WO1998021495A1 - Driving mechanism for a stationary transporting device - Google Patents

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WO1998021495A1
WO1998021495A1 PCT/EP1997/006208 EP9706208W WO9821495A1 WO 1998021495 A1 WO1998021495 A1 WO 1998021495A1 EP 9706208 W EP9706208 W EP 9706208W WO 9821495 A1 WO9821495 A1 WO 9821495A1
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WO
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drive
housing
drive shaft
shaft
planetary gear
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Application number
PCT/EP1997/006208
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Buck
Egon Mann
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/043Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation
    • B66B11/0453Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation with planetary or epicycloidal gear, e.g. differential gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts

Definitions

  • the invention relates to a drive for a stationary conveyor with the features according to the preamble of claim 1.
  • Stationary conveyor systems for people and goods are widely used, e.g. B. as elevators, escalators, walkways, etc. They run at relatively low speeds; z. B. in passenger or goods lifts in most cases below 4 m / s. The speed on an output shaft of the drive is correspondingly low. These cannot be provided directly by electric motors with a low degree of efficiency, but require a downstream reduction gear. Furthermore, brakes are provided in order to brake the conveyor device and to stop it if necessary and in an emergency.
  • a drive of the type described above is known from DE-AI 38 40 281 for hoists.
  • An electric motor and a planetary gear are flanged to a middle brake housing on opposite sides.
  • the planetary gear is a two-stage stationary gear, in which the second stage planet carrier is flanged to the brake housing and serves as a hub carrier.
  • the hub is non-rotatably connected to ring gears of the planetary gear and carries a traction sheave in the form of a rope pulley for elevators or, in the case of escalators and moving walks, in the form of a chain ring.
  • a drive shaft of the electric motor drives a sun gear shaft of a sun gear of a first planetary stage of the planetary gear via a positive coupling.
  • the outer part of the clutch, on which the sun gear shaft can be integrally formed with the sun gear, is axially fixed in the brake housing by means of a deep groove ball bearing and sealed by a shaft seal.
  • the outer part of the clutch protrudes into the brake housing and carries a brake disc of an electrically operated brake.
  • Drives for conveyor systems installed in buildings are required to work with high efficiency, take up little installation space, be easy to maintain and are not susceptible to faults and do not generate undue heat and noise.
  • the invention has for its object, taking into account the above requirements, especially to reduce the axial length of the drive.
  • the drive shaft in the motor is axially and radially supported by a ball bearing at the ends of the drive shaft.
  • the drive shaft must be mounted precisely so that the play between the armature and the rotor of the motor can be kept small in order to achieve good efficiency and low noise.
  • a coupling in particular an elastic coupling, is generally arranged between the two.
  • this coupling is replaced by a coupling with a spherical driving profile, which is shorter in the axial direction and, due to the spherical driving profile, is able to compensate for an angular offset.
  • the outer part of the coupling is expediently mounted in the drive housing by means of a ball bearing and the center of gravity given by the crowning of the driving profiles is placed approximately in the middle of the ball bearing.
  • the sun gear shaft with the sun gear can float within the given tolerances and angle limits between the planets of the planetary gear. This results in a good load distribution with low running noise.
  • the brake is arranged on the extended drive shaft on the side of the electric motor opposite the planetary gear. It does not affect the bearing of the sun gear shaft and the sun gear. On the other hand, shifting the sun gear does not affect the running of the brake disc.
  • the axial length can be further shortened if the coupling parts are integrally connected to the sun gear shaft or the drive shaft. If the outer part of the clutch is connected to the sun gear shaft and thus mounted in the drive housing, the sun gear shaft with the sun gear can freely adjust between the planet gears within the bearing play. If the outer coupling part is connected to the drive shaft of the electric motor, the drive shaft is supported very precisely, in particular if the bearing clearance of the ball bearing is chosen to be small. The sun gear can then set itself within the swivel angle given by the crowning, as well as the play between the driving profiles between the planet gears. In the first and especially in the second case, the gearbox-side motor bearing can be omitted, since the drive shaft is supported by the ball bearing in the drive housing.
  • the remaining motor bearing as a fixed bearing and to center the drive shaft at its opposite end in a pre-centering.
  • the pre-centering protects the motor during transport and facilitates its assembly. It surrounds the drive shaft with such play that the drive shaft can rotate freely in the pre-centering after the entire drive has been assembled.
  • Fig. 3 shows a variant of the embodiment of Fig. 2 and
  • Fig. 4 shows an escalator drive with an electric motor, which has a foot housing.
  • FIG. 1 denotes an electric motor, in the motor housing 2 of which a drive shaft 3 is mounted radially and axially via a first motor bearing 16 and a second motor bearing 17.
  • the motor housing 2 is flanged to a drive housing 4 which has a housing foot 5. Screw holes 6 in the base 5 serve to fasten the drive housing 4 on a foundation or a mounting plate, not shown.
  • a planetary gear 8 is flanged to the electric housing 1 on the drive housing 4. Screws 20 are used to fasten the electric motor 1 and the planetary gear 8.
  • the planetary gear 8 has at the input a sun gear 10 with a sun gear shaft 9, which is connected to the drive shaft 3 via a clutch 7.
  • the coupling 7 has an outer part 12 with an inner driving profile 13, which is formed in one piece with the sun gear shaft 9, and an inner part 11 with an outer driving profile 14, which is connected in one piece with the drive shaft 3
  • the driving profiles 13 and 14 can be executed individually or together crowned in the axial direction. This creates a non-rotatable joint connection in a small space. If only one of the entrainment profiles 13 or 14 is made to be ball-shaped, the entrainment profiles 13, 14 can shift axially into one another and bring about a length compensation between these parts. The length compensation may be necessary due to temperature influences and manufacturing tolerances.
  • the outer entrainment profile 14 of the inner part 11 of the coupling 7 is spherical.
  • the outer part 12 of the clutch 7 is supported radially by a ball bearing 15 in the drive housing 4. It can be axially supported on the drive shaft 3 in one direction, while it is supported axially on the ball bearing 15 in the other direction. If the ball bearing 15 is designed as a fixed bearing (FIG. 3), the axial support on the drive shaft 3 can be omitted.
  • the sun gear shaft 9 can pivot with the sun gear 10 within the bearing play of the ball bearing 15 and thus adjust to the planet gears of the planetary gear 8, not shown, in a floating manner.
  • the drive shaft 3 is not influenced by the pivoting movement of the sun gear shaft 9, since at least one of the driving profiles 13, 14 can pivot relative to the sun gear shaft 9 because of the crowning. Nevertheless, the bearing of the drive shaft 3 is precise enough so that the second motor bearing 17 can be omitted. This gives you additional axial space.
  • the first motor bearing 16 is designed as a fixed bearing by being axially fixed both in the motor housing 2 and on the drive shaft 3 (FIG. 4).
  • a pre-centering 18 in the form of a disk is provided, which surrounds the drive shaft 3 with such play, that the drive shaft 3 can rotate freely in the pre-centering 18 after assembly of the entire drive 4. Since the pre-centering 18 drives the drive shaft 3 during holds the assembly aligned, the assembly of the electric motor 1 on the drive housing 4 itself is facilitated.
  • the smooth running and efficiency of the electric motor 1 essentially depend on the small play that can be maintained between a rotor, not shown, on the drive shaft 3 and an armature in the motor housing 2. It is therefore particularly important that the drive shaft 3 is mounted precisely. For this reason, it is expedient that the outer part 12 of the coupling 7 is connected in one piece to the drive shaft 3 and is therefore precisely supported in the drive housing 4 via the ball bearing 15 with little bearing play.
  • the drive housing 4 is centered with respect to the motor housing 2 via a centering collar 22 or is formed in one piece with the latter (FIGS. 3 and 4). In this case, the motor housing 2 becomes a so-called foot housing that carries the planetary gear.
  • the planetary gear 8 is a so-called stationary gear, in which a member of the gear, for. B. a planet carrier or a ring gear, is fixed and is firmly connected to the drive housing 4.
  • the link In order to reduce the overall length, it is expedient to design the link as a cover for the drive housing 4 or for the motor housing 2.
  • this part serves as a hub carrier of a rotating housing part on which a flange 23 for fastening a drive wheel, for. B. in the form of a rope pulley or a sprocket.
  • drives for elevators have a complex control system, by means of which the travel speed and the positioning of the elevators to the floors are exactly maintained. Therefore, flywheels can largely be dispensed with.
  • a brake 24 is expediently mounted on an extended, free end of the drive shaft 3. In the case of escalators, simpler electric motors 1 are generally used and the brake is designed so that the escalator cannot run unacceptably when it is fully loaded and descending when it is stopped.
  • a flywheel 25 is used to prevent it from decelerating too much due to the low weight and the low inertia, so that it is uncomfortable, even dangerous, for the user, also on the drive shaft 3, which is extended to the outside
  • a flywheel 26 be arranged in the interior of the motor housing 2. This flywheel mass 26 serves for a basic setting of the escalator drive, while the additional, smaller flywheel 25 on the outer part of the drive shaft 3 serves to adapt the drive to the respective escalator type and size or to the respective application.

Landscapes

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Abstract

According to the present invention, the axial constructive length of a transporting device is shorten is such a way that a brake (24) is mounted on an elongated free end of the motor shaft (3) of the electric motor (1) and that the motor shaft (3) of the electric motor (1) is connected via a positive fitting coupling (7) to a sun gear shaft (9) of the planetary gear (8). The coupling (7) has an outer part (12) with an internal catching profile (13) and an inner part (11) with an external catching profile (14). At least one of the catching profiles (13 or 14) has a longitudinally crowned configuration.

Description

Antrieb für eine stationäre Fördereinrichtung Drive for a stationary conveyor
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine statio- näre Fördereinrichtung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a drive for a stationary conveyor with the features according to the preamble of claim 1.
Stationäre Fördereinrichtungen für Personen und Güter sind weit verbreitet, z. B. als Aufzüge, Fahrtreppen, Fahr- stege, usw. Sie laufen mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten; z. B. bei Personen- oder Lastenaufzügen in den meisten Fällen unter 4 m/s. Entsprechend niedrig ist die Drehzahl an einer Abtriebswelle des Antriebs. Diese können von Elektromotoren mit günstigem Wirkungsgrad nicht direkt zur Verfügung gestellt werden, sondern erfordern ein nachgeschaltetes Untersetzungsgetriebe. Ferner sind Bremsen vorgesehen, um die Fördereinrichtung abzubremsen und bei Bedarf und im Notfall stillzusetzen. Damit die Fördereinrichtungen unabhängig vom Belastungszustand innerhalb eines Toleranzbereiches verzögert werden, müssen zusätzliche Schwungmassen, insbesondere bei Fahrtreppen, angeordnet oder entsprechend geregelte Elektromotoren oder Bremsen, insbesondere bei Aufzügen, verwendet werden.Stationary conveyor systems for people and goods are widely used, e.g. B. as elevators, escalators, walkways, etc. They run at relatively low speeds; z. B. in passenger or goods lifts in most cases below 4 m / s. The speed on an output shaft of the drive is correspondingly low. These cannot be provided directly by electric motors with a low degree of efficiency, but require a downstream reduction gear. Furthermore, brakes are provided in order to brake the conveyor device and to stop it if necessary and in an emergency. In order for the conveyors to be decelerated within a tolerance range regardless of the load condition, additional flywheel masses, in particular in the case of escalators, must be arranged or appropriately regulated electric motors or brakes, in particular in the case of elevators, must be used.
Alle Bestandteile des Antriebs sind oftmals unter schwierig zugänglichen Bedingungen auf engstem Raum zu installieren. Wegen des beengten Einbauraums sind sie nur mit Mühe zu warten. Sie werden daher aus selbständigen, demontierbaren Einheiten zusammengesetzt, die zusammengefügt einen kompakten Block ergeben. Ein Antrieb der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-AI 38 40 281 für Hebezeuge bekannt. Dabei sind an einem mittleren Bremsgehäuse an gegenüberliegenden Seiten ein Elektromotor und ein Planetengetriebe angeflanscht. Das Planetengetriebe ist ein zweistufiges Standgetriebe, bei dem der Planetenträger der zweiten Stufe am Bremsgehäuse angeflanscht ist und als Nabenträger dient. Die Nabe ist drehfest mit Hohlrädern des Planetengetriebes verbunden und trägt eine Treibscheibe in Form einer Seilscheibe für Auf- züge oder im Falle von Fahrtreppen und Fahrstegen in Form eines Kettenkranzes .All components of the drive are often to be installed in confined spaces under difficult to access conditions. Because of the cramped installation space, they are difficult to maintain. They are therefore composed of independent, removable units that, when put together, result in a compact block. A drive of the type described above is known from DE-AI 38 40 281 for hoists. An electric motor and a planetary gear are flanged to a middle brake housing on opposite sides. The planetary gear is a two-stage stationary gear, in which the second stage planet carrier is flanged to the brake housing and serves as a hub carrier. The hub is non-rotatably connected to ring gears of the planetary gear and carries a traction sheave in the form of a rope pulley for elevators or, in the case of escalators and moving walks, in the form of a chain ring.
Eine Antriebswelle des Elektromotors treibt über eine formschlüssige Kupplung eine Sonnenradwelle eines Sonnenra- des einer ersten Planetenstufe des Planetengetriebes an.A drive shaft of the electric motor drives a sun gear shaft of a sun gear of a first planetary stage of the planetary gear via a positive coupling.
Der äußere Teil der Kupplung, an dem die Sonnenradwelle mit dem Sonnenrad einstückig angeformt sein kann, ist mittels eines Rillenkugellagers axial fest im Bremsgehäuse gelagert und durch eine Wellendichtung abgedichtet. Das äußere Teil der Kupplung ragt in das Bremsgehäuse und trägt eine Bremsscheibe einer elektrisch betätigten Bremse. Bei einer solchen Anordnung ist es nicht möglich, daß sich das Sonnenrad frei zwischen den Planetenrädern des Planetengetriebes einstellen kann, ohne den Lauf der Bremsscheibe negativ zu beeinflussen, was die Laufruhe und Lebensdauer des Planetengetriebes und der Bremse vermindert.The outer part of the clutch, on which the sun gear shaft can be integrally formed with the sun gear, is axially fixed in the brake housing by means of a deep groove ball bearing and sealed by a shaft seal. The outer part of the clutch protrudes into the brake housing and carries a brake disc of an electrically operated brake. With such an arrangement, it is not possible that the sun gear can freely adjust between the planet gears of the planetary gear without adversely affecting the running of the brake disc, which reduces the smoothness and service life of the planetary gear and the brake.
Vor allem von Antrieben für Fördereinrichtungen, die in Gebäuden installiert sind, verlangt man, daß sie mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten, wenig Einbauraum beanspruchen, gut zu warten sowie störunanfällig sind und keine unangemessene Wärme und Geräusche entwickeln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung der obigen Anforderungen, vor allem die axiale Baulänge des Antriebs zu reduzieren.Drives for conveyor systems installed in buildings, in particular, are required to work with high efficiency, take up little installation space, be easy to maintain and are not susceptible to faults and do not generate undue heat and noise. The invention has for its object, taking into account the above requirements, especially to reduce the axial length of the drive.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.
Beim Stand der Technik ist die Antriebswelle im Motor durch jeweils ein Kugellager an den Enden der Antriebswelle axial und radial gelagert. Die Antriebswelle muß präzise gelagert sein, damit das Spiel zwischen dem Anker und dem Rotor des Motors klein gehalten werden kann, um einen guten Wirkungsgrad und geringe Geräusche zu erreichen. Um einen Achsversatz oder Winkelversatz der Antriebswelle zur Sonnenradwelle auszugleichen, wird in der Regel zwischen beiden eine Kupplung, insbesondere eine elastische Kupplung, angeordnet.In the prior art, the drive shaft in the motor is axially and radially supported by a ball bearing at the ends of the drive shaft. The drive shaft must be mounted precisely so that the play between the armature and the rotor of the motor can be kept small in order to achieve good efficiency and low noise. In order to compensate for an axial misalignment or angular misalignment of the drive shaft to the sun gear shaft, a coupling, in particular an elastic coupling, is generally arranged between the two.
Nach der Erfindung wird diese Kupplung durch eine Kupplung mit einem balligen Mitnahmeprofil ersetzt, die in axialer Richtung kürzer baut und aufgrund des balligen Mitnahmeprofils in der Lage ist, einen Winkelversatz auszu- gleichen.According to the invention, this coupling is replaced by a coupling with a spherical driving profile, which is shorter in the axial direction and, due to the spherical driving profile, is able to compensate for an angular offset.
Zweckmäßigerweise wird das äußere Teil der Kupplung im Antriebsgehäuse mittels eines Kugellagers gelagert und der durch die Balligkeit der Mitnahmeprofile gegebene Schwer- punkt etwa in die Mitte des Kugellagers gelegt. Dadurch kann sich die Sonnenradwelle mit dem Sonnenrad innerhalb der gegebenen Toleranzen und Winkelbegrenzungen schwimmend zwischen den Planeten des Planetengetriebes einstellen. Dies ergibt eine gute Lastverteilung mit geringen Laufgeräuschen. Die Bremse ist auf der dem Planetengetriebe gegenüberliegenden Seite des Elektromotors auf der verlängerten Antriebswelle angeordnet. Sie beeinflußt damit nicht die Lagerung der Sonnenradwelle und des Sonnenrades. Andererseits wirkt sich eine Verlagerung des Sonnenrades nicht auf den Lauf der Bremsscheibe aus.The outer part of the coupling is expediently mounted in the drive housing by means of a ball bearing and the center of gravity given by the crowning of the driving profiles is placed approximately in the middle of the ball bearing. As a result, the sun gear shaft with the sun gear can float within the given tolerances and angle limits between the planets of the planetary gear. This results in a good load distribution with low running noise. The brake is arranged on the extended drive shaft on the side of the electric motor opposite the planetary gear. It does not affect the bearing of the sun gear shaft and the sun gear. On the other hand, shifting the sun gear does not affect the running of the brake disc.
Die axiale Baulänge kann weiter verkürzt werden, wenn die Kupplungsteile einstückig mit der Sonnenradwelle bzw. der Antriebswelle verbunden sind. Ist das äußere Teil der Kupplung mit der Sonnenradwelle verbunden und somit im Antriebsgehäuse gelagert, kann sich die Sonnenradwelle mit dem Sonnenrad innerhalb des Lagerspiels frei zwischen den Planetenrädern einstellen. Ist das äußere Kupplungsteil mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden, so ergibt sich eine sehr präzise Lagerung der Antriebswelle, insbesondere wenn das Lagerspiel des Kugellagers klein gewählt wird. Das Sonnenrad kann sich dann innerhalb des durch die Balligkeit gegebenen Schwenkwinkels, sowie des Spiels zwischen den Mitnahmeprofilen zwischen den Planetenrädern einstellen. Im ersten und vor allem im zweiten Fall kann das getriebeseitige Motorlager entfallen, da die Lagerung der Antriebswelle über das Kugellager im Antriebsgehäuse aus- reicht. Dadurch verkürzt sich die axiale Baulänge ebenfalls. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das verbleibende Motorlager als Festlager auszubilden und die Antriebswelle an ihrem gegenüberliegenden Ende in einer Vorzentrierung zu zentrieren. Die Vorzentrierung schützt den Motor auf dem Transport und erleichtert seine Montage. Sie umgibt die Antriebswelle mit einem solchen Spiel, daß sich die Antriebswelle nach der Montage des gesamten Antriebs in der Vorzentrierung frei drehen kann. Um die Geräusche zu vermindern und die Haltbarkeit zu verbessern kann es zweckmäßig sein, die Mitnahmeprofile zu beschichten, z. B. mit verschleißmindernden, korrosionshem- menden oder schwingungsdämpfenden Schichten aus Metall oder Kunststoff.The axial length can be further shortened if the coupling parts are integrally connected to the sun gear shaft or the drive shaft. If the outer part of the clutch is connected to the sun gear shaft and thus mounted in the drive housing, the sun gear shaft with the sun gear can freely adjust between the planet gears within the bearing play. If the outer coupling part is connected to the drive shaft of the electric motor, the drive shaft is supported very precisely, in particular if the bearing clearance of the ball bearing is chosen to be small. The sun gear can then set itself within the swivel angle given by the crowning, as well as the play between the driving profiles between the planet gears. In the first and especially in the second case, the gearbox-side motor bearing can be omitted, since the drive shaft is supported by the ball bearing in the drive housing. This also shortens the axial length. In this case, it is expedient to design the remaining motor bearing as a fixed bearing and to center the drive shaft at its opposite end in a pre-centering. The pre-centering protects the motor during transport and facilitates its assembly. It surrounds the drive shaft with such play that the drive shaft can rotate freely in the pre-centering after the entire drive has been assembled. To reduce the noise and improve the durability, it may be appropriate to coat the driving profiles, for. B. with wear-reducing, corrosion-inhibiting or vibration-damping layers of metal or plastic.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die kombinierten Merkmale zweckmäßi- gerweise im Sinne der zu lösenden Aufgaben auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.Numerous features are shown and described in connection in the description and in the claims. The person skilled in the art will expediently also consider the combined features individually in the sense of the tasks to be solved and combine them into useful further combinations. Further advantages result from the description of exemplary embodiments with reference to the drawings.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt:Exemplary embodiments are shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Antrieb in einem Teilquerschnitt,1 shows a drive according to the invention in a partial cross section,
Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung entsprechend der Linie II in Fig. 1,2 is an enlarged detail along the line II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Variante der Ausführung nach Fig. 2 undFig. 3 shows a variant of the embodiment of Fig. 2 and
Fig. 4 einen Fahrtreppenantrieb mit einem Elektromotor, der ein Fußgehäuse aufweist.Fig. 4 shows an escalator drive with an electric motor, which has a foot housing.
Mit 1 ist ein Elektromotor bezeichnet, in dessen Motorgehäuse 2 eine Antriebswelle 3 über ein erstes Motorlager 16 und ein zweites Motorlager 17 radial und axial gelagert ist. Das Motorgehäuse 2 ist an einem Antriebsgehause 4 angeflanscht, das einen Gehausefuß 5 hat. Schraubenlocher 6 im Gehausefuß 5 dienen zur Befestigung des Antriebsgehau- ses 4 auf einem nicht dargestellten Fundament oder einer Montageplatte.1 denotes an electric motor, in the motor housing 2 of which a drive shaft 3 is mounted radially and axially via a first motor bearing 16 and a second motor bearing 17. The motor housing 2 is flanged to a drive housing 4 which has a housing foot 5. Screw holes 6 in the base 5 serve to fasten the drive housing 4 on a foundation or a mounting plate, not shown.
Dem Elektromotor 1 gegenüber ist am Antriebsgehause 4 ein Planetengetriebe 8 angeflanscht. Zur Befestigung des Elektromotors 1 und des Planetengetriebes 8 dienen Schrau- ben 20.A planetary gear 8 is flanged to the electric housing 1 on the drive housing 4. Screws 20 are used to fasten the electric motor 1 and the planetary gear 8.
Das Planetengetriebe 8 besitzt am Eingang ein Sonnenrad 10 mit einer Sonnenradwelle 9, die über eine Kupplung 7 mit der Antriebswelle 3 verbunden ist. Die Kupplung 7 hat e n äußeres Teil 12 mit einem inneren Mitnahmeprofil 13, das emstuckig mit der Sonnenradwelle 9 ausgebildet ist, und ein inneres Teil 11 mit einem äußerem Mitnahmeprofll 14, das mit der Antriebswelle 3 emstuckig verbunden
Figure imgf000008_0001
The planetary gear 8 has at the input a sun gear 10 with a sun gear shaft 9, which is connected to the drive shaft 3 via a clutch 7. The coupling 7 has an outer part 12 with an inner driving profile 13, which is formed in one piece with the sun gear shaft 9, and an inner part 11 with an outer driving profile 14, which is connected in one piece with the drive shaft 3
Figure imgf000008_0001
Die Mitnahmeprofile 13 und 14 können m axialer Richtung einzeln oder zusammen ballig ausgeführt werden. Damit entsteht eine drehfeste Gelenkverbindung m einem kleinen Bauraum. Ist nur eines der Mitnahmeprofile 13 oder 14 bal- lig ausgeführt, können sich die Mitnahmeprofile 13, 14 ineinander axial verschieben und einen Langenausgleich zwischen diesen Teilen bewirken. Der Langenausgleich kann durch Temperatureinflusse und Fertigungstoleranzen erforderlich sein. In den gezeigten Beispielen ist das äußere Mitnahmeprofll 14 des inneren Teils 11 der Kupplung 7 ballig ausgeführt. Das äußere Teil 12 der Kupplung 7 ist radial durch ein Kugellager 15 im Antriebsgehäuse 4 gelagert. Dabei kann es sich in einer Richtung axial an der Antriebswelle 3 abstützen, während es sich in der anderen Richtung axial an dem Kugellager 15 abstützt. Wird das Kugellager 15 als Festlager ausgebildet (Fig. 3), kann die axiale Abstützung an der Antriebswelle 3 entfallen.The driving profiles 13 and 14 can be executed individually or together crowned in the axial direction. This creates a non-rotatable joint connection in a small space. If only one of the entrainment profiles 13 or 14 is made to be ball-shaped, the entrainment profiles 13, 14 can shift axially into one another and bring about a length compensation between these parts. The length compensation may be necessary due to temperature influences and manufacturing tolerances. In the examples shown, the outer entrainment profile 14 of the inner part 11 of the coupling 7 is spherical. The outer part 12 of the clutch 7 is supported radially by a ball bearing 15 in the drive housing 4. It can be axially supported on the drive shaft 3 in one direction, while it is supported axially on the ball bearing 15 in the other direction. If the ball bearing 15 is designed as a fixed bearing (FIG. 3), the axial support on the drive shaft 3 can be omitted.
Die Sonnenradwelle 9 kann sich mit dem Sonnenrad 10 innerhalb des Lagerspiels des Kugellagers 15 schwenken und somit schwimmend auf die nicht näher dargestellten Planetenräder des Planetengetriebes 8 einstellen. Durch die Schwenkbewegung der Sonnenradwelle 9 wird die Antriebswelle 3 nicht beeinflußt, da sie sich gegenüber der Sonnenrad- welle 9 wegen der Balligkeit mindestens eines der Mitnahmeprofile 13, 14 verschwenken kann. Dennoch ist die Lagerung der Antriebswelle 3 präzise genug, so daß das zweite Motorlager 17 entfallen kann. Dadurch gewinnt man zusätzlich axialen Bauraum.The sun gear shaft 9 can pivot with the sun gear 10 within the bearing play of the ball bearing 15 and thus adjust to the planet gears of the planetary gear 8, not shown, in a floating manner. The drive shaft 3 is not influenced by the pivoting movement of the sun gear shaft 9, since at least one of the driving profiles 13, 14 can pivot relative to the sun gear shaft 9 because of the crowning. Nevertheless, the bearing of the drive shaft 3 is precise enough so that the second motor bearing 17 can be omitted. This gives you additional axial space.
Entfällt das zweite Motorlager 17, ist es zweckmäßig, daß das erste Motorlager 16 als Festlager ausgestaltet wird, indem es sowohl im Motorgehäuse 2 als auch auf der Antriebswelle 3 axial fixiert wird (Fig. 4) .If the second motor bearing 17 is omitted, it is expedient that the first motor bearing 16 is designed as a fixed bearing by being axially fixed both in the motor housing 2 and on the drive shaft 3 (FIG. 4).
Damit sich die Antriebswelle 3, wenn das zweite Motorlager 17 fehlt, nicht während des Transportes radial frei bewegen kann, wodurch der Elektromotor 1 beschädigt werden könnte, ist eine Vorzentrierung 18 in Form einer Scheibe vorgesehen, die die Antriebswelle 3 mit einem solchen Spiel umgibt, daß die Antriebswelle 3 sich nach der Montage des gesamten Antriebs 4 frei in der Vorzentrierung 18 drehen kann. Da die Vorzentrierung 18 die Antriebswelle 3 während der Montage ausgerichtet hält, wird auch die Montage des Elektromotors 1 am Antriebsgehäuse 4 selbst erleichtert.So that the drive shaft 3, if the second motor mount 17 is missing, cannot move radially freely during transport, which could damage the electric motor 1, a pre-centering 18 in the form of a disk is provided, which surrounds the drive shaft 3 with such play, that the drive shaft 3 can rotate freely in the pre-centering 18 after assembly of the entire drive 4. Since the pre-centering 18 drives the drive shaft 3 during holds the assembly aligned, the assembly of the electric motor 1 on the drive housing 4 itself is facilitated.
Der ruhige Lauf und Wirkungsgrad des Elektromotors 1 hängen im wesentlichen von dem geringen Spiel ab, das zwischen einem nicht näher dargestellten Rotor auf der Antriebswelle 3 und einem Anker im Motorgehäuse 2 eingehalten werden kann. Es ist daher besonders wichtig, daß die Antriebswelle 3 präzise gelagert ist. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, daß das äußere Teil 12 der Kupplung 7 einstückig mit der Antriebswelle 3 verbunden ist und somit über das Kugellager 15 mit geringem Lagerspiel präzise im Antriebsgehäuse 4 gelagert ist. Dabei wird das Antriebsgehäuse 4 über einen Zentrierbund 22 gegenüber dem Motorge- häuse 2 zentriert oder einstückig mit diesem ausgebildet (Fig. 3 und 4) . In diesem Fall wird das Motorgehäuse 2 zu einem sogenannten Fußgehäuse, das das Planetengetriebe trägt.The smooth running and efficiency of the electric motor 1 essentially depend on the small play that can be maintained between a rotor, not shown, on the drive shaft 3 and an armature in the motor housing 2. It is therefore particularly important that the drive shaft 3 is mounted precisely. For this reason, it is expedient that the outer part 12 of the coupling 7 is connected in one piece to the drive shaft 3 and is therefore precisely supported in the drive housing 4 via the ball bearing 15 with little bearing play. In this case, the drive housing 4 is centered with respect to the motor housing 2 via a centering collar 22 or is formed in one piece with the latter (FIGS. 3 and 4). In this case, the motor housing 2 becomes a so-called foot housing that carries the planetary gear.
Wenn die Sonnenradwelle 9 mit dem inneren Teil 11 der Kupplung 7 verbunden ist, wird sie nicht mehr durch das Kugellager 15 axial in beiden Richtungen gelagert, so daß für die axiale Festlegung eine besondere Vorkehrung getroffen werden muß, insbesondere wenn aus Geräuschgründen und wegen eines günstigeren Zahneingriffs eine Schrägverzahnung gewählt wird.If the sun gear shaft 9 is connected to the inner part 11 of the clutch 7, it is no longer axially supported in both directions by the ball bearing 15, so that a special precaution must be taken for the axial fixing, especially if for reasons of noise and because of a cheaper one Helical toothing is selected.
Das Planetengetriebe 8 ist ein sogenanntes Standgetriebe, bei dem ein Glied des Getriebes, z. B. ein Plane- tenträger oder ein Hohlrad, feststeht und mit dem Antriebsgehäuse 4 fest verbunden ist. Um die Baulänge zu verringern, ist es zweckmäßig, das Glied als Deckel für das Antriebsgehäuse 4 bzw. für das Motorgehäuse 2 auszubilden. Gleichzeitig dient dieses Teil als Nabenträger eines rotierenden Gehäuseteils, an dem ein Flansch 23 zur Befestigung eines Treibrades, z. B. in Form einer Seilscheibe oder eines Kettenrades befestigt werden kann.The planetary gear 8 is a so-called stationary gear, in which a member of the gear, for. B. a planet carrier or a ring gear, is fixed and is firmly connected to the drive housing 4. In order to reduce the overall length, it is expedient to design the link as a cover for the drive housing 4 or for the motor housing 2. At the same time, this part serves as a hub carrier of a rotating housing part on which a flange 23 for fastening a drive wheel, for. B. in the form of a rope pulley or a sprocket.
Antriebe für Aufzüge besitzen in der Regel eine aufwendige Steuerung, durch die die Fahrgeschwindigkeit und die Positionierung der Fahrstühle zu den Stockwerken genau eingehalten wird. Deshalb kann auf Schwungscheiben weitge- hend verzichtet werden. Eine Bremse 24 ist zweckmäßigerweise auf einem verlängerten, freien Ende der Antriebswelle 3 montiert. Bei Fahrtreppen werden in der Regel einfachere Elektromotoren 1 verwendet und die Bremse so ausgelegt, daß die Fahrtreppe bei voller Belastung und Abwärtsfahrt nicht unzulässig nachlaufen kann, wenn sie stillgesetzt wird. Um zu verhindern, daß sie bei geringer Auslastung wegen des geringen Gewichts und der kleinen Massenträgheit zu stark abbremst, so daß es für die Benutzer unangenehm, ja sogar gefährlich ist, verwendet man eine Schwungscheibe 25, und zwar ebenfalls auf der nach außen verlängerten Antriebswelle 3. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß eine Schwungmasse 26 im Inneren des Motorgehäuses 2 angeordnet wird. Diese Schwungmasse 26 dient zu einer Grundeinstellung des Fahrtreppenantriebs, während die zusätzliche kleinere Schwungscheibe 25 auf dem äußeren Teil der Antriebswelle 3 zur Abstimmung des Antriebs auf die jeweilige Fahrtreppenart und -große bzw. auf den jeweiligen Einsatzfall dient. Bezugs zeichenAs a rule, drives for elevators have a complex control system, by means of which the travel speed and the positioning of the elevators to the floors are exactly maintained. Therefore, flywheels can largely be dispensed with. A brake 24 is expediently mounted on an extended, free end of the drive shaft 3. In the case of escalators, simpler electric motors 1 are generally used and the brake is designed so that the escalator cannot run unacceptably when it is fully loaded and descending when it is stopped. A flywheel 25 is used to prevent it from decelerating too much due to the low weight and the low inertia, so that it is uncomfortable, even dangerous, for the user, also on the drive shaft 3, which is extended to the outside According to one embodiment of the invention, it is proposed that a flywheel 26 be arranged in the interior of the motor housing 2. This flywheel mass 26 serves for a basic setting of the escalator drive, while the additional, smaller flywheel 25 on the outer part of the drive shaft 3 serves to adapt the drive to the respective escalator type and size or to the respective application. Reference sign
1 Elektromotor1 electric motor
2 Motorgehäuse2 motor housing
3 Antriebswelle3 drive shaft
4 Antriebsgehäuse4 drive housing
5 Gehäusefuß5 housing base
6 Schraubenlöcher6 screw holes
7 Kupplung7 clutch
8 Planetengetriebe8 planetary gears
9 Sonnenradwelle9 sun gear shaft
10 Sonnenrad10 sun gear
11 inneres Teil der Kupplung11 inner part of the coupling
12 äußeres Teil der Kupplung12 outer part of the coupling
13 inneres Mitnahmeprofil13 inner take-away profile
14 äußeres Mitnahmeprofil14 external entrainment profile
15 Kugellager15 ball bearings
16 erstes Motorlager16 first engine mount
17 zweites Motorlager17 second engine mount
18 VorZentrierung18 pre-centering
19 Wellendichtung19 shaft seal
20 Schraube20 screw
21 Drehpunkt21 fulcrum
22 Zentrierbund22 centering collar
23 Flansch23 flange
24 Bremse24 brake
25 Schwungscheibe25 flywheel
26 Schwungmasse 26 flywheel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Antrieb für eine stationäre Fördereinrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Elektromotor (1) mit einer Antriebswelle (3) und einem Planetengetriebe (8) mit einem Sonnenrad (10) und einer Sonnenradwelle (9), die über eine formschlüssige Kupplung (7) mit der Antriebswelle (3) verbunden ist, wobei ein inneres Teil (11) der Kupplung (7) mit einem äußeren Mitnahmeprofil (14) in ein inneres Mitnahmeprofil (13) eines äußeren Teils (12) der Kupplung (7) eingreift und die Kupplung (7) in einem Antriebsgehäuse (4) gelagert ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Mitnahmeprofil (13, 14) in Längsrichtung ballig, jedoch spielfrei, ausgeführt ist.1. Drive for a stationary conveyor, consisting essentially of an electric motor (1) with a drive shaft (3) and a planetary gear (8) with a sun gear (10) and a sun gear shaft (9), which have a positive coupling (7) is connected to the drive shaft (3), an inner part (11) of the clutch (7) with an outer driving profile (14) engaging in an inner driving profile (13) of an outer part (12) of the clutch (7) and the clutch (7) is mounted in a drive housing (4), characterized in that at least one driving profile (13, 14) is convex in the longitudinal direction, but without play.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das äußere Teil (12) der Kupplung (7) in einem Kugellager (15) gelagert ist und der durch die Balligkeit der Mitnahmeprofile (13, 14) gegebene Schwenkpunkt (21) etwa in der Mitte des Kugellagers (15) liegt .2. Drive according to claim 1, characterized in that the outer part (12) of the coupling (7) is mounted in a ball bearing (15) and the pivot point (21) given by the crowning of the driving profiles (13, 14) approximately in the Middle of the ball bearing (15).
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t , daß das Kugellager (15) ein3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the ball bearing (15) is a
Festlager ist.Is fixed bearing.
4. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Brem- se (24) auf einem verlängerten, freien Ende der Antriebswelle (3) angeordnet ist. 4. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that a brake (24) is arranged on an extended, free end of the drive shaft (3).
5. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mitnahmeprofile (13), 14) eine Beschichtung aufweisen.5. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the entrainment profiles (13), 14) have a coating.
6. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das äußere Teil (12) der Kupplung (7) mit der Antriebswelle (3) einstückig ausgebildet ist.6. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the outer part (12) of the clutch (7) is formed in one piece with the drive shaft (3).
7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kugellager (15) abgedichtet ist und zwischen dem Antriebsgehäuse (4) und dem äußeren Teil (12) der Kupplung (7) getriebeseitig vom Kugellager eine Wellendichtung (19) angeordnet ist.7. Drive according to claim 6, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the ball bearing (15) is sealed and between the drive housing (4) and the outer part (12) of the clutch (7) on the transmission side of the ball bearing a shaft seal (19) is arranged.
8. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Antriebswelle (3) auf der vom Planetengetriebe (8) abweisenden Seite durch ein Festlager (16) und auf der zum Planetengetriebe (8) weisenden Seite in der Kupplung (7) gelagert ist.8. Drive according to one of claims 3 to 5, characterized in that the drive shaft (3) on the side facing away from the planetary gear (8) through a fixed bearing (16) and on the side facing the planetary gear (8) in the clutch (7th ) is stored.
9. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Antriebswelle (3) auf der zum Planetengetriebe (8) weisenden Seite durch eine mit einem Motorgehäuse (2) verbundene Vorzentrierung (18) zentriert ist.9. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (3) is centered on the side facing the planetary gear (8) by a pre-centering (18) connected to a motor housing (2).
10. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Motorge- häuse (2) einstückig mit dem Antriebsgehäuse (4) verbunden und ein Fußgehäuse ist, an das das Planetengetriebe (8) angeflanscht ist. 10. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the motor housing (2) is integrally connected to the drive housing (4) and is a foot housing to which the planetary gear (8) is flanged.
11. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Planetengetriebe (8) ein stillstehendes Teil aufweist, das mit dem Antriebsgehäuse (4) verbunden ist und als ein Deckel und ein Nabenträger dient.11. Drive according to claim 9, characterized in that the planetary gear (8) has a stationary part which is connected to the drive housing (4) and serves as a cover and a hub carrier.
12. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Motorgehäuse (2) eine Schwungmasse (26) und außerhalb des Motorgehäuses (2) auf einem freien Ende der Antriebswelle (3) eine zusätzliche Schwungscheibe (25) angeordnet ist. 12. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that in the motor housing (2) a flywheel (26) and outside the motor housing (2) on an open end of the drive shaft (3) an additional flywheel (25) is arranged.
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