DE860822C - Electric motor with an air gap running transversely to the motor axis between the stand and runner - Google Patents

Description

Elektromotor mit quer zur Motorachse verlaufendem Luftspalt zwischen Ständer und Läufer Es ,sind Motoren bekannt, bei denen der Luftspalt zwischen. Ständer und Läufer quer zur Motorachse verläuft, bei denen also Ständer und Läufer in Richtung der Motorachse nebeneinander angeordnet sind. Der Vorteil solcher als Scheibenmotoren bezeichneter Maschinen besteht in der gedrängten Bauart in axialer Richtung. Diese Motoren sind daher besonders als Anbaumotoren für Werkzeugmaschinen geeignet, weil hier eine möglichst geringe seitliche Ausladung :des anzubauenden Motors erwünscht ist.Electric motor with an air gap between Stator and rotor There, motors are known in which the air gap between. Stand and the rotor runs transversely to the motor axis, i.e. the stator and rotor in the direction the motor axis are arranged side by side. The advantage of such as disc motors designated machines consists of the compact design in the axial direction. These Motors are therefore particularly suitable as add-on motors for machine tools because Here the smallest possible lateral overhang: desirable for the motor to be attached is.

Die bei einem solchen Motor zwischen Ständer und Läufer wirkenden magnetischen Axialkräfte werden von einem Axiallager aufgenommen, duß sogleich zur Einstellung der Breite des Luftspaltes dienen kann.Those acting between the stator and rotor in such a motor magnetic axial forces are absorbed by an axial bearing, Adjustment of the width of the air gap can be used.

Die Erfindung besteht nun darin, den Läufereines solchen Motors axial verschiebbar zu machen und mit einer Kupplung, einer Bremse oder anderen Steuereinrichtungen zu verbinden. Diese an sich bei Motoren üblicher Bauart oder solchen mit konischen Läufern bekannte Maßnahme wirkt sich bei einem Motor der obengenannten Art besonders vorteilhaft aus. Infolge des verhältnismäßig großen Durchmessers der Scheibenmotoren kann man nämlich der Bremse einen großen mittleren Bremsradius geben und erreicht damit ein relativ hohes Bremsmoment. Auf diese Weise lassen sich an Stelle der sonst verwendeten flachen Konusbremsen, welche lange Verschiebewege erfordern .und die Gefahr der Selbsthemmung einschließen, Konusbremsen größerer Steilheit selbst # bei verlangtem, mehrfachem Bremsmoment verwenden, oder es läßt sich bei Motoren, die nur eine normale Stoppbremse (d. h. Bremsmoment = Nennmoment) erfordern, mit einer gewöhnlichen Scheibenbremse auskommen.The invention now consists in making the rotor of such a motor axially to make slidable and with a clutch, a brake or other control devices connect to. This per se in engines of conventional design or those with conical ones Measure known to runners is particularly effective in a motor of the above-mentioned type advantageous. As a result of the relatively large diameter of the disc motors you can give the brake a large mean braking radius and achieve it thus a relatively high braking torque. In this way you can instead of the flat cone brakes that are otherwise used, which long displacement paths require. and include the risk of self-locking, larger cone brakes Use steepness even # if multiple braking torque is required, or leave it alone with motors that only have a normal stop brake (i.e. braking torque = nominal torque) require to get by with an ordinary disc brake.

Es genügt also ein kleiner Lüftweg. Außerdem ist die Axialkraft eines solchen Motors infolge der sich hier in Verschiebungsrichtung ,des Läufers einander gegenüberstehenden Polflächen erheblich größer als bei einem Motor üblicher Bauart, so daß dadurch das Brems- oder Kupplungsmoment weiter erhöht wird.A small air gap is sufficient. In addition, the axial force is one such a motor as a result of the here in the direction of displacement, the rotor each other opposing pole faces considerably larger than in a conventional motor, so that the braking or clutch torque is increased further.

In Abb. i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bremsmotors nach der Erfindung dargestellt, dessen Bremse in der oberen Hälfte der Zeichnung als Flachbremse, in der unteren Hälfte als Konusbremse ausgebildet ist.In Fig. I of the drawing is an embodiment of a brake motor shown according to the invention, the brake in the upper half of the drawing is designed as a flat brake, in the lower half as a cone brake.

Der Motor besteht aus einem Ständerblechpaket i mit der radial darin angeordneten Erregerwicklung ia und aus dem Läuferblechpaket 2 mit der darin untergebrachten Läuferwicklung 2a, die z. B. eine Preßguß- oder Spritzgwßwicklung sein kann. Das Ständerpaket z ist im Ständergehäuse ib mit geeigneten Klammerungen untergebracht, die bei Leichtmetallausführung des Ständergehäuses in dieses eingespritzt sein können. Das Ständergehäuse besitzt eine Bohrung, in welche eine Kugellagerung ia für die Lagerung des Antriebswellenstumpfes. eingebaut i:srt. Auf einem Ihalsförmi,gen Fortsatz des Gehäuses ib befindet sich ein Radiallager ia, auf welchem über ein Zwischenstück 3a die Welle 3 in ihrem vorderen Teil gelagert ist. Das Läuferblechpaket wird von der Bremsscheibe getragen, die gleichzeitig als Lüfterscheibe q, ausgebildet ist. Der Läufer greift mit dem Zapfen 4.a über Vielnutführungen in die Welle 3 ein und kann sich in ihr und auf dem Zwischenstück 3a axial verschieben. In einer Bohrung des Zapfens befindet sich die Bremsfeder 5, durch die bei abgeschaltetem Motor die Bremsscheibe gegen den an der Abdeckhaube 6 befestigten Bremsbelag 6a gedrückt wird. Die Bremse kann als Flachbremse oder als Konusbremse ausgeführt werden.The motor consists of a stator core i with the radial in it arranged excitation winding ia and from the rotor core 2 with the housed therein Rotor winding 2a, the z. B. may be a Preßguß- or Spritzgwßwickel. That Stator package z is housed in the stator housing ib with suitable brackets, which can be injected into the stator housing in the light metal version. The stator housing has a hole in which a ball bearing ia for the Storage of the drive shaft stub. built in i: srt. On a neck-shaped process of the housing ib there is a radial bearing ia on which an intermediate piece 3a, the shaft 3 is mounted in its front part. The rotor core is made of worn by the brake disc, which is also designed as a fan disc q. The rotor engages with the pin 4.a via multi-groove guides in the shaft 3 and can move axially in it and on the intermediate piece 3a. In a hole of the pin is the brake spring 5, through which the Brake disc is pressed against the brake lining 6a attached to the cover 6. The brake can be designed as a flat brake or as a cone brake.

Beim Einschalten der Ständerwicklung, die außer einem Drehmoment infolge der besonderen Anordnung der Polflächen :des Ständer- und Läuferpaketes eine Axialkraft ausübt, wird der Läufer unter Überwindung,der Rückstellkraft .der Bremsfeder bis auf Luftspaltmaß an das Ständerpaket herangeholt. Die Begrenzung des Axialschubs erfolgt hierdurch Anschlag des Zapfens 4a der Bremsscheibe an die Motorwelle 3. Beim Ausschalten des Motors verschwindet .die magnetische Axialkraft, und die Bremsfeder drückt den Läufer mit der Bremsscheibe gegen den Bremsbelag, wodurch der Motor abgebremst bzw. im Stillstand festgehalten wird.When the stator winding is switched on, the result is except for a torque the special arrangement of the pole faces: the stator and rotor core an axial force exerts, the runner is overcoming the restoring force .der brake spring up brought up to the stator package to the size of the air gap. The limitation of the axial thrust this causes the pin 4a of the brake disc to stop against the motor shaft 3. When the motor is switched off, the magnetic axial force and the brake spring disappear presses the rotor with the brake disc against the brake lining, which brakes the motor or is held at a standstill.

Dadurch, daß die Bremsscheibe 4 gleichzeitig als Lüfterscheibe dient und einen großen Durchmesser bzw. Radienunterschied zwischen Flügelansaug-und Flügeloberkante besitzt, ergibt sich auch eine sehr günstige Belüftung des Motors. Die Lüfterscheibe 4 wird zweckmäßigerweise zur Erzielung eines kleinen Läuferschwungmomentes in Leichtmetall ausgeführt, in welches geeignete Halteklammern des bandförmigen, lamellierten Läuferblechpaketes mit eingespritzt werden.In that the brake disk 4 also serves as a fan disk and a large diameter or difference in radius between the wing suction and upper edge of the wing possesses, there is also a very favorable ventilation of the engine. The fan disk 4 is expediently used to achieve a small rotor moment of inertia in light metal executed, in which suitable retaining clips of the strip-shaped, laminated rotor core are also injected.

Zur Erzielung einer großen Verschleißfestigkeit bzw. eines ausreichenden Reibwertes wird auf die Leichtmetallüfterscheibe im Bereich der Auflagefläche der Bremse im Spritzverfahren eine korrosionsbeständige Stahlschicht hoher mechanischer Antriebsfestigkeit zweckmäßigerweise aufgespritzt.To achieve a high level of wear resistance or a sufficient one The coefficient of friction is applied to the light metal fan disc in the area of the contact surface Brake in the spray process a corrosion-resistant steel layer of high mechanical Drive strength expediently sprayed on.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, eine Bremssperre vorzusehen, die es ermöglicht, die Bremsung bei Stillstand des Motors aufzuheben. Zu diesem Zweck sind, wie Abb. 2 zeigt, auf dem durch die Bremsfeder 5 und die Lüfterscheibe 4 hindurchgeführten und mit der Motorwelle verbundenen Bolzen 7 mehrere Gewindebolzen 8 befestigt, die den ringförmigen Sperrgliedern g als Führung dienen. Die freien Enden der Bolzen weisen Gewinde für die Schraubenmuttern 8a auf, .zwischen .denen und den Sperrgliedern Druckfedern io vorgesehen sind.The invention also proposes to provide a brake lock, which makes it possible to cancel the braking when the motor is at a standstill. To this Purpose are, as Fig. 2 shows, on the brake spring 5 and the fan disc 4 passed through and connected to the motor shaft bolt 7 several threaded bolts 8 attached, which serve the annular locking members g as a guide. The free Ends of the bolts have threads for the nuts 8a, .between .denen and compression springs io are provided for the locking members.

In .der dargestellten Lage sind die Sperrglieder wirksam, d. h. die Bremsscheibe 4 wird mit ihrem Bund 4b von der Bremsfeder 5 gegen die Sperrglieder 9 gedrückt und dadurch am Einfallen gehindert. Wird .der Motor angelassen, dann werden die Sperrglieder entgegen der Wirkung der Federn io durch Zentrifugalkraft aus dem Wirkungsbereich des Bundes 4b gezogen. Nach dem Abschalten des Motors verschiebt die Feder 5 die Lüfterscheibe 4 nach rechts, ohne daß diese Bewegung durch die noch unter Zentrifugalkraftwirkung stehenden Sperrglieder gehindert wird, so daß die Bremse wirksam werden kann. Mit nachlassender Zentrifugalkraft werden die Sperrglieder 9 durch die Federn io in Richtung auf die Motorachse zu verschoben und legen sich dabei auf den Bund 4b. Soll die Bremse gelüftet werden"dann schaltet man den Motor kurzzeitig ein (Tippschaltung) ; dabei wird der Läufer ans Ständerfeld und damit der Bund 4b aus dem Bewegungsbereich der Sperrglieder gezogen, so daß diese wieder .die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen können und damit die Bremse iam Einfallen hindern.In the position shown, the locking members are effective, i. H. the Brake disk 4 is with its collar 4b of the brake spring 5 against the locking members 9 pressed and thereby prevented from collapsing. If the engine is started, then the locking members are counter to the action of the springs io by centrifugal force pulled out of the sphere of influence of the federal government 4b. After switching off the engine shifts the spring 5 the fan disc 4 to the right without this movement by the yet standing under centrifugal force locking members is prevented, so that the Brake can take effect. As the centrifugal force decreases, the locking members become 9 moved by the springs io in the direction of the motor axis and lay down while on the federal government 4b. If the brake is to be released "then the motor is switched on briefly on (inching switch); the runner is at the stand field and with it the collar 4b pulled out of the range of motion of the locking members, so that these again . Can take the position shown in the drawing and thus the brake iam Prevent invasion.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromotor mit quer zur Motorwelle verlaufendem Luftspalt zwischen Ständer und Läufer, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft, z. B. einer Feder, axial verschiebbar und mit einer Kupplung, Bremse oder einer sonstigen Steuereinrichtung verbunden ist. PATENT CLAIMS: i. Electric motor with transverse to the motor shaft Air gap between the stator and rotor, characterized in that the rotor is opposite the effect of a restoring force, e.g. B. a spring, axially displaceable and with a clutch, brake or other control device is connected. 2. Elektromotor nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß der aus Läufer und Bremst bzw. Kupplungsscheibe bestehende Teil zugleich als Lüfterscheibe ausgebildet ist. 2. Electric motor according to claim i, characterized in that the rotor and brake or clutch disk existing part is also designed as a fan disk. 3. Elektromotor nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer mit der Motorwelle durch einen in eine zentrale Ausnehmung .der Motorwelle eingreifenden Vielnutzapfen axial verschiebbar verbunden ist. q.. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems- bzw. Kupplungsfeder in einer zentralen Bohrung des Vielnutzapfens angeordnet ist. 5. Elektromotor nach den Ansprüchen 1 bis q., ,dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer und :die Brems- bzw. Kupplungsscheibe auf derselben Seite des Ständers angeordnet sind. . 6. Elektromotor nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß in :der aus Leichtmetall bestehenden Brems- bzw. Kupplungsscheibe die Läuferblechpakete durch Halteklammern befestigt sind. 7. Elektromotor nach den Ansprüchen i bis 6, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Bremssperre. B. Elektromotor nach den Ansprüchen i bis 7, gekennzeichnet durch seitlichen Anbau desselben an einer Werkzeugmaschine.3. Electric motor according to claims i and 2, characterized in that the rotor with the Motor shaft through a .der in a central recess Motor shaft engaging multi-utility journal is connected axially displaceably. q .. electric motor according to claim 3, characterized in that the brake or clutch spring in one central bore of the multi-utility pin is arranged. 5. Electric motor according to the claims 1 to q., Characterized in that the rotor and: the brake or clutch disc are arranged on the same side of the stand. . 6. Electric motor according to the claims i to 5, characterized; that in: the light metal brake or clutch disk, the laminated rotor stacks are fastened by retaining clips. 7. Electric motor according to claims i to 6, characterized by the arrangement a brake lock. B. electric motor according to claims i to 7, characterized by lateral attachment of the same to a machine tool.