auch auf der Gegengewichtsstange 34 anordnen.

Es versteht sich von selbst, daß die Verwendung von gleichwertigen Mitteln, insbesondere hinsichtlich der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel angegebenen Reibungsteile, zum Festhalten des Sonnenrades des Planetengetriebes im Rahmen der Erfindung in Betracht gezogen werden kann. ·

Beispielsweise kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Elektromotor mit den oben beschriebenen Merkmalen und das Getriebe nicht in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Anlauf einrichtung für Elektromotoren mit schwenkbar gelagertem Ständergehäuse und mit einem mit dem Motor baulich vereinigten Planetenrädergetriebe, gekennzeichnet durch eine mit dem Sonnenrad (29) des Getriebes verbundene Bremse (19, 20, 27), die durch die vom Motorgehäuse (7) beim Anlassen des Motors unter dem Einfluß der Rückwirkung des Drehmoments ausgeführte Teildrehung angezogen wird und das Sonnenrad (29) gegen Drehung festlegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Motorgehäuse (7) zwangsläufig umlaufende Buchse (13), die beim Anlassen des Motors durch Axialschub ausübende Teile (25, 26) die Bremse (19, 20, 27) einrückt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem am Motorgehäuse angebrachten Gegengewicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (35), das konzentrisch zu der Achse des Motors, um den das Gehäuse (7) schwingt, verstellbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen