DE9302945U1

DE9302945U1 - Mit einer Anlaufhilfe ausgestatteter Synchronmotor

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Publication number: DE9302945U1
Application number: DE9302945U
Authority: DE
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2003-03-02
Also published as: DE9313843U1; WO1994021026A1

Description

Hanning Elektro-Werke GmbH & Co., D-4811 Oerlinghausen

Mit einer Anlaufhilfe ausgestatteter Synchronmotor

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen mit einer Anlaufhilfe ausgestatteten Synchronmotor, dessen permanentmagnetisch erregter Rotor mit einer Last, wie beispielsweise dem Laufrad einer Förderpumpe, nach dem Zurücklegen eines Verdrehspiels kuppelbar ist, wobei ein erstes Kupplungsteil aus einem auf seiner Innenseite in beiden Motordrehrichtungen Anschlagschultern aufweisenden Kupplungsring und ein zweites Kupplungsteil aus einem innerhalb dieses Kupplungsringes von einer zylindrischen Nabe ausgehenden Mitnehmernocken besteht, der in dem vom Kupplungsring und der zylindrischen Nabe gebildeten Ringspalt zwischen den beiderseitigen Anschlagschultern des Kupplungsringes beweglich ist und unter Vermittlung von in dem Ringspalt befindlichen elastischen Rotationskörpern mit den An-

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schlagschultern des Kupplungsringes in Eingriff gelangt.

Eine in dieser Art für einen Pumpenmotor gestaltete Anlaufhilfe ist aus der EP 0 514 272 Al bekannt. Bei der dort in Fig. 5 gezeigten Konstruktion sind den dazugehörigen Angaben der Beschreibung zufolge die zur Geräuschminderung bestimmten elastischen Rotationskörper in dem zwischen den Kupplungsteilen vorhandenen Ringspalt frei beweglich untergebracht. Diese Anordnung bewirkt jedoch infolge der auftretenden hohen Belastungen erfahrungsgemäß eine ebenso schnelle Zerstörung der Pufferelemente, als wenn sie entsprechend der Fig. 2 mit einem der Kupplungsteile fest verbunden wären. Vielmehr können solche nachgiebigen Zwischenglieder den auftretenden Druckbelastungen nicht standhalten und stellen deshalb keine geeignete Möglichkeit dar, die beiderseitigen Anschlaggeräusche der Kupplungsteile auf Dauer erfolgreich herabzusetzen.

Bei diesem Stand der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, einen hinsichtlich des Geräuschverhaltens weiter verbesserten Synchronmotor zu schaffen, dessen Dämpfungselemente den bei der Kupplungsmitnahme wirksam werdenden Beschleunigungsspitzen aufgrund besonderer konstruktiver Vorkehrungen ohne Verschleißerscheinungen zu widerstehen vermögen.

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Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe wird in der Hauptsache darin gesehen, daß die in dem vom Kupplungsring und der zylindrischen Nabe gebildeten Ringspalt untergebrachten elastischen Rotationskörper insofern unter Vorspannung in den Ringspalt eingefügt sind, als ihr Durchmesser die Spaltbreite um ein entsprechendes Maß übersteigt. Durch dieses Merkmal werden die Rotationskörper im Gegensatz zu ihren bisher fest oder frei beweglich angeordneten Vorgängern nun im Ringspalt fortwährend geringfügig deformiert, wodurch sich zwischen den beiden Kupplungshälften ein ständiger Kraftschluß ergibt. Das führt einerseits dazu, daß bereits vor dem Zeitpunkt des Anschlags eine gewisse Drehmomentübertragung erfolgt, welche die Relativgeschwindigkeit der den Ringspalt bildenden Teile herabsetzt und somit die von den Rotationskörpern aufzunehmenden Schlagbeanspruchungen wesentlich verringert. Als zweiter Vorteil kommen dauernd wirkende Anstellkräfte in der Rotorlagerung zustande, die alle sonst dort auftretenden Klappergeräusche aufheben. Dadurch gelingt es also, den mit der neuartigen Anlaufhilfe ausgerüsteten Motoren ein zuvor nicht realisierbares günstiges Geräuschverhalten zu verleihen.

Weiterbildungen der Erfindung haben zusätzliche zweckmäßige Ausgestaltungen zum Ziel, mit denen noch bessere Wirkungen des Anmeldungsgegenstandes erreicht werden sollen.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gelangt anhand der Zeichnungen zur Beschreibung. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Axialschnitt einer die Erfindungsmerkmale in ihrem Antriebsmotor aufweisenden Zentrifugalpumpe,

Fig. 2 den in Fig. 1 angegebenen Querschnitt A-B im Ruhezustand der Anlaufhilfe des Synchronmotors, und

Fig. 3 denselben Querschnitt in der nach dem Anlaufen des Motors von den Kupplungsteilen eingenommenen Stellung.

Der aus Fig. 1 hervorgehende Synchronmotor 1 setzt sich aus einem die Wicklung 2 aufnehmenden Stator 3 und dem darin umlaufenden Rotor 4 zusammen. Dieser Rotor 4 treibt über eine in Lagerbuchsen 5 und 6 gehaltene Rotorwelle 7 eine Zentrifugalpumpe 8 an, bei der es sich im vorliegenden Falle um die Laugenpumpe einer Waschmaschine handeln soll. Ihr mittels einer Dichtungsmanschette 9 vom Synchronmotor 1 getrenntes Pumpengehäuse 10 nimmt das auf dem freien Ende der Rotorwelle 7 befestigte Pumpenlaufrad 11 auf, von dem die zu fördernde Flüssigkeit durch den zentralen Saugstutzen 12 angesaugt und durch den radialen Druckstutzen 13 wieder aus dem Pumpenraum 14 heraustransportiert wird.

Da beim Anlaufen des Rotors 4 die von ihm ausgehende An-

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triebskraft erst nach dem lastfreien Zurücklegen eines Verdrehspiels auf das Pumpenlaufrad 11 übertragen werden soll, ist der Rotor 4 der Rotorwelle 7 drehbar aufgesetzt sowie über eine zwischengeschaltete Kupplungsanordnung 15 damit verbindbar. Diese Kupplungsanordnung 15 setzt sich gemäß den Schnittdarstellungen der Fig. 2 und 3 insbesondere aus einem dem Rotor 4 stirnseitig aufgesetzten Kupplungsring 16 und einem als zweites Kupplungsteil von einer auf der Rotorwelle 7 montierten zylindrischen Nabe 17 ausgehenden Mitnehmernocken 18 zusammen. Zwischen den in beiden Motordrehrichtungen auf der Innenseite des Kupplungsringes 16 vorhandenen Anschlagschultern 19/20 und dem Mitnehmernocken 18 ist in den vom Kupplungsring 16 und der zylindrischen Nabe 17 gebildeten Ringspalt 21 jeweils ein elastischer Rotationskörper 22 bzw. 23 insofern unter Vorspannung eingefügt, als deren Durchmesser die Breite des Ringspaltes 21 um ein entsprechendes Maß übersteigt. Der dadurch vom Kupplungsring 16 auf die Nabe 17 ausgeübte ständige Kraftschluß wird noch erhöht, indem die Rotationskörper 22/23 Walzenform besitzen.

Auch zur Erläuterung der mit der Kupplungsanordnung 15 erzielten Wirkungsweise dienen die Fig. 2 und 3· Hierbei nehmen in Fig. 2 die Rotationskörper 22/23 eine Position ein, die im Stillstand des Synchronmotors 1 vorliegt. Setzt sich aus dieser Ruhestellung heraus der Rotor 4 in

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Richtung des Pfeiles C in Bewegung, werden die im Ringspalt 21 eingespannten Rotationskörper 22 und 23 unter eigenen Drehbewegungen vom Rotor 4 in dessen Drehrichtung C mitgenommen. Während sich infolgedessen der rechte Rotationskörper 23 dem Mitnehmernocken 18 der Nabe 17 nähert, eilt dieser aufgrund der durch den Walkvorgang der Rotationskörper 22/23 hervorgerufenen Drehmomentübertragung dem Rotationskörper 23 sowie der Anschlagschulter 20 des Kupplungsringes 16 bereits voraus, so daß es schließlich wegen ihrer damit verminderten Relativgeschwindigkeit zu einem weitgehend gedämpften Anschlag kommt, wenn sich die in Fig. 3 gezeigte Stellung ergibt, von der an die Rotorwelle 7 synchron mit dem Rotor 4 umläuft.

Durch die Verformung der Rotationskörper 22/23 in der Deformationsachse D werden gegen den Rotor 4 einerseits und die Rotorwelle 7 andererseits wirkende Kräfte F_D1 und F_R2 erzeugt, deren resultierende Kraft F_R ein definiertes Anstellen der Lagerung des Rotors 4 auf der Rotorwelle 7 bewirkt. Da sich auch während des Anschlages am Mitnehmernocken 18 etwa in derselben Richtung solche Anstellkräfte aufbauen, werden die sonst zwischen den betreffenden Bauelementen entstehenden Schlag- und Klappergeräusche vermieden.

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Eine erfindungsgemäße Möglichkeit zur weiteren Verbesserung des betrieblichen Geräuschverhaltens soll darin bestehen, daß auf der vom Kupplungsring 16 umschlossenen Nabe 17 außer dem Mitnehmernocken 18 noch weitere diesem radial gegenüberstehende Mitnehmernocken sowie diesen jeweils am Kupplungsring 16 zugeordnete Anschlagschultern mit daran wirksam werdenden zusätzlichen elastischen Rotationskörpern vorgesehen sind. Allerdings ergibt sich hieraus dann für eine entsprechend gestaltete Kupplungsanordnung ein größerer Platzbedarf, der es besonders bei kleineren Motoren erforderlich machen kann, die sich radial gegenüberstehenden Mitnehmernocken, deren Anschlagschultern am Kupplungsring 16 und die dazugehörigen Rotationskörper axial zueinander versetzt im Ringspalt 21 unterzubringen.

Claims

Harming Elektro-Werke GmbH & Co. , D-4811 Oerlinghausen

Mit einer Anlaufhilfe ausgestatteter Synchronmotor

Ansprüche:

1. Mit einer Anlaufhilfe ausgestatteter Synchronmotor, dessen permanentmagnetisch erregter Rotor mit einer Last, wie beispielsweise dem Laufrad einer Förderpumpe, nach dem Zurücklegen eines Verdrehspiels kuppelbar ist, wobei ein erstes Kupplungsteil aus einem auf seiner Innenseite in beiden Motordrehrichtungen Anschlagschultern aufweisenden Kupplungsring und ein zweites Kupplungsteil aus einem innerhalb dieses Kupplungsringes von einer zylindrischen Nabe ausgehenden Mitnehmernocken besteht, der in dem vom Kupplungsring und der zylindrischen Nabe gebildeten Ringspalt zwischen den beiderseitigen Anschlagschultern des Kupplungsringes beweglich ist und unter Vermittlung von in dem Ringspalt befindlichen elastischen Rotations-

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körpern mit den Anschlagschultern des Kupplungsringes in Eingriff gelangt,

dadurch gekennzeichnet, daß die in dem vom Kupplungsring und der zylindrischen Nabe gebildeten Ringspalt untergebrachten elastischen Rotationskörper insofern unter Vorspannung in den Ringspalt eingefügt sind, als ihr Durchmesser die Spaltbreite um ein entsprechendes Maß übersteigt.

Z. Synchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ringspalt der beiden Kupplungsteile unter Vorspannung eingefügten Rotationskörper Walzenform besitzen.

3. Synchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Kupplungsring umschlossenen zylindrischen Nabe sich radial gegenüberstehende Mitnehmernocken sowie diesen jeweils zugeordnete Anschlagschultern am Kupplungsring mit daran wirksam werdenden elastischen Rotationskörpern vorgesehen sind.

4. Synchronmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich radial gegenüberstehenden Mitnehmernokken, deren Anschlagschultern am Kupplungsring und die dazugehörigen elastischen Rotationskörper axial zueinander versetzt angeordnet sind.