DE2335607A1 - Anordnung zum betrieb von motorisch insbesondere elektromotorisch mittels linearmotoren angetriebenen transporteinrichtungen - Google Patents

Description

DIPL.-ING. PH. EYER
DIPL.-ING. E. EYER Ar.meluorin:

PATENTANWÄLTE

Frankfurt am main Maschinenfabrik Wiesbaden

G.m.b.H

6200 Wiesbaden Karl-von-Linde-Ütraße

Anordnung zum Be trieb von motorisch insbesondere elektromotorisch mittels Linearnotoren angetriebenen Transporteinrichtungen

Diο Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betrieb von Transporteinrichtungen.

.Der Betrieb von Transporteinrichtungen, insbesondere betrieblichen Transporteinrichtungen, wie Kränen, Laufkatzen, Dreh- und Linearsupporten, Dreh-, Hub- und Fahrwerke von Theatereinrichtungen oder dergl. erfordert im allgemeinen ein Antriebsanordnung, die außer der Beschleunigung und Verzögerung der Bewegung eine Blockierung bsw. Bewegtnigsarretierung im Stillstand sowohl bei I-Iotorleerlauf als auch bei abgeschaltetem Motor erlaubt. Zu diesem Zweck ist die Transporteinrichtung außer mit dem im allgemeinen von einem Elektromotor gebildeten Antrieb mit einer mechairischen Reibungsbremse versehen, mit deren Hilfe sowohl eine von der I Io tor br erase unabhängige Bremsung al3 409885/0704

auch eine otillstandsarretierung möglich ist» Der ITachteil der bekannten Anordnung ist das Auftreten von .Reaktionskräften, die an der Transporteinrichtung in Form von unkontrollierten Querkräften oder Momenten wirksam werden und über die Aufhängung bzw. Bewegungsfiihrung der Transportgeräte selbst in die statische Anordnung übertragen v/erden müssen. Zwar sind mit Hilfe von Zangenkonstruktionen auch indifferente Konstruktionen möglich, die jedoch in vielen Fällen aus konstruktiven Gründen nicht einsetzbar sind.

Das Auftreten derartiger, von der Bremseinrichtung ausgehender Reaktionskräfte ist vielfach unerwünscht und insbesondere auch die Ursache dafür, daß die ansonsten mit großem Vorteil verwendbaren Linearmotore bisher als Antriebe für Transportmittel nur beschränkt Eingang gefunden haben. Diese Hotore, bei denen die Laufer-3tator-Anordnung unmittelbar und ohne Zwischenschaltung mechanischer Übertragungsmittel dem Linearantrieb dient, sind in hohem Ilaße empfindlich gegen jegliche Art von ütreukräftenj Querkräfte oder Hoinente führen zu unkontrollierbaren Veränderungen des Luftspaltes zwischen Läufer und Stator und damit Änderungen des elektrischen bzw. magnetischen indukfcionsfelde3, die selbst innerhalb der unvermeidbaren material- und konstruktionsbedingten lylastizitätstoleranz untragbar

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odor zumindest unerwünscht sind. Aus der Unmöglichkeit des Einsatzes derartiger Bremsen ergibt sich als Folge auch das Fehlen einer Möglichkeit zur »j-i.illstandsarretierung des Transportgerätes und das Fehlen einer Ilöglichkeit zur Gefahrener ems ung, etwa oei ötronunterbrechung während des Betriebs, die eine wesentliche Voraussetzung für die Anweiidung des Linearmotors in weiten Bereichen der Technik wäre.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einex' Anordnung zum betrieb von Transporteinrichtungen, insbesondere betrieblichen Transportgeräten, von der in keinem betriebszustand unkontrollierte, in einer winkellage sur Bewegungsrichtung verlaufende Kräfte ausgehen. Die Erfindung besteht darin, daß ein Topf aus .magnetisierbarem Ilaterial als Bremsbelagträger vorgesehen ist, in dem hinter dem Bremsbelag eine Elektromagnetspule und im Topfgrund ein Permanentmagnet vorgesehen sind und der in einer Achsialführung zwischen nwei Anschlägen frei beweglich gehalten ist, von denen der auf der öeite dec Bremsbelags gelegene Anschlag von einer magnetmetallischen Bremsgegenplatte gebildet ist.'

Durch die Erfindung ist eine Anordnung geschaffen, die; eine von Streukräften jeglicher Art absolut freie

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Bremsung bis zur Blockierung bzw. Arretierung im Stillstand und damit einen von unkontrollierten Querkräften freien Betrieb geführter Transporteinrichtung jeglicher Art ermöglicht. Die erfindungsgemäße Anordnung ist daher mit besonderem Vorteil unter Verwe%nung von Linearmotoren einsetzbar. Hierbei ist vorteilhaft die Anordnung derart getroffen, daß die den Bremsbelagträger haltende-Führung in einer winkelrecht zur Bewegungsrichtung des Transportgerätes liegenden Richtung unmittelbar am Gehäuse des dem Stator eines Drehmotors entsprechenden Induktorblocks angebracht ist, wobei vorteilhaft die zugehörige Schiene eine dreifache Punktion, nämlich die Führung für die Anordnung sind die Transporteinrichtung, die magnetische Funktion des

"Läufers" sowie die Funktion der Bremsgegenplatte übernimmt. Selbstverständlich kann insbesondere bei Verwendung anderer Antriebe und Führungen auch jede andere Anordnung mit beliebiger Ausrichtung der Führung oder mit gesonderter Bremsgegenplatbe oder Bremsgegenschiene vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Betriebsanordnung ist trotz einseitiger "Beaufschlagung" in jedem Betriebszustand absolut frei von Querkräften, und daher mit großem Erfolg zur Abbrem3ung großer Energien in «verhältnismäßig leichten und lediglich durch einseitige Beaufschlagung

abbremsbaren Systemen, etwa zum Betrieb von Theater-409885/07(K

drehbühnen, einsetzbar. Die Bremskraft wirkt infolge der freien Führung des Bremsbelagirägers in einer ■winkelrecht zur Bewegungsrichtung der Transportgeräte verlaufenden Richtung selbstregelnd in einer genau der Bewegungsrichtung des Geräts entgegengerichteten Sichtung. Hierbei kann je nach Polung der Elektromagnetspule und Regelung des Erregerstromes die Bremsung, ausgehend von einer der Magnetkraft des Permanentmagneten entsprechenden Bremskraft, entweder durch Verdrängung des Feldes des Permanentmagneten nach unten oder durch gleichgerichtete Erregung des Elektromagneten nach oben geregelt werden. Zweckmäßig ist die Elektromagnetspule in einem vom Hotorstromkreis abzweigenden Erregerkreis angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die Bremseinrichtung gleichzeitig als Hot- und Arretierbremse wirkt in der Weise, daß bei gewollter oder durch Störung verursachter unterbrechung des Hauptstromkreises auch die Erregung des im Fahrbetrieb das Permanentmagnetfeld verdrängenden Elektromagneten unterbrochen wird, sodaß die Bremse unmittelbar unter der Wirkung des Permanentmagneten einfällt und fiüx die Bremsung des ansonsten ungesteuerten Systems bis zur Blockierung Sorge trägt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung in einem gemeinsamen Rahmengestell

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gehalten, das mit vorteilhaft in zwei Richtungen justierbaren Rollen zum Zwecke der Anpassung an das jeweilige Schienenformat sowie der Luftspalteinstellung versehen ist, Auf diese Weise X3t eine einfache und unmittelbar funktionstüchtige Antriebsund Bremsanordnung auf der Grundlage eines Linearmotors geschaffen, die infolge der Justierbarkeit in jedes beliebige bestehende oder neu zu errichtende System eingliederbar ist und damit die Höglichkeit für den Serienbau bietet.

Die Erfindung sowie weitere Ausführungsxormen und Vorteile sind in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßon Betriebsanordnung ' unter Verwendung eines Linearmotors mit feststehender Schiene

Pig. 2 eine Teildarstellung einer hängenden

Ausfuhrungsform einer Betriebsdarstellung mit angelegter Bremse

Fig. 3 eine weitere der Fig. 2 entsprechende 409885/0704

Ausfuhrungsform der Anordnung mit gelüfteter Bremse

Pigc 4 eine andere Ausführungsform eine Betriebsanordnung auf der Basis eines Linearmotors mit · feststehendem Induktor

Mg. 5 eine andere AusfUhrungaform der in Pig. 4 wiedergegebenen Betriebsanordnung

Pig. 6 eine ochematieche Schaltbilddarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.

In Pig. 1 bis 3 der Zeichnung Gind mit 1 ein Induktor und mib 2 eine dchiene bezeichnet, die als geleiterte oder Ilagnetkernscliiene ausgebildet sein kann und gemeinsam mit dem Induktor einen Linearmotor als Antrieb für eine Transporteinrichtung¹·, beispielsweise eine Laufkatze, bildet. Me •Anordnung wird gebildet von einem Weicheisentopf 3 als 3renwbelarrträger, in dem hinter dem Brensbelag 4 eine ülektromag-.n^j.t3pule 5 und im Topfgrund ein Permanentmagnet 6 vorgesehen oind. Der Topf 3 ist in einem Führungstopf 7 axial zwischen zwei Anschlägen frei beweglich geführt _f von denen der a :f der Seite des Brenebelags 4 gelegene Anschlag von der au^ci magnetmetelliechem Materiel bestehenden, als Bremsgegenplatte dienenden Schiene 2 gebildet ist. Die

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Schiene dient gleichzeitig als Indiiktionsschiene de:-3 Linearmotors sowJ ο als Führungsschiene für den Indulrtnrblock. Die den Bremsbelagträger haltende Führung 7 it; Ό in einer λ/inkelrocht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Richtung unmittelbar am Gehäuse des Induktorblocks 1 angebracht und gemeinsam mit dem in einer Rahmung 8 gehalten, das beidseitig mit jeweils zwei die Schienenflansohe umgreifenden Rollenpaaren 11 versehen ist, die im dargestellten Beispiel auf festen Achsen gehalten sind, gegebenenfalls'jedoch auch zum Zwecke der Anpassung an das jeweilige Schienenformat sowie der Luftspalteneinsteilung in zwei Ebenen justierbar gehalten sein können. Auf diese V/eise ist eine einfache und unmittelbar funktionstüchtige Antriebs- und Bremsanordnung auf der Grundlage eines Linearmotors geschaffen, die infolge der Justierbarkeit in jedes beliebige bestehende oder neu zu errichtende System eingliederbar ist und damit die Möglichkeit für den Serienbau bietet. Die Bremsbeläge bestehen vorteilhaft aus unmagnetischem Material.

Im Falle der Fig. 1 ist aufstehende Anordnung und im Falle der Fig. 2 und 3 hängende Anordnung vorgesehen. 9 ist eine im Falle aufstehender Anordnung (Fig. 1) erforderliche Rückzugsfeder für den magnetischen Bremsbelagträger und 10 (Fig. 3) ein Lüfthebel.

In den Fig. 4 und 5 sind Anordnungen mit feststehendem Induktor 12 als Antrieb für beispielsweise eine Theater-

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drehbühne 15 dargestellt, die mit einer Placierung etwa aus Kupferblech als Induktionsschiene versehen sind. Das Rahmengestell oder Fahrwerk ist mit 15 bezeichnet und dient aufier der Halterung des Induktorblocks der Halterung der Bremseinrichtung 16, die im Falle der Fig. 4 von außen gegen einen Randkragen 17 der Drehbühne 13, im Falle der Fig. 5 von oben gegen die Drehbühne selbst^arbeitet. Bei entsprechender Ausbildung kann die Bremseinrichtung auch von innen gegen den Randkragen (Fig. 4) oder von unten her wirken, wobei im Falle einer Platierung mit weichem Metall zweckmäßig neben der Schiene gelegene Anordnung vorgesehen wird.

In dom in Fig. 6 dargestellten Schaltbild bezeichnen 1-.- das Tlotorhauptfichütz, 19 die Induktorwicklung des Ho tors und 20 die Kagnetwicklung des Bremsbelagträgers. 21 bezeichnet das im einzelnen nicht dargestellte Steuerglied für den Leistungsteil A und den Bremsteil 3. Der den Bremsteil beaufschlagende Stromkreis zweigt hinter dem Hauptschütz vom liotorstromkreis ab, so daß bei Öffnen des Hauptschütses auch die Erregung des im Fahrbetrieb das Feld des Permanentmagneten 6 verdrängenden iilektromagneten ρ unterbrochen wird, und die Bremse unmittelbar unter der Wirkung des Permanentmagneten

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   ( 1.) Anordnung zum Betrieb von motorisch, incl'osondere elektromotorisch mittels Linearmotoren angetriebenen Transporteinrichtungen, wie Kränen, Laufkatzen, Ur eh-Linci LinearsLipporten oder dergl., oesteiiend aiu einem Antriebsmotor sowie einer Reibungsbremse, dadurcn gekennzeichnet, daß ein Weicheisentopi (3) als Brerasbelagträger vorgesehen ist, in dem hinter dem Bremsbelag (4) eine EIeIc tromagnetspule (5) und im Topigrund ein Permanentmagnet (6) vorgesehen sind und der in einer Aehsla!führung zwischen zwei Anschlägen frei beweglich gehalten ist, von denen der auf der Seite des Bremsbelags gelegene Anschlag von einer magnetmetallischen Bremsgegenplatte gebildet ist.
2. 2. Anordnung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelag (4) aus unmagnetisierbarem iiateriai bes teht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Bremsbelagträger (3) haltende Führung (7) in einer winkelrecht zur Jevegatigsrichuung des TransportgeräLeo

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   Ii ogeiiden Ri ohtung unmittelbar ari Inüulctoroj ο fit (1) jr. ei no"" solchen Lage angebracht ist, daI3 die fest- :.'.»ct!Guäe schiene (2) die Bremsgcgenplatte bildete

   Anorununf' na on Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronagnetspule (5) in einem vom I-Iotorstromkreis (1) abzweigenden Erregerkreis angeordnet ist.

   Anordnun-T nacii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Anordnung (1,7) in einem Rahmengestell (b) gehalten ist, das mit vorteilhaft in zwei Ebenen justierbaren Rollen (11) versehen ist.

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