NO140976B

NO140976B - DRIVE DEVICE FOR A TURNING DEVICE

Info

Publication number: NO140976B
Application number: NO751688A
Authority: NO
Inventors: Hermann Werth; Gerold Planert; Manfred Brendecke; Georg Kirchenmayer; Heinz Ziehl; Willibald Plaha
Original assignee: Peiner Masch Schrauben; Ziehl Abegg Kg
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1979-09-10
Also published as: NO751688L; FI55161B; FR2303403A1; SE7505092L; FI751656A; DE2509644A1; DE2509644B2; GB1478815A; SE396744B; FI55161C; NO140976C

Description

Oppfinnelsen vedrører en drivanordning for en dreieinnretning som består av en elektrisk drevet svingmasse med vertikal dreieakse og som tjener til dreiing av en hengende last om den vertikale akse. The invention relates to a drive device for a turning device which consists of an electrically driven swing mass with a vertical axis of rotation and which serves to rotate a suspended load about the vertical axis.

Innretninger av denne type krever ingen mekaniske avstøtninger mot store masser, f.eks. mot marken, for opptak av reaksjonsmomentet fra dreiebevegelsen. Dreieinnretningen kan således eksempelvis opphenges i et tau. Devices of this type do not require any mechanical resistance against large masses, e.g. towards the ground, for absorption of the reaction moment from the turning movement. The turning device can thus, for example, be suspended from a rope.

Dreieinnretninger etter den nevnte prinsipp er Turning devices according to the aforementioned principle are

kjent. I US-patentskrift 3.210.11^ er det beskrevet en dreieinnretning hvor svingmassen drives ved hjelp av en vanlig elektromotor. Fra den sentrale opphenging fører fire known. In US patent 3.210.11^, a turning device is described where the swing mass is driven by means of an ordinary electric motor. From the central suspension leads four

tau til hjørnene i en horisontal plattform som bærer motoren med den på motorens akselende monterte svingmasse. Fra plattformen går ytterligere tau til lasten. Det dreier seg altså om en komplisert konstruksjon, som er tilsvarende dyr. rope to the corners of a horizontal platform that supports the motor with the swing mass mounted on the shaft end of the motor. From the platform, additional ropes run to the load. It is therefore a complicated construction, which is correspondingly expensive.

Det tyske Offenlegungsschrift 1.506.^97 beskriver en dreieinnretning som i det vesentlige adskiller seg fra den foran nevnte innretning ved at de fire tau, som ender i en sentral opphenging, er erstattet med en stiv ramme. For tyngre laster foreslås det, for avlastning av den stive ramme, å føre løftekraften fra den sentrale opphengning direkte til platt- The German Offenlegungsschrift 1.506.^97 describes a turning device which essentially differs from the aforementioned device in that the four ropes, which end in a central suspension, have been replaced with a rigid frame. For heavier loads, it is suggested, in order to relieve the rigid frame, to transfer the lifting force from the central suspension directly to the flat

formen gjennom en stang hvortil lasten er festet. Motorakselen. the form through a rod to which the load is attached. The motor shaft.

er i så tilfelle hul for å kunne oppta stangen. Også denne løsning er komplisert og muliggjør ingen økonomisk bærbar virkeliggjøring av dreieprinsippet med svingmasse. is in that case hollow to accommodate the rod. This solution is also complicated and does not enable an economically portable realization of the turning principle with a swing mass.

Begge dreieinnretninger har dessuten den ulempe at drivmotorens aktive del må overdimensjoneres vesentlig for å Both turning devices also have the disadvantage that the active part of the drive motor must be significantly oversized in order to

kunne bortføre den elektriske tapsvarme som oppstår ved start og bremsing ved en for de aktive deler tålbar temperatur. able to remove the electrical waste heat that occurs during starting and braking at a temperature tolerable for the active parts.

Et av utførelseseksemplene i det nevnte tyske Offenlegungsschrift forutsetter av denne grunn sågar en mekanisk avbremsing av svingmassen, i steden for en elektrisk. For this reason, one of the design examples in the aforementioned German Offenlegungsschrift even requires a mechanical braking of the swing mass, instead of an electrical one.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er, for en dreieinnretning av den innledningsvis nevnte type, å tilveie- The purpose of the present invention is, for a turning device of the type mentioned at the outset, to provide

bringe en drivanordning som uten overdimensjonering av de aktive deler er i stand til å lede bort den elektriske tapsvarme ved en for de aktive deler tålbar temperatur, hvilken drivanordning dessuten er billig i fremstilling fordi den har en konstruktivt sett enkel oppbygging, samtidig som den arbeider pålitelig også under krevende forhold. bring a drive device which, without over-dimensioning the active parts, is capable of dissipating the electrical waste heat at a temperature tolerable for the active parts, which drive device is also cheap to manufacture because it has a structurally simple structure, while at the same time working reliably also under demanding conditions.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at en i sin øvre This is achieved according to the invention by one in its upper

ende med løftetauet forbundet, dreibart opplagret vertikal aksel, end with the lifting rope connected, rotatably supported vertical shaft,

ved hvis nedre ende lasten festes, bærer en fast anordnet dreiefeltfrembringer ogen, relativt akselen dreibart opplagret svingmasse, og ved at den elektromagnetiske kraft som beveger akselen og svingmassen i motsatte dreieretninger, tilveiebringes av de av dreiefeltet i det minste i en del av svingmassen tilveiebragte induksjons-strømmer. at the lower end of which the load is attached, a fixed rotating field generator and, relative to the shaft, rotatably stored swing mass, and by the fact that the electromagnetic force that moves the shaft and the swing mass in opposite directions of rotation is provided by the inductions provided by the rotation field at least in part of the swing mass - currents.

Med denne løsning oppnår man følgende fordeler: With this solution, the following advantages are achieved:

a) Den forholdsmessig store masse til den nødvendige svingmasse tjener som varmemagasin for den i sekundærkrétsen a) The proportionally large mass to the required swing mass serves as a heat store for that in the secondary circuit

oppstående store varmemengde. På denne måten nedbrytes de ellers farlige temperaturtopper. arising large amount of heat. In this way, the otherwise dangerous temperature peaks are reduced.

b) Ventilatorvingene kan anordnes på svingmassens b) The fan blades can be arranged on the swing mass

relativt store diameter, og sørger således for en tilstrekkelig relatively large diameter, and thus ensures a sufficient

kjøleluftstrøm, slik at den tillatte temperatur ikke overskrides. cooling air flow, so that the permitted temperature is not exceeded.

c) Såvel lasten som drivanordningen bæres av en konstruktivt sett meget enkel del, nemlig en aksel. Akselen c) Both the load and the drive device are carried by a structurally very simple part, namely an axle. The axle

behøves bare dimensjoneres etter strekkpåkjenninger, da det ikke oppstår noe bøyemoment i den og torsjonen er forholds- only needs to be dimensioned according to tensile stresses, as no bending moment occurs in it and the torsion is proportional

messig liten. reasonably small.

"Oppfinnelsen kan virkeliggjøres på flere måter. Induk-sjonsstrømmene kan tilveiebringes i svingmassens massive metall som hvirvelstrømmer, eller i elektriske lederstaver som er anordnet i spor i svingmassen og er innbyrdes elektrisk forbundne. "The invention can be realized in several ways. The induction currents can be provided in the solid metal of the swing mass as eddy currents, or in electric conductor rods which are arranged in grooves in the swing mass and are mutually electrically connected.

Ytterligere ut førelsesformer går ut på at i det minste Further embodiments assume that at least

endel av svingmassen består av i lag lagte, eller på hverandre viklede, magnetisk ledende plater. part of the swing mass consists of magnetically conductive plates laid in layers, or wound on each other.

Svingmassen kan bestå av flere deler som er innbyrdes The swing mass can consist of several parts that are interconnected

mekanisk forbundne. mechanically connected.

Dreiefeltfrembringeren og/eller svingmassen kan for-synes med kjølekanaler. Det vil da være hensiktsmessig at i det minste endel av kjølekanalene befinner seg mellom dreiefeltfrembringerens vikling og svingmassen, eller/og mellom svingmassens strømførende staver og dreiefeltfrembringeren. The rotating field generator and/or the swing mass can be provided with cooling channels. It would then be appropriate for at least part of the cooling channels to be located between the winding of the rotating field generator and the rotating mass, or/and between the current-carrying rods of the rotating mass and the rotating field generator.

Ved en annen utførelsesform kan svingmassen ha kjøle-ribber for å bedre varmebortføringen. Kjøleribbene kan også være utformet som ventilatorvinger for tilveiebringelse av den nødvendige kjøleluftstrøm. In another embodiment, the swing mass can have cooling ribs to improve heat dissipation. The cooling fins can also be designed as fan blades to provide the necessary cooling air flow.

Akselen kan fordelaktig være en hulaksel, eksempelvis for opptak av styreledninger til etterfølgende anordnede mekaniske innretninger. The shaft can advantageously be a hollow shaft, for example for receiving control cables for subsequently arranged mechanical devices.

Por å muliggjøre en uhindret dreiebevegelse kan Por to enable an unhindered turning movement can

hensiktsmessig akselen være forsynt med elektriske sleperinger. where appropriate, the axle should be fitted with electrical slip rings.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning The invention shall be explained in more detail under reference

til tegningene som viser tre utførelseseksempler. to the drawings showing three exemplary embodiments.

Fig. 1 viser en drivanordning for en dreieinnretning med sylindrisk luftspalt mellom dreiefeltfrembringeren og svingmassen. Fig. 2 viser en modifisert detalj av drivanordningen i Fig. 1 shows a drive device for a turning device with a cylindrical air gap between the turning field generator and the swing mass. Fig. 2 shows a modified detail of the drive device i

fig. 1, og fig. 1, and

fig. 3 viser en drivanordning med skiveformet luftspalt fig. 3 shows a drive device with a disc-shaped air gap

mellom dreiefeltfrembringer og svingmasse. between turning field generator and swing mass.

Den vertikale aksel 1 er utført som hulaksel. Akselen The vertical shaft 1 is designed as a hollow shaft. The axle

1 er ved sin øvre ende forsynt med et opphengingsøre 2 for 1 is provided at its upper end with a suspension eye 2 for

opphenging i et løftetau. Akselen er dreibart opplagret idet den over ruller eller kulelagere avstøtter seg mot et deksel 9. På akselen 1 er dreiefeltfrembringeren ^ festet. Som følge av dreiefeltfrembringerens dreiefelt blir det i svingmassen 5 fremkalt induksjonsstrømmer som gir elektromagnetiske krefter. Disse elektromagnetiske krefter beveger dreief eltf remtrrxrrgeren ^ og svingmassen 5 i innbyrdes motsatte dreieretninger. Svingmassen 5 kan dreie seg fritt på akselen 1. Dreiefeltfrembringeren 4 overfører et dreiemoment over akselen 1 til lasten som skal dreies og som er festet til akselens 1 nedre ende. Svingmassen suspension in a lifting rope. The shaft is rotatably supported as it rests on rollers or ball bearings against a cover 9. On the shaft 1, the rotating field generator ^ is attached. As a result of the rotating field of the rotating field generator, induction currents are induced in the swing mass 5 which give electromagnetic forces. These electromagnetic forces move the rotation of the belt tensioner ^ and the swing mass 5 in mutually opposite directions of rotation. The swing mass 5 can rotate freely on the shaft 1. The turning field generator 4 transfers a torque over the shaft 1 to the load to be rotated and which is attached to the lower end of the shaft 1. The swing mass

.. 5 er forsynt med ribber 6, som samtidig virker som kjøleribber og ogsa danner en ventilator. Ventilatoren 6 suger kjøleluft .. 5 is provided with ribs 6, which at the same time act as cooling ribs and also form a ventilator. The ventilator 6 sucks in cooling air

gjennom kjølekanalene 7 og 8. Drivanordningen (hele systemet) through the cooling channels 7 and 8. The drive system (the whole system)

er beskyttet mot regn og berøring ved hjelp av dekslet 9. Akselen 1 er forsynt med elektriske sleperinger 10. is protected against rain and contact by means of the cover 9. The shaft 1 is equipped with electrical slip rings 10.

I flg. 2 består en del 15 av svingmassen av plater som er lagt i lag. Disse platene er magnetisk ledende og i spor i platepakken er det anordnet elektriske lederstaver l6 som er elektrisk forbundne med hverandre ved hjelp av ringer 17. Noen av kjølekanalene 18 er anordnet mellom lederstavene 16 og dreiefeltfrembringeren 4. In fig. 2, a part 15 of the swing mass consists of plates that are laid in layers. These plates are magnetically conductive and in grooves in the plate pack there are arranged electrical conductor rods l6 which are electrically connected to each other by means of rings 17. Some of the cooling channels 18 are arranged between the conductor rods 16 and the rotating field generator 4.

I fig. 3 er det en skiveformet luftspalte mellom dreiefeltfrembringeren h og svingmassen 5- Endel 25 av svingmassen består av på hverandre viklede, magnetisk ledende blikk. Noen av kjølekanalene 26 befinner seg mellom dreiefeltfrembringerens vikling 27 og svingmassen 5. In fig. 3, there is a disc-shaped air gap between the rotating field generator h and the swing mass 5- End 25 of the swing mass consists of mutually wound, magnetically conductive sheets. Some of the cooling channels 26 are located between the rotating field generator winding 27 and the swing mass 5.

Claims

1. Drive device for a turning device which consists of an electrically driven swing mass with a vertical axis of rotation and serves to turn a suspended load about the vertical axis, characterized in that a rotatably supported vertical shaft (l) connected at its upper end to the lifting rope, by whose lower end the load can be suspended, carries a fixed rotating field generator (k) and a pivoting mass (5) which is rotatably supported relative to the shaft" and by the fact that the electromagnetic force that moves the shaft and the rotating mass in mutually opposite rotations is provided by the rotating field at least in part of the swing mass (5) f rembrag l e induction jonss Lrønwier .

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the induction motors are provided as vortex drums in the solid metal of the swing mass (5).

3. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the induction currents are provided in electric conductor rods (l6) which are arranged in grooves in the swing mass (5) and are mutually electrically connected (17). h.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that. at least a part (15) of the swing mass (5) consists of layered, magnetically conductive plates.

5. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part (25) of the swing mass (5) consists of mutually wound, magnetically conductive tines.

6. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the swing mass (5) consists of at least two mutually mechanically connected parts.

7. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the swing mass (5) is provided with cooling channels (7).

8. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part (18) of the swing mass cooling channels are located between the current-carrying rods (16) and the rotating field generator (4).

9. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotating field generator (14) is provided with cooling channels (8).

10. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part (26) of the rotating field generator cooling channels are located between the generator's winding (27) and the swing mass (5).

11. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the swing mass has cooling ribs.

12. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the swing mass has fan blades (6).

13- Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (1) is designed as a hollow shaft.

14. Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the axle (1) is provided with electrical slip rings (10).