DE4225158A1 - Elektromaschinensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromaschinensystem. Es be­ steht aus mindestens drei Komponenten, nämlich einer elektrischen Maschine mit einer rotierenden Welle (insbesondere einem Motor oder Generator), einem Hoch­ last-Anbauteil (insbesondere einer Bremse oder einem Freilauf) und einem Niederlast-Anbauteil (insbesondere einem Lüfter). Die Komponenten des Systems sind konstruk­ tiv und funktional derartig aufeinander abgestimmt, daß sie abhängig vom jeweiligen Einsatzfall wahlweise und auswechselbar miteinander kombiniert werden können. An die elektrische Maschine kann also wahlweise ein Hoch­ last-Anbauteil oder ein Niederlast-Anbauteil oder beide gleichzeitig unter drehfester Verbindung mit der Welle der elektrischen Maschine angebaut werden. Die Komponen­ ten müssen nicht notwendigerweise als geschlossenes Sy­ stem vom gleichen Hersteller hergestellt und zusammen an­ geboten werden. Ein Charakteristikum der Erfindung ist vielmehr gerade darin zu sehen, daß der Benutzer des Elektromaschinensystems die erforderlichen Komponenten jeweils in der erforderlichen Stückzahl für die verschie­ denen Einsatzzwecke zusammenbauen kann.

Bei elektrischen Maschinen unterscheidet man gemeinhin eine Arbeitsseite und eine Blindseite. Die Arbeitsseite ist diejenige Seite, an der die Welle aus dem Gehäuse ein ausreichendes Stück zum Anschluß eines anderen Maschinen­ teils herausragt. Im Falle eines Motors ist dies die Ab­ triebsseite, an die beispielsweise ein Getriebe oder ein sonstiges von dem Motor angetriebenes Gerät oder Bauteil angeschlossen wird. Im Falle eines Generators ist es die Antriebsseite, auf der das Drehmoment von der antreiben­ den Maschineneinheit (beispielsweise Turbine) zugeführt wird. Die Blindseite ist die der Arbeitsseite gegenüber­ liegende Seite, an welcher die Welle der elektrischen Ma­ schine üblicherweise nur ein sehr kurzes Stück über das blindseitige Wellenlager hinausragt. Dieses Stück wird nachfolgend auch als Wellenstummel bezeichnet.

Ein besonders wichtiger Anwendungsfall des erfindungsge­ mäßen Elektromaschinensystems sind Bremsmotoren. Dies sind Baueinheiten aus einem Motor und einer Sicherheits­ bremse, welche üblicherweise als Scheibenbremse konstru­ iert ist. Die Nabe der Bremsscheibe ist mit der Welle des Motors drehfest verbunden und rotiert mit dieser. Die mit ein- oder beidseitiger Bremsfläche versehene Bremsscheibe wird bei einer ersten Bauart von Sicherheitsbremsen von einer lediglich axial beweglichen Ankerscheibe durch Federkraft gegen ein ruhendes, mit dem Motor fest verbundenes Bremslagerschild geschoben. Die Bremse wird durch Energiezufuhr (z. B. elektrisch oder pneumatisch) gelüftet, d. h. beispielsweise beim Einschalten des Stro­ mes in einer in axialer Richtung jenseits der Anker­ scheibe vorgesehenen Bremsspule wird diese unter Überwin­ dung der in gegenläufiger Richtung wirkenden Federkraft aus der Bremslage herausgezogen. Bei fehlender Energiezu­ fuhr (Abschalten des Stromes) drückt die Feder die Anker­ platte gegen die Bremsscheibe und diese gegen das Bremslagerschild, wodurch die Bremswirkung eintritt. Ein solcher Bremsmotor ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 13 03 888 beschrieben. In besonderen An­ wendungsfällen, in denen der Sicherheitszustand der Bremse in einer frei drehbaren Motorwelle besteht, kommt eine zweite Bauart von Sicherheitsbremsen zum Einsatz, bei denen der Wirkmechanismus umgekehrt verläuft. Diese bremsen unter Energiezufuhr und lüften die Bremse durch Federkraft bei fehlender Energiezufuhr.

Bremsmotoren sind im allgemeinen spezielle Motoren, die zwar vielfach aus anderen Elektromotoren-Baureihen abge­ leitet werden, deren Herstellung jedoch eine Reihe spe­ zieller Teile erfordert. Insbesondere wird eine gegenüber dem Normalmotor auf der Blindseite längere Welle verwen­ det, welche soweit aus dem blindseitigen Motorlager her­ ausragt, daß die Nabe der Bremsscheibe drehfest daran an­ geschlossen wird und der Lüfter am Ende der Welle aufge­ setzt werden kann.

Diese übliche Bauweise bedingt einen erheblichen logisti­ schen Aufwand sowohl beim Hersteller als auch beim Ver­ wender, weil jeweils zwei vollständige Motorbaureihen vorrätig gehalten werden müssen. Versucht man dies da­ durch zu vermeiden, daß der Normalmotor im Bedarfsfall vom Verwender zu einem Bremsmotor umgebaut wird, so ge­ schah dies bisher durch Austausch der Normalwelle durch eine längere Bremsmotor-Spezialwelle. Der Austausch der Welle einschließlich des Läufers ist jedoch ebenfalls mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Dieser Aufwand wurde jedoch bisher für erforderlich gehalten, um das hohe Drehmoment, welches zwischen einer elektrischen Maschine und einem Hochlast-Anbauteil (wie beispielsweise einer Sicherheitsbremse) übertragen werden muß, aufzunehmen, dabei die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten und den Anschluß des Lüfters zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frei wähl­ bare Kombination von elektrischen Maschinen mit auf der Blindseite anschließbaren Anbauteilen zu ermöglichen, von denen eines ein Hochlast-Anbauteil, wie beispielsweise eine Sicherheitsbremse und das zweite ein Niederlast-An­ bauteil, wie beispielsweise ein Lüfter, ist. Dabei sollen die sicherheitstechnischen Anforderungen, die an die Ver­ bindung von Elektromotoren mit sicherheitsrelevanten Hochlast-Anbauteilen zu stellen sind, in vollem Umfange erfüllt sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Elek­ tromaschinensystem, umfassend eine elektrische Maschine mit einer rotierenden Welle, insbesondere einen Elektro­ motor oder Generator, ein Hochlast-Anbauteil mit einer Nabe, welche über eine Hochlastverbindung an die Welle der elektrischen Maschine drehfest anschließbar ist, wo­ bei die Hochlastverbindung mindestens das maximale Dreh­ moment der elektrischen Maschine übertragen kann, und ein Niederlast-Anbauteil, welches über eine Niederlast-Ver­ bindung an die Welle der elektrischen Maschine drehfest anschließbar ist, wobei das von der Niederlastverbindung im Betrieb übertragene maximale Drehmoment niedriger als das maximale Drehmoment der elektrischen Maschine ist, bei welchem die Hochlastverbindung und die Niederlastver­ bindung auf der gleichen, von der Arbeitsseite abgewand­ ten Blindseite der elektrischen Maschine vorgesehen sind, der über das blindseitige Lager hinausragende Stummel der Welle zur Vorbereitung für eine formschlüssige Verbindung zumindest auf einem Teil seiner Länge einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt hat und die Hochlast­ verbindung eine auf das blindseitige Ende der Welle auf­ schiebbare Mitnehmerhülse einschließt, welche innenseitig eine zu dem Stummel der Welle zur Erzeugung einer form­ schlüssigen drehfesten Verbindung mit dieser korrespon­ dierende Formgebung hat und außenseitig drehfest mit dem Hochlast-Anbauteil verbunden ist.

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf Elektroma­ schinensysteme mit einem Leistungsbereich zwischen 10 W und 100 kW, welche in großen Serien hergestellt werden.

Das Hochlast-Anbauteil ist vorzugsweise eine Bremse, ins­ besondere eine Sicherheitsbremse einer der vorstehend erläuterten Bauarten. Diese befinden sich entweder ohne Energiezufuhr durch Federkraft im Bremseingriff und lüften durch Zufuhr von elektrischer, pneumatischer oder mechanischer Energie oder der Wirkmechanismus bezüglich der Energiezufuhr zum Bremsen und Lüften verläuft umgekehrt. Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall ist ein Freilauf mit Rücklaufsperre, wie er beispielsweise bei Förderbändern oder Steigförderern zur Anwendung kommt. Die drehfeste Verbindung derartiger Hochlast-Anbauteile mit der Welle der elektrischen Maschine muß mindestens das maximale Drehmoment der Maschine übertragen können. Eine Verbindung zwischen der Welle des Motors und der Nabe des Hochlast-Anbauteils, die für die Übertragung eines Drehmoments ausgelegt ist, welches mindestens dem maximalen Drehmoment der elektrischen Maschine ent­ spricht, wird als Hochlastverbindung bezeichnet.

Das Niederlast-Anbauteil weist ebenso wie das Hochlast- Anbauteil ein drehendes Element auf, welches an die Welle der elektrischen Maschine anschließbar ist. Vorzugsweise ist es ein Lüfter. Wenn kein Hochlast-Anbauteil an die elektrische Maschine angeschlossen ist, ist der Lüfter (oder ein anderes Niederlast-Anbauteil wie beispielsweise ein Tachogenerator oder Impulsgeber) vorzugsweise unmit­ telbar oder mit kurzem axialen Abstand an den Wellenstum­ mel der elektrischen Maschine angeschlossen. Wenn dagegen ein Hochlast-Anbauteil an diesen angeschlossen ist, er­ folgt der Anschluß des Niederlast-Anbauteils mit Hilfe der Niederlastverbindung vorzugsweise über eine an den blindseitigen Wellenstummel drehfest koaxial anschließ­ bare Verlängerungswelle. Der Anschluß der Verlängerungs­ welle kann beispielsweise indirekt durch drehfeste Befe­ stigung an der Mitnehmerhülse der Hochlastverbindung er­ folgen. Vorzugsweise weist das blindseitige Ende der Welle der elektrischen Maschine eine axiale Bohrung auf, in die die Verlängerungswelle mit einem an die Bohrung adaptierten Ende als Steckwelle einsteckbar ist.

Nachfolgend wird einfachheitshalber, jedoch ohne Be­ schränkung der Allgemeinheit, beispielhaft auf eine Bremse als Hochlast-Anbauteil und einen Lüfter als Nie­ derlast-Anbauteil Bezug genommen.

Ein wesentliches Element der Erfindung ist zusammengefaßt darin zu sehen, daß der blindseitige Stummel der Motor­ welle, welcher üblicherweise den Lüfter trägt, für die gesamte Serie der elektrischen Maschinen im Sinne des Ge­ samtsystems so vorbereitet ist, daß der Platz des Lüfters durch den Mitnehmer der Hochlastverbindung eingenommen werden kann. Die Motorwelle ist also als normale Motor­ welle gestaltet, mit der Ausnahme, daß der über das blindseitige Wellenlager hinausragende Wellenstummel für eine formschlüssige Verbindung vorbereitet ist, die hin­ sichtlich ihrer Konstruktion und Abmessungen geeignet ist, eine formschlüssige Hochlastverbindung zu der Bremse über eine auf schiebbare Mitnehmerhülse herzustellen.

Dabei kann im einfachsten Fall die Mitnehmerhülse einstückig mit der Nabe des Hochlast-Anbauteils (im Falle der Bremse mit der Nabe der Bremsscheibe) ausgebildet sein. Vorzugsweise weist jedoch die Mitnehmerhülse außenseitig zur Erzeugung einer drehfesten Verbindung zu dem Hochlast-Anbauteil eine zu der Nabe des Hochlast- Anbauteiles formschlüssig korrespondierende Formgebung auf.

Durch die Erfindung ist es möglich, Hochlast-Anbauteile, beispielsweise Sicherheitsbremsen, als Systemkomponenten wahlweise und sehr einfach an einen Motor oder Generator anzubauen, wobei die elektrische Maschine ohne nennens­ werten Mehraufwand hierfür vorbereitet ist, aber auch ohne das Hochlast-Anbauteil verwendet werden kann. Dabei wird das hohe Drehmoment von dem entsprechend dimensio­ nierten verhältnismäßig kurzen Stummel sicherheitstech­ nisch einwandfrei und ohne daß den Betrieb des Elektroma­ schinensystems beeinträchtigende Schwingungen oder Vibra­ tionen entstehen, übertragen. Der Anschluß des Nieder­ last-Anbauteils erfolgt über eine Wellenverlängerung, die weder sicherheitsrelevant ist, noch hohe Drehmomente übertragen muß. Das maximale Drehmoment, welches die elektrische Maschine im Betrieb überträgt, ist jedenfalls kleiner als das maximale Drehmoment, welches von der elektrischen Maschine erzeugt werden kann. In der Regel wird über die Niederlastverbindung höchstens ein Viertel des maximalen Drehmomentes der elektrischen Maschine übertragen.

Durch die Erfindung wird der weiter oben erwähnte logi­ stische Aufwand beim Hersteller und beim Verwender für die parallele Bereithaltung unterschiedlicher Motorvari­ anten mit und ohne Sicherheitsbremse vermieden. Dies führt insgesamt zu einer Kostenreduktion, wobei zusätz­ lich zu berücksichtigen ist, daß die Bremsmotor-Spezial­ welle ein verhältnismäßig langes und dünnes und deswegen in vielen Fällen verhältnismäßig schwer herzustellendes teueres Drehteil ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figu­ ren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Blindseite eines erfindungsgemäßen Elektromaschinensystems mit Hochlast-Anbauteil und Niederlast-Anbauteil,

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1 nur mit Niederlast-Anbauteil,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein nicht angebautes Hochlast-Anbauteil.

Das in den Figuren dargestellte Elektromaschinensystem 1 besteht aus einer elektrischen Maschine 1a in Form eines Elektromotors 3, einem Hochlast-Anbauteil 1b in Form ei­ ner Bremse 4 und einem Niederlast-Anbauteil 1c in Form eines Lüfters 54.

Von dem Motor 3 ist jeweils nur die Blindseite 2 darge­ stellt, an der wahlweise und auswechselbar nur der Lüfter 54 (Fig. 2), nur die Bremse 4 oder die Bremse 4 und der Lüfter 54 (Fig. 1) angebaut (adaptiert) werden können. Zu diesem Zweck ist der über das blindseitige Lager 11 der Welle 6 des Motors 3 hinausragende Stummel 14 der Motor­ welle 6 für eine formschlüssige Verbindung mit einer Mit­ nehmerhülse 7 vorbereitet, welche ihrerseits drehfest mit einer Nabe 8 des Hochlast-Anbauteils 1b (hier der Brems­ scheibe 21) verbunden ist.

Im dargestellten Fall weist der Stummel 14 eine achspa­ rallele Paßfedernut 15 auf. Die Mitnehmerhülse 7 ist in­ nenseitig mit einer korrespondierenden Paßfedernut 10 versehen.

Der Stummel 14, die Paßfeder 16 in Verbindung mit den Nu­ ten 10 und 15 und die Mitnehmerhülse 7 bilden insgesamt eine Hochlastverbindung 5 zwischen dem Motor 3 und der Bremse 4 (Fig. 1). Dabei kann statt der Paßfeder-Konstruk­ tion eine andere formschlüssige Verbindung verwendet wer­ den, beispielsweise eine korrespondierende Längsverzah­ nung auf der Außenseite des Stummels 14 und der Innen­ seite der Mitnehmerhülse 7.

Wesentlich ist, daß der Stummel 14 am blindseitigen Ende der Welle 6 hinsichtlich seiner Formgebung und Dimensio­ nierung so vorbereitet ist, daß eine formschlüssige Ver­ bindung zu der Nabe 8 des Hochlast-Anbauteiles möglich ist, welche mindestens für die Übertragung des maximalen Drehmomentes des Elektromotors 3 ausgelegt ist. Hinsicht­ lich der Formgebung bedeutet dies, daß der Stummel 14 zu­ mindest auf einem Teil seiner über das Lager 11 hinausra­ genden Länge einen von der Kreisform abweichenden Quer­ schnitt haben muß.

Wie in der Figur zu erkennen ist, liegt die Mitnehmer­ hülse 7 mit ihrer ersten Stirnseite 17 am inneren Ring des Lagers 11 und mit ihrer zweiten Stirnseite 18 an ei­ nem zur axialen Fixierung der Mitnehmerhülse 7 angebrach­ ten Sicherungsring 19 an.

Wie erwähnt, kann die Nabe 8 des Hochlast-Anbauteils 1b mit der Mitnehmerhülse 7 fest verbunden sein. Bevorzugt ist jedoch eine axial bewegliche drehfeste Verbindung zwischen der Hülse 14 und der Nabe 8. Im dargestellten Fall ist die Mitnehmerhülse 7 außenseitig auf einem Teil ihrer Länge mit einer Außenverzahnung 20 versehen. Korrespondierend zu der Außenverzahnung 20 der Mitnehmer­ hülse 7 weist die Nabe 8 der Bremse 4 eine entsprechende Innenverzahnung 23 auf, wodurch in Drehrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Mitnehmerhülse 7 und der Bremsscheibe 21 besteht. In axialer Richtung ist die Bremsscheibe 21 gegenüber der Mitnehmerhülse 7 verschiebbar.

Die Bremse 4 ist im dargestellten Fall eine Sicherheits- Scheibenbremse, deren Bremsscheibe 21 über die Nabe 8 in der beschriebenen Weise drehfest, jedoch axial beweglich mit der Welle 6 verbindbar ist. Sie trägt beidseitig Be­ läge 29, 30 und läuft zwischen zwei ringförmigen Reibungs­ flächen, wobei die erste Reibungsfläche 28 auf einem Bremsflächenteil 27 und die zweite Reibungsfläche 36 auf einer Ankerscheibe 37 ausgebildet ist. Das Bremsflächen­ teil 27 umgibt die Welle 6 rotationssymmetrisch und ist zur Zentrierung an seiner Gehäusedeckelseite im Bereich seiner Außenkante mit einem ringförmig umlaufenden, ge­ genüber der Gehäusedeckelseite erhabenen Absatz 34 verse­ hen. Dieser Absatz 34 umgreift die Stirnfläche 35 des Ge­ häusedeckels 26. Das Bremsflächenteil 27 wird durch die Schrauben 45 gegen den blindseitigen Gehäusedeckel 26 des Elektromotors 3 gepreßt und kann durch eine nicht darge­ stellte Verdrehsicherung zusätzlich gegen Verdrehung ge­ sichert sein.

Gegenüber der dem Elektromotor 3 abgewandten zweiten Stirnfläche 36 der Bremsscheibe 21 befindet sich eine ebenfalls durch die Schrauben 45 gegen Drehbewegungen ge­ sicherte ringförmige Ankerscheibe 37 zur Bremsung auf dem zweiten Belag 38 der Bremsscheibe 21. Auf der von der Bremsscheibe 21 abgewandten Fläche der Ankerscheibe 37 stützen sich Schraubenfedern 41 ab, die sich in Ausneh­ mungen 42 eines die Welle 6 berührungslos umgebenden Magnetspulengehäuses 43 der Bremse 4 befinden. Die Schraubenfedern 41 weisen alle den gleichen Abstand von der Drehachse der Welle 6 auf und sind gleichmäßig um die Drehachse der Welle 6 verteilt. Mit einem ebenfalls jeweils gleichen, aber größeren Abstand sind Magnetspulen 44 im Magnetspulengehäuse 43 um die Welle 6 angeordnet.

Das Magnetspulengehäuse 43 ist durch die konzentrisch um die Welle 6 angeordneten Schrauben 45 mit dem Gehäuse­ deckel 26 verspannt, deren Abstand von der Drehachse der Welle 6 größer ist als der Radius der Bremsscheibe 21. Zu diesem Zweck weist der Gehäusedeckel 26 als Aufnahme 46 für die Schrauben 45 Gewindebohrungen 47 auf. Das Magnetspulengehäuse 43 ist am Bremsflächenteil 27 zen­ triert und verläuft somit konzentrisch zu der Achse der Welle 6.

Die Bremse 4 ist eine weitgehend in üblicher Weise kon­ struierte Sicherheitsbremse, die im stromlosen Zustand maximale Bremswirkung zeigt. Im ungebremsten Zustand lüf­ ten die Magnetspulen 44 entgegen der Wirkrichtung der Schraubenfedern 41 die Ankerscheibe 37 von der Brems­ scheibe 21. Soll die Welle 6 abgebremst oder arretiert werden, so wird die Stromzufuhr für die Magnetspulen 44 entsprechend der gewünschten Bremswirkung reduziert bzw. abgeschaltet. Dies führt dazu, daß die Ankerscheibe 37 durch die Schraubenfedern 41 auf den zweiten Belag 30 der Bremsscheibe 21 gedrückt wird. Gleichzeitig drückt da­ durch die Bremsscheibe 21 mit ihrem ersten Belag 29 auf das Bremsflächenteil 27. Somit wird die Bremsscheibe 21 und damit auch die Welle 6 an beiden Belägen 29, 38 abge­ bremst.

Eine Besonderheit im Rahmen der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Reibungsfläche für den dem Motor 3 zuge­ wandten Belag 28 entweder ein Bestandteil des blindseiti­ gen Gehäusedeckels 26 ist oder an einem Teil vorgesehen ist, welches in einfacher Weise drehfest an dem Ge­ häusedeckel 26 befestigt werden kann. Im dargestellten Fall ist der letztgenannte Weg gewählt. Die ringförmige Reibungsfläche 28 wird von einer Oberfläche des auf dem Deckel 26 drehfest gelagerten Bremsflächenteile 27 gebildet. Diese Konstruktion ist besonders in solchen Fällen vorteilhaft, bei denen der Deckel 26 aus einem zur Ausbildung einer Brems-Reibungsfläche 28 nicht geeigneten Material (beispielsweise Aluminium) besteht oder (beispielsweise aus hygienischen Gründen in der Lebensmittelindustrie) besondere Anforderungen an das Material der Reibungsfläche 28 zu stellen sind, was sich leichter realisieren läßt, wenn der Deckel 26 und die Bremsfläche 27 getrennte Teile sind.

Soweit solche Besonderheiten nicht zu beachten sind, kann der blindseitige Gehäusedeckel 26 unmittelbar als Brems­ lagerschild ausgebildet sein und zu diesem Zweck eine zu der Welle 6 rotationssymmetrische ringförmige Reibungs­ fläche für die Beläge der Bremsscheibe 21 aufweisen. In diesem Fall entfällt die Trennung der Bauteile 27 und 26.

Um das Niederlast-Anbauteil 1c, d. h. im dargestellten Fall den Lüfter 54, zusätzlich zu dem Hochlast-Anbauteil 1b (im dargestellten Fall der Bremse 4) an die Welle 6 anschließen zu können, weist die insgesamt mit 55 be­ zeichnete Niederlastverbindung eine an das blindseitige Ende 6a der Welle 6 drehfest koaxial anschließbare Ver­ längerungswelle 51 zur Übertragung des Drehmoments auf das Niederlast-Anbauteil 1c auf. Vorzugsweise ist zu die­ sem Zweck das blindseitige Ende 6a der Welle 6 mit einer axialen Bohrung 50 versehen und die Verlängerungswelle 51 ist eine an diese Bohrung 50 adaptierte drehfest in die Bohrung 50 mit einem Einsteckteil 52a einsteckbare Steck­ welle 52. Da die Verlängerungswelle 51 der Niederlastver­ bindung 55 nur ein geringes Drehmoment übertragen muß, ist der kraftschlüssige Paßsitz einer Steckwelle ausrei­ chend.

Um an den Elektromotor weitere nicht dargestellte Nieder­ lastanbauteile mittels einer weiteren Niederlastverbin­ dung anschließen zu können, kann die Steckwelle 52 an ihrem lüfterseitigen Ende eine Bohrung 49 entsprechend der Bohrung 50 in dem Stummel 14 aufweisen, die in den Fig. 1 und 3 mit Strichlinien angedeutet ist. In die Bohrung 56 kann gegebenenfalls eine weitere Steckwelle zur Übertragung der Drehbewegung auf ein oder mehrere weitere Niederlastanbauteile eingesteckt werden.

Wie aus dem Vergleich der Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist der Lüfter 54 bei der dargestellten Ausführungsform über zwei unterschiedliche Niederlastverbindungen an die Welle 6 anschließbar. Im Falle der Fig. 2 (ohne Hochlast- Anbauteil) sitzt seine Nabe 53 unmittelbar auf dem Stum­ mel 14 der Welle 6, wobei sie innenseitig analog zu der Innenseite der Mitnehmerhülse 7 gestaltet ist. Im dargestellten Fall weist sie also eine der Nut 10 der Hülse 7 entsprechende Paßfedernut 56 auf. In diesem Fall dient also eine mit der Hochlastverbindung zwischen Motor 3 und Bremse 4 konstruktiv gleiche Verbindung als Nieder­ lastverbindung für den Lüfter 54. Sie überträgt im Be­ trieb aber nur ein geringes Drehmoment und entspricht folglich der Definition einer Niederlastverbindung im Sinne der Erfindung.

Wenn hingegen - wie in Fig. 1 dargestellt - an den gleichen Motor ohne aufwendige Umbaumaßnahmen zusätzlich ein Hoch­ last-Anbauteil 1b angeschlossen wird, wird eine andere Niederlastverbindung verwendet, so daß die im erstgenann­ ten Fall verwendete Verbindungsvariante für den Anschluß des Hochlast-Anbauteils 1b verfügbar wird. Im dargestell­ ten Fall ist dies die Steckverbindung 50, 52a.

Da über die Hochlastverbindung 5 das maximale Drehmoment des Elektromotors 3 in die Bremse 4 eingeleitet werden kann, muß die gesamte Konstruktion so ausgelegt sein, daß sie den großen Belastungen standhält. Dazu gehört insbe­ sondere, daß der Stummel 14 der Welle 6, der bei einer Bremsung in erster Linie torsionsbeansprucht ist, be­ stimmte Mindestanforderungen bezüglich des Durchmessers D erfüllt. Dem Fachmann sind für die Bestimmung des Min­ destdurchmessers unterschiedliche Berechnungsarten be­ kannt.

Des weiteren sind die Schraubverbindungen zwischen dem Magnetspulengehäuse 43 und dem Gehäusedeckel 26 sowie dem Gehäusedeckel 26 und dem Gehäuse des Elektromotors 3 so auszulegen, daß sie mit dem maximalen Motor-Drehmoment belastbar sind.

Claims (10)

1. Elektromaschinensystem, umfassend
eine elektrische Maschine (1a) mit einer rotierenden Welle (6), insbesondere einen Elektromotor (3) oder Generator,
ein Hochlast-Anbauteil (1b) mit einer Nabe (8), wel­ che über eine Hochlastverbindung (5) an die Welle (6) der elektrischen Maschine (1a) drehfest anschließbar ist, wobei die Hochlastverbindung (5) mindestens das maximale Drehmoment der elektrischen Maschine (1a) übertragen kann, und
ein Niederlast-Anbauteil (1c), welches über eine Nie­ derlast-Verbindung (55) an die Welle (6) der elek­ trischen Maschine (3) drehfest anschließbar ist, wo­ bei das von der Niederlastverbindung (55) im Betrieb übertragene maximale Drehmoment niedriger als das ma­ ximale Drehmoment der elektrischen Maschine (1a) ist, bei welchem
die Hochlastverbindung (5) und die Niederlastverbin­ dung (55) auf der gleichen, von der Arbeitsseite ab­ gewandten Blindseite (2) der elektrischen Maschine vorgesehen sind,
der über das blindseitige Lager (11) hinausragende Stummel (14) der Welle (6) zur Vorbereitung für eine formschlüssige Verbindung zumindest auf einem Teil seiner Länge einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt hat und
die Hochlastverbindung (5) eine auf das blindseitige Ende der Welle (6) aufschiebbare Mitnehmerhülse (7) einschließt, welche innenseitig eine zu dem Stummel (14) der Welle (6) zur Erzeugung einer formschlüssi­ gen drehfesten Verbindung mit dieser korrespondie­ rende Formgebung hat und außenseitig drehfest mit der Nabe (8) des Hochlast-Anbauteils (1b) verbunden ist.

2. Elektromaschinensystem nach Anspruch 1, bei welchem die Mitnehmerhülse (7) zur Erzeugung der drehfesten Verbindung (5) zu dem Hochlast-Anbauteil (1b) außen­ seitig eine zu der Nabe (8) des Hochlast-Anbauteils (1b) formschlüssig korrespondierte Formgebung hat.

3. Elektromaschinensystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Hochlast-Anbauteil (1b) eine Bremse (4) ist.

4. Elektromaschinensystem nach Anspruch 3, bei welchem die Bremse (4) eine Sicherheitsbremse ist.

5. Elektromaschinensystem nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem der blindseitige Gehäusedeckel (26) der elek­ trischen Maschine als Bremslagerschild mit einer pla­ nen, zu der Welle (6) der elektrischen Maschine rota­ tionssymmetrischen ringförmigen Reibungsfläche (28) für die Beläge (29) einer Bremsscheibe (21) ausgebil­ det ist.

6. Elektromaschinensystem nach Anspruch 3 oder 4, wel­ ches ein Bremsflächenteil (27) mit einer ringförmigen Reibungsfläche (28) für die Beläge (29, 30) einer Bremsscheibe (21) einschließt, wobei der blindseitige Gehäusedeckel (26) der elektrischen Maschine mit ei­ ner Aufnahme (46) zur drehfesten Lagerung des Brems­ flächenteils (27) in einer solchen Position versehen ist, daß die ringförmige Reibungsfläche (28) die Welle (6) der elektrischen Maschine rotationssymme­ trisch umgibt.

7. Elektromaschinensystem nach Anspruch 1, bei welchem das Hochlast-Anbauteil (1b) ein Freilauf mit Rück­ lauf sperre ist.

8. Elektromaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Niederlastverbindung (55) eine an das blindseitige Ende der Welle (6) drehfest koaxial anschließbare Verlängerungswelle (51) zur Übertragung des Drehmoments auf das Niederlast-Anbau­ teil aufweist.

9. Elektromaschinensystem nach Anspruch 8, bei welchem das blindseitige Ende der Welle (6) der elektrischen Maschine eine axiale Bohrung (50) aufweist und die Verlängerungswelle (51) eine an die Bohrung (50) adaptierte in diese drehfest einsteckbare Steckwelle (52) ist.

10. Elektromaschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zum Anschließen des Nieder­ last-Anbauteils (1c) zwei unterschiedliche Varianten der Niederlastverbindung (10, 56, 16; 50, 52a) vorgesehen sind, von denen die erste (10, 56, 16) in Einsatzfällen verwendbar ist, bei denen kein Hochlast-Anbauteil (1b) angeschlossen ist, und die zweite (50, 52a) in Einsatzfällen verwendbar ist, bei denen ein Hochlast- Anbauteil (1b) angeschlossen ist.