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Kupplungsmotor Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungsmotoren, die
beispielsweise zum Antrieb von Industrienähmaschineri anwendbar sind.
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Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Stelleinrichtung für die
Kupplung und die Bremse zu schaffen, welche Sowohl die Kupplung als auch die Bremse
auf die richtigen Spielräume oder Abstände einstellt.
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Ein Weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Kupplungs- und
Bremseinrichtung zu schaffen, welche bequem zusammengebaut und .eingestellt werden
kann. ' Es ist ein Elektromotor insbesondere zum Antrieb von Nähmaschinen bekannt,
welcher eine zur Drehzahlregelung dienende. innerhalb. des Ankers angeordnete Lamellenkupplung
aufweist; in die Welle ist eine Regelschraube eingeschraubt, die mit ihrem Kopf
an einer verlängerten Nabe :der mitumlaufenden Bremsscheibe anliegt, so daB nach
Lösen einer Befestigungsschraube die eine Schnurscheibe tragende Welle gegeai die
Antriebsseite verschoben wird und dadurch die Bremsteile mit Bezug aufeinander eingestellt
bzw. nachgestellt werden können. Bei der bekannten Ausführung
handelt
es sich um eine besondere Bauart eines Kupplungsmotors, die auf Kupplungsmotore
üblicher Ausführung .nicht anwendbar ist.
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Demgegenüber ist bei einem Kupplungsmotor, dessen Gehäuse einen Motorständer,
ein Bremselement; eine angetriebene Welle und eine Läuferwelle enthält, welche ein
Kupplungsantriebselement trägt, zwischen dem und dem Bremselement eine angetriebene
Scheibe angeordnet ist, und welcher eine Einrichtung zum gegenseitigen Einstellen
des Bremselementes, des Kupplungselementes .und der angetriebenen Scheibe hat, gemäß
der Erfindung ein Stellglied vorgesehen, das mit einem im Gehäuse verschiebbar angeordneten,
die Motorenwelle tragenden Schalenteil in nachgiebigem Eingriff steht, wobei einer
der Teile eine genutete Fläche, der andere der Teile eine mit Leisten versehene
Fläche hat und beide Flächen im Eingriff miteinander gehalten werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
zur Darstellung gebracht. Fig. i ist ein Längsschnitt im wesentlichen durch die
Mitte eines Elektromotors mit Kupplung und Bremse, an dem die Erfindung verkörpert
ist; Fig. 2 ist eine Endansicht von rechts des in Fig. i dargestellten Motors mit
Kupplung und Bremse; Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht des die Kupplung .und
Bremse einstellenden Stopfens der Stelleinrichtu:ng; Fig. 4 ist eine schaubildliche
Ansicht der Lagerschale der Stelleinrichtung; Fig. 5 ist eine Ansicht von links
des in Fig. i dargestellten Motors mit Kupplung und Bremse.
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In den Zeichnungen ist eine elektrische Antriebseinrichtung mit Kupplung
und. Bremse wiedergegeben, welche ein Ständergehäuse io nmfaßt, das einen Ständer
ii trägt. Das eine Ende des Ständergehäuses io wird durch eine Stirnkappe oder -schale
12 abgeschlossen, die mit Gewindegängen versehen ist, die in der Wandung einer mittleren
Bohrung 13 ausgebildet sind. Das andere Ende des Ständergehäuses io trägt ein Armkreuz
14, das mit einer Mehrzahl von Schenkeln 15 versehen ist. Ein rohrförmi#,sr Teil
16 erstreckt sich von der Mitte des Armkreuzes 14 nach außen und trägt eine verschiebbare
Steuerbuchse 17. Die äußere Laufbahn eines reibungsmindernden Lagers 18 wird durch
einen Sprengring 2o gegen eine in der Buchse 17 ausgebildete Schulter i9 an Ort
und Stelle gehalten. Eine anget-iebene Welle 2i ist in dem Lager i8 gelagert und
mit einer Schulter 22 versehen, gegen welche sich die innere Laufbahn des Lagers
18 legt. Eine Nabe 23 ist auf Keilen 24 angeordnet, die an einem Ende der angetriebenen
Welle 21 ausgebildet sind, und trägt eine Scheibe 25, welche gegen eine Drehbewegung
relativ zur Nabe 23 dusch einen in die Nabe 23 gepreßten Haltezapfen 26 gehalten
wird. Die Nabe 23 und die Scheibe 25 werden durch eine auf das Ende der angetriebenen
Welle 2i aufgeschraubte Mutter 28 gegen eine Ab-
standsbuchse 27 fest an Ort
und Stelle gehalten, die zwischen der Nabe 23 und dem Lager 18 angeordnet ist. Die
Scheibe 25 trägt auf der einen Seite ein Reibungsbremselement oder einen Belag 29
.und auf der anderen Seite ein Reibungskupplungselement oder einen Belag 30. Der
Bremsbelag 29 kann mit einem Bremselement 3i in Eingriff gelangen, das von dem Armkreuz
14 und gleichachsig zu der angetriebenen Welle 21 getragen wird.
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Unter normalen Arbeitsbedingungen kann, wenn es gewünscht wird, die
angetriebene Welle 2i zu drehen, der Kupplungsbelag 30 mit einem antreibenden
Kupplungselement 32 in Eingriff gelangen, das auf einem auf der umlaufenden Läuferwelle
34 getragenen Schwungrad 33 ausgebildet ist. Die Läuferwelle trägt einen Motorenläufer
35 und ist an dem Schwungrad 33 durch einen Zapfen 36 befestigt. Ein Ende der Läuferwelle
34 ist in zwei Lagerbuchsen 37 und 38 gelagert, die in eine Bohrung 39 in der angetriebenen
Welle 21 eingepreßt sind. Die Buchsenlager ermöglichen sowohl eine relative Dreh-
als auch Axialbewegung der Läuferwelle 34 und der angetriebenen Welle 21. Das andere
Ende der Läuferwelle 34 ist mit Preßsitz in die innere Laufbahn eines reibungsmindernden
Regellagers 4o eingedrückt. Die äußere Laufbahn des Regellagers 40 ist in eine Lagerschale
41 eingepaßt und wird durch einen Sprengring 42 an Ort und Stelle gehalten. Eine
Gegenbohrung 43, welche auf der Stirnglocke, oder -schale 12 ausgebildet ist und
mit der Gewindebohrung 13 gleichachsig liegt, trägt verschiebbar die Lagerschale
41. Ein durch ,eine Wandung der Gegenbohrung 43 -eingeführter Zapfen 44 tritt in
einen Längsschlitz 45 ein, der in der zylindrischen Außenwandung der Lagerschale
41 ausgebildet ist, um ein Drehen der Schale 41 zu verhindern. Der Boden der Lagerschale
ist mit einer ebenen Fläche 46 versehen, die durch vier radiale, V-förmig gestaltete
Nuten 47 unterbrochen ist.
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Ein Einstellen der Einrichtung.erfolgt vermittels eines Stellstopfens
48, der in die Gewindebohrung 13 eingeschraubt ist. Das innere Ende des Stöpfens
48 ist weiterhin mit einer ebenen Fläche 49 versehen, die durch vier radiale V-förmige
Rippen oder Leisten 50 unterbrochen ist, die in die Nuten 47 in der Lagerschale41
eintretenkönnen.Das äußere Ernde des Stopfens 48 ist geschlitzt, um einen Schraubenzieher
oder ein anderes (nicht dargestelltes) Werkzeug aufzunehmen. Ein Verbindungszapfen
51 geht durch eine mittlere Bohrung 52 und eine tiefe in dem Stopfen 48 ausgebildete
Gegenbohrung 53 hindurch und geht weiterhin durch eine mittlere Öffnung 54 im Boden
der Lagerschale 41 hind:_.-r` . Eine Schraubendruckfed'er 55 ist zwischen üe..@
Boden der Gegenbohrung 53 und einem auf der Zapfen 5 i ausgebildeten Kopf 56 zwischengeschaltet.
Ein Sprengring 57, der in den Verbindungszapfen 51 eingreift, verhindert, daß das
ändere Ende des Verbindungszapfens 51 durch die Öffnung 54 in der Lagerschale 41
zurückgezogen werden kann.
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Eine Ventilierung für die Einrichtung ist durch Ventilatorenschaufeln
58 geschaffen, die von der Scheibe 25 nahe ihrem Umfang getragen werden.
Luftleitungen 59 übor dem Ständergehäuse io werden durch Abstandsrippen 6o und 61
gebildet,
die mit einem zylindrischen Schutzteil 62 in Berührung
stehen, welcher das Ständergehäuse io umgibt. Der Schutzteil ist an dein Gehäuse
durch Schrauben 63 befestigt. Bei Drehen der angetriebenen Welle 2 1 und der Scheibe
25 wird Luft durch die Luftleitungen 59 .mittels der Ventilatorenschaufeln 58 hindurch-gesaugt
und durch Öffnungen 64 zwischen den Schenkeln 15 d,es Armkreuzes 14 herausgedrückt.
Eine von dem Gehäuse 1o getragene Abschirmung 65 paßt eng um eine Umfangsfläche
66 an dem Schwungrad 33, um zu verhindern, daß Schmutz in den Motorenteil der Einrichtung
hineintritt und sich rings um den Läufer 35 und den Ständer i i ansammelt.
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Eine Axialbewegung der Buchse 17 erfolgt durch Bewegen eines Steuerhebels
67. Der Hebel 67 ist an einem Schwenkzapfen 68 schwenkbar angeordnet, der von dem
Armkreuz 1,4 getragen ist. Auf dem Hebel 67 getragene Verschiebezapfen 69 erstrecken
sich durch den rohrförmigen Teil 16 und treten in eine in der Buchse 17 gebildete
Umfangsnut 71 ein. Eine Bewegung des Hebels 67 um den Schwenkzapfen 68 bewegt daher
die Buchse 17 in axialer Richtung.
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Bei bekannten Motoren mit Kupplung und Bremse dieser Art ist es schwierig
gewesen, ein weiches und ruhiges Arbeiten der Kupplungs- und Bremseinrichtung zu
erhalten. Häufig wird das Geräusch und die Vibration in diesen Motoren durch eine
schlechte Einstellung des Zwischenraumes zwischen Kupplung und Bremse und durch
eine Nichtausrichtung der Reibungskupplungsflächen verursacht. Bei der Einrichtung
gemäß der Erfindung kann der Zwischenraum zwischen der Kupplung und der Bremse bequem
und richtig eingestellt werden, und die Reibungsflächen befinden sich stets in einwandfreier
Ausrichtung. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die Läuferwelle 34 innerhalb
der angetriebenen Welle 2i gleichachsig gelagert, die ihrerseits durch die verschiebbare
Buchse 17 gleichachsig getragen wird. Das Antriebskupplungselement 32 wird ebenfalls
von der Läuferwelle 34 getragen. Beim Herstellen und Zusammenbau dieser Teile kann
die konzentrische Lage der K:upplungselenienbe 30 und 32 innerhalb der zulässigen
Grenzen leicht aufrechterhalten werden, da das Schwungrad 33 und die Scheibe 25
durch die Läuferwelle 34 axial in Ausrichtung legen.
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Die Kupplungs- und Bremsenstelleinrich.tung .ist an dem Ende des Gehäuses
io entfernt von der Kupp.l,ungs- und Bremseinrichtung angeordnet, so daß sie leicht
zugänglich ist, ohne von anderen Teilen, z. B. dem Hebel 67, ;gestört zu werden.
Wenn die Kupplung und die Bremse richtig eingestellt sind, sollte zwischen den Reibungselementen
ein ausreichender Abstand vorhanden sein, um zu gewährleisten, daß weder die Kupplungselemente
noch die Bremsenteile in Eingriff gelangen können, während die anderen Elemente
vollständig freigegeben sind.-. Weiterhin darf der Abstand oder Spielraum nicht
so groß sein, daß zwischen der Freigabe eines Paares der Elemente und dem Ineingrifftreten
des.anderen Paares der Elemente eine unerwünschte Zeitverzögerung vorhanden ist.
Der Abstand zwischen Kupplung und Bremse wird durch Drehen des Stellstöpfens"48
eingestellt. Wenn der Stopfen 48 gedreht wird, gleiten die Leisten'5o über die ebene
Fläche 46 der Lagerschale 41, bis sie am Ende jedes Viertels einer Umdrehung in
die Nuten 47 eintreten. Die Leisten 50 und die Nuten 47 werden durch die
Feder 55 und den Zapfen 5 1 nachgiebig im Eingriff gehalten und arbeiten
als Sperreinrichtung, um den Stellstopfen-48 am Ende jedes Viertels einer-Umdrehung
in seiner Lage zu halten. Wenn der Stopfen 48 gedreht wird, um sich. einwärts zu
bewegen, veranlaßt er die Lagerschale, sich bei Betrachtung der Fig. i nach rechts
zu bewegen. Die Lagerschale 41 nimmt. die Läuferwelle 34 und daher bei ihrer Bewegung
das Antriebskupplungselement 32 ,mit. Offensichtlich wird däs Kupplungselement 32
schließlich mit dem Reibbelag 30 in Eingriff gedrückt, und da die Scheibe
25 und die angetriebene Welle 21 in axialer Richtung bewegbar sind, wird der Bremsbelag
29 ebenfalls mit dem Bremselement 31 in Eingriff gedrückt. Unter diesen Bedingungen
könnte die gesamte Einri--htting nicht arbeiten oder, falls die Reibungselemente
gleiten sollten, würde sich ein übermäßiges Abnutzen und Haften der Elemente ergeben.
Mit der Einrichtung gemäß der Erfindung können jedoch diese Bedingungen durch Zufall
nicht erhalten werden und können auch nicht unbeabsichtigt bestehenbleiben. Unter
der Annahme, daß der Stopfen 48 im. eine Stellung gedreht worden ist, in welcher
die Leisten 5o und,die Nuten 47 im Eingriff stehen und der gesamte Abstand zwischen
der Kupplung :und den Bremselementen kleiner als die Höhe der Leisten plus dem Abstand
ist, - um den sich. der Stopfen 48 bei einem Viertel einer Umdrehung in axialer
Richtung bewegt, kann der Stopfen 48 nicht um ein zusätzliches Viertel einer Umdrehung
gedreht werden, um den Rippen 50 und den Nuten 47 zu ermöglichen, wieder
in Eingriff zu kommen, bevor die Kupplungs- und Bremselemente in festem Eingriff
gedrückt sind. Wenn daher eine Einrichtung den Spielraum zwischen Kupplung und Bremse
bis zu einer Stelle einstellt, an welcher kein Spielraum vorhanden ist, ist es,
um die richtige Einstellung zu erhalten, lediglich notwendig, den Stopfen 48 in
der entgegengesetzten Richtung zu drehen, bis die Leisten 5o und die Nuten 47 wiederum
in Eingriff treten. Wenn der Stopfen 48 auf eine Stellung eingestellt ist, in welcher
die Leisten 5o und die Nuten 47 zum letzten Mal in Eingriff treten, bevor die Kupplungs-
und Bremselemente in Eingriff gedrückt werden, ist der Abstand zwischen den Reibungselementen
der richtige.
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Zu bemerken ist, "daß, wenn die Teile zunächst zusammengebaut werden
ttnd die Reibbeläge-29 und 3o neu sind, der Läufer 35 und der Ständer etwas außer
Linie liegen, wie in Fig. i dargestellt ist. Da sich jedoch die Reibflächen 29 und
3o abnutzen und die Welle 34 in axialer Richtung bewegt wird, um den Spielraum zwischen
Kupplung und Bremse einzustellen, werden der Läufer 35 und der Ständer i i
allmählich
in Ausrichtung gebracht. Die kleine Größe an Nichtausrichtung beeinflußt das Arbeiten
des Motors nicht. Es ist ersichtlich, daß, je größer die Zahl der radialen Leisten
50 und der Nuten 47 ist, desto genauer die Einstellung des Spielraumes zwischen
Kupplung und Bremse sein wird. Weiterhin wird der gewünschte Gesamtspielraum durch
die Höhe der Leisten 5o beherrscht. je kleiner die Höhe der Leisten 5o ist,
desto kleiner wird der Ab= stand zwischen den Reibungsflächen.