EP0884267A2 - Antriebseinheit für Hebezeug - Google Patents

Antriebseinheit für Hebezeug Download PDF

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EP0884267A2
EP0884267A2 EP98110093A EP98110093A EP0884267A2 EP 0884267 A2 EP0884267 A2 EP 0884267A2 EP 98110093 A EP98110093 A EP 98110093A EP 98110093 A EP98110093 A EP 98110093A EP 0884267 A2 EP0884267 A2 EP 0884267A2
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EP
European Patent Office
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housing
motor
brake
drive unit
drive
Prior art date
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EP98110093A
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English (en)
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Inventor
Hubert Fischer
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Wittur AG
Original Assignee
Wittur Aufzugteile GmbH and Co
Wittur AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/043—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals actuated by rotating motor; Details, e.g. ventilation

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a hoist, in particular for an elevator, with a motor, a transmission, a braking device and a housing.
  • Such a drive device is known from EP 706 968.
  • the one in this scripture shown drive device has a small structure Length and generates low inertia forces.
  • the engine and the transmission can be cantilevered to the brake housing serving as a stand be the only component on the fundsment got to.
  • This solution has proven itself in itself, but is desirable a further design simplification in such a way that it becomes (possibly extremely) more compact Design shorter assembly times when assembling the drive unit and / or when installing the drive unit in an elevator.
  • the invention aims to solve this problem.
  • a drive device is created which is distinguished from the generic prior art by the fact that in the housing of the drive device both the motor and the braking device (preferably including the mounting of the continuous drive shaft ) are housed together. This is not the case with EP 0 706 968, because here the motor is flanged together with its housing to a separate brake housing, which also serves as a stand for the entire drive unit.
  • the invention takes a different path because it saves "one of the housings and instead integrates the brake and motor into a single construction.
  • the particular advantage of this construction results from the simplification of the assembly of the drive device in the factory and the reduced installation space required in an elevator.
  • the installation space is often retrofitted When replacing a worm gear, a planetary drive must fit in the axial direction of the traction sheave, ie it must be aligned 90 ° to the existing gear.
  • the structural design further simplified and shortened in that at least one in the housing (preferably essential) part of the transmission (planetary or cyclo or spur gear) is arranged as a built-in or built-in gear, so that the housing in this part also forms the gear housing.
  • a separate gearbox can therefore be omitted in this area (preferably only one housing cover is left intended).
  • Brake and fan can be summarized particularly simply in that on the brake body Fan blades can be formed in the manner of a drum or disk.
  • Fan blades can be formed in the manner of a drum or disk.
  • a (pot-like) rotor sleeve on the brake drum is also used arranged (e.g. molded).
  • stator winding protrudes significantly into the interior of the brake drum in order to reduce the overall length.
  • the combination of brake drum and rotor sleeve to form a casting / molded part leads to a reduction in machining and assembly costs and to a shortening of the drive shaft With some sizes, the support bearing at the shaft end can even be omitted, which further reduces the costs and the overall length.
  • a permanent magnet motor with rotor and stator as the motor, which (in relation to the other dimensions of the drive device) has a flat design and opposite "of the brake drum (also infinitely variable) on the shaft.
  • the rotor of the permanent magnet motor is arranged on the (pot-like) outer wall of the brake drum and the stator on the inner wall of the housing.
  • the brake drum thus serves as a simultaneous support sleeve for the Rotor, which opens up the possibility of reducing the overall diameter and the height of the drive, which is advantageous, for example, in applications in which the Overall length "of the drive device is less critical. Above all, high torque with a small rotor diameter can be realized in this way.
  • Another type of realization of a permanent magnet drive is an extremely narrow motor (disc motor) on a correspondingly enlarged Diameter compared to the brake drum on the elongated cast body arranged.
  • the new housing construction results in a clear one Reduction of assembly time and a structural simplification with the consequences of one Material savings and a reduction in size (for example by Saving of elements such as shaft screw connection, final bearing of the drive shaft and fan unit).
  • Fig. 1 shows schematically a drive unit for an elevator with the basic components Gearbox 2, brake 4 and motor 6, which are coaxial on a drive shaft 7 are arranged.
  • the housing 8 encloses the brake 4 and the motor 6 and part of the transmission and carries a traction sheave, not shown for the ropes of an elevator.
  • the housing 8 is on a not shown Anchored foundation.
  • the traction sheave can either be on the output flange 2a or be mounted / mounted on the output shaft 2b.
  • the brake 4 has a brake body in the manner of a cast brake drum (10) to the fan blades 12 and a rotor sleeve 14 for the rotor 16 of the electric motor 6 (with rotor 16 and stator 18) are integrally formed (see also Fig 3a).
  • the stator windings engage in the brake drum 4 (use as motor power) one, which has ventilation openings on its axial outer surface, for example 19 (Fig. 3a). If the permanent magnet motor turns, turns the brake drum 10 together with fan blades and the molded fan blades 14 realize the cooling of the electric motor 6 in an uncomplicated manner (see the air flow indicated by arrows).
  • a permanent magnet motor as the electric motor 6 to use, which in a particularly flat design like a Disc motor is running.
  • Fig. 2 she corresponds in its function to Fig. 1, but allows a shorter overall length (in Direction of the drive shaft) while increasing the motor diameter.
  • the rotor 16 of the permanent magnet motor is stepped here outwardly offset neck 20 (with a larger diameter than the diameter the drum 10) on the outer wall of the brake 4 'and the stator 18 again arranged on the inner wall of the housing 8.
  • the case points a clear gradation 22 to accommodate the engine, but is in braking and Engine area formed in one piece.
  • a foot element 23 enables Installation on the foundation (not shown).
  • FIGS. 4 and 5 largely corresponds in its structure 1, but forms a section A of the Housing 8 here is a part of the otherwise separately required gear housing.
  • the continuous drive shaft 7 is (see enlarged detail of Fig. 5) only stored in the carrier housing (bearing 24).
  • the transmission 2 is so no longer an independent unit, but is an add-on part in the support housing 8 integrated.
  • the interior of the stepped rotor is also 16 used to increase the engine power, with an additional stator 18a is arranged on the housing cover 25 (Fig. 2).
  • the brake drum can also be used be infinitely variable (not shown).

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Abstract

Eine Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug, mit einem Motor (6), einem Getriebe (2), einer Bremseinrichtung (4) und einem Gehäuse (8) zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Gehäuse (8) der Motor (6) und die Bremseinrichtung zusammen angeordnet sind. Ferner kann in dem Gehäuse (8) zumindest ein Teil des Getriebes (2) als An- oder Einbaugetriebe angeordnet sein, so daß das Gehäuse (8) zum größten Teil auch das Getriebegehäuse bildet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug, mit einem Motor, einem Getriebe, einer Bremseinrichtung und einem Gehäuse.
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist aus der EP 706 968 bekannt. Die in dieser Schrift gezeigte Antriebsvorrichtung weist bei einfachem Aufbau eine geringe Baulänge auf und erzeugt niedrige Massekräfte. Der Motor und das Getriebe können freitragend an das als Ständer dienende Bremsgehäuse angeflanscht werden, das damit als einziges Bauteil an dem Fundsment festgelegt werden muß. Diese Lösung hat sich an sich gut bewährt, wünschenswert ist allerdings eine weitere konstruktive Vereinfachung derart, daß sich bei (ggf. extrem) kompakter Bauart kürzere Montagezeiten beim Zusammenbau der Antriebseinheit und/oder beim Einbau der Antriebseinheit in einen Aufzug ergeben. Die Erfindung zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1. Es wird eine Antriebsvorrichtung geschaffen, die sich gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auszeichnet, daß in dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung sowohl der Motor als auch die Bremseinrichtung (vorzugsweise einschließlich der Lagerung der durchgehenden Antriebswelle) zusammen untergebracht sind. Dies ist bei der EP 0 706 968 eben nicht der Fall, denn der Motor wird hier nebst seinem Gehäuse an ein separates Bremsgehäuse angeflascht, welches auch als Ständer der gesamten Antriebseinheit dient. Die Erfindung geht einen anderen Weg, denn sie
Figure 00020001
spart" eines der Gehäuse ein und integriert statt dessen Bremse und Motor in einer einzigen Konstruktion. Der besondere Vorteil dieses Aufbaus ergibt sich aus der Vereinfachung der Montage der Antriebsvorrichtung im Werk und dem reduzierten erforderlichen Bauraum in einem Aufzug. Im Nachrüstfall ist der vorhandene Einbauraum oftmals sehr beengt. Bei einem Ersatz eines Schneckengetriebes muß ein Planetenantrieb in axialer Richtung der Treibscheibe passen, also 90° zum vorhandenen Getriebe ausgerichtet sein.
Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird die bauliche Konstruktion weiterhin dadurch vereinfacht und verkürzt, daß in dem Gehäuse zumindest ein (vorzugsweise wesentlicher) Teil des Getriebes (Planeten- oder Cyclo- oder Stirnradgetriebe) als An- oder Einbaugetriebe angeordnet ist, so daß das Gehäuse in diesem Teil auch das Getriebegehäuse bildet. Ein separates Getriebegehäuse kann damit in diesem Bereich entfallen (vorzugsweise wird nur noch ein Gehäusedeckel vorgesehen).
Eine weitere besonders vorteilhafte Variante der Erfindung integriert ferner Bremse und Lüfter und/oder Rotorhülse zu einer Einheit. Das Gehäuse kann bei dieser Lösung nach Art des Anspruches 1 oder nach einem der übrigen Unteransprüche oder nach konventioneller Bauart ausgestaltet werden. Bremse und Lüfter lassen sich besonders einfach dadurch zusammenfassen, daß an dem Bremskörper nach Art einer Trommel oder Scheibe Lüfterflügel angeformt werden. Optional oder alternativ wird ferner eine (topfartige) Rotorhülse an der Bremstrommel angeordnet (z.B. angeformt).
Durch die Verlegung der Lüfterflügel nach außen" ist es möglich, daß die Statorwicklung wesentlich in den Innenraum der Bremstrommel ragt, um derart die Baulänge zu reduzieren. Die Vereinigung von Bremstrommel und Rotorhülse zu einem Gußteil/Formteil führt zu einer Verringerung der Bearbeitungs- und Montagekosten und zu einer Verkürzung der Antriebswelle. Bei einigen Baugrößen kann sogar das Stützlager am Wellenende wegfallen, was zu einer weiteren Reduzierung der Kosten und der Baulänge beiträgt.
Weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung ergeben sich dadurch, daß eine durchgehende Welle sowohl die Motorwelle als auch die Getriebewelle bildet, und daß der Bremskörper innerhalb des Bremsgehäuses auf der Welle festgelegt ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Motor einen Permanentmagnetmotor mit Rotor und Stator einzusetzen, der (im Verhältnis zu den sonstigen Abmessungen der Antriebsvorrichtung) in flacher Bauweise ausgeführt und gegenüber" von der Bremstrommel (auch stufenlos ausführbar) auf der Welle angeordnet ist. Dabei wird beispielsweise der Rotor des Permanentmagnetmotors auf der (topfartigen) Außenwandung der Bremstrommel und der Stator an der Innenwandung des Gehäuses angeordnet. Damit dient die Bremstrommel als gleichzeitige Trägerhülse für den Rotor, was die Möglichkeit eröffnet, den Gesamtdurchmesser und die Achshöhe des Antriebes zu verringern. Dies ist beispielsweise bei Anwendungen vorteilhaft, bei welchen die Baulänge" der Antriebsvorrichtung weniger kritisch ist. Realisierbar ist derart vor allem ein hohes Drehmoment bei kleinem Rotordurchmesser.
Bei einer anderen Art der Realisierung eines Permanentmagnetantriebes wird ein extrem schmaler Motor (Scheibenmotor) auf einem entsprechend vergrößerten Durchmesser gegenüber der Bremstrommel an dem verlängerten Gußkörper angeordnet.
Zusammengefaßt ergibt sich durch die neue Gehäusekonstruktion eine deutliche Montagezeitverkürzung und eine bauliche Vereinfachung mit den Folgen einer Materialersparnis und einer Verringerung der Baugröße (beispielsweise durch Einsparung von Elemente wie Wellenverschraubung, Endlager der Antriebswelle und Lüftereinheit).
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:
Fig. 1
eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2
eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3a und b
eine Darstellung der Bremstrommeln aus Fig. 1 bzw. 2;
Fig. 4 und 5
eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Antriebseinheit für einen Aufzug mit den Grundbauteilen Getriebe 2, Bremse 4 und Motor 6, die gleichachsig auf einer Antriebswelle 7 angeordnet sind. Das Gehäuse 8 umschließt die Bremse 4 und den Motor 6 sowie einen Teil des Getriebes und trägt eine nicht dargestellte Treibscheibe für die Seile eines Aufzuges. Das Gehäuse 8 ist auf einem nicht dargestellten Fundament verankert. Die Treibscheibe kann entweder auf dem Abtriebsflansch 2a oder auf der Abtriebswelle 2b gelagert werden / montiert sein.
Die Bremse 4 weist einen Bremskörper nach Art einer gegossenen Brems-Trommel (10) auf, an die Lüfterflügel 12 und eine Rotorhülse 14 für den Rotor 16 des Elektromotors 6 (mit Rotor 16 und Stator 18) angeformt sind (siehe auch Fig 3a). Die Statorwicklungen greifen in die Bremstrommel 4 (Nutzung als Motorleistung) ein, welche beispielsweise an ihrer axialen Außenfläche Lüftungsöffnungen 19 (Fig. 3a) aufweist. Dreht sich der Permanentmagnetmotor, dreht sich die Bremstrommel 10 nebst Lüfterflügeln mit und die angeformten Lüfterflügel 14 realisieren in unkomplizierter Weise die Kühlung des Elektromotors 6 (siehe den durch Pfeile angedeuteten Luftstrom).
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Elektromotor 6 einen Permanentmagnetmotor einzusetzen, der in besonders flacher Bauweise nach Art eines Scheibenmotors ausgeführt ist. Eine derartige Lösung ist in Fig. 2 dargestellt; sie entspricht in ihrer Funktion der Fig.1, erlaubt aber eine kürzere Baulänge (in Richtung der Antriebswelle) bei gleichzeitiger Vergrößerung des Motordurchmessers. Der Rotor 16 des Permanentmagnetmotors ist hier auf einem stufenartig nach außen versetztem Ansatz 20 (mit größerem Durchmesser als dem Durchmesser der Trommel 10) auf der Außenwandung der Bremse 4' und der Stator 18 wiederum an der Innenwandung des Gehäuses 8 angeordnet. Das Gehäuse weist eine deutliche Stufung 22 auf, um den Motor unterzubringen, ist aber im Brems- und Motorbereich einstückig ausgebildet. Ein Fußelement 23 ermöglicht die Montage auf dem (nicht dargestellten) Fundament.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 entspricht in seinem Aufbau weitgehend der Antriebsvorrichtung nach Fig. 1, allerdings bildet ein Abschnitt A des Gehäuses 8 hier einen Teil des sonst separat notwendigen Getriebegehäuses. Die durchgehende Antriebswelle 7 ist dabei (siehe Ausschnittsvergrößerung der Fig. 5) ausschließlich im Traggehäuse gelagert (Lager 24). Das Getriebe 2 ist damit keine selbstständige Einheit mehr, sondern wird als Anbauteil in das Traggehäuse 8 integriert.
Nach einer Variante der Erfindung wird ferner der Innenraum des Stufenrotors 16 zur Erhöhung der Motorleistung verwendet, wobei ein zusätzlicher Stator 18a am Gehäusedeckel 25 angeordnet ist (Fig. 2). Alternativ kann ferner die Bremstrommel stufenlos ausgebildet sein (nicht dargestellt).
Bezugszeichen
Getriebe
2
Abtriebsflansch
2a
Abtriebswelle
2b
Bremse
4
Motor
6
Antriebswelle
7
Gehäuse
8
Bremstrommel
10
Lüfterflügel
12
Rotorhülse
14
Rotor
16
Stator
18
zusätzlicher Stator
18a
Lüftungsöffnungen
19
Ansatz
20
Stufung
22
Fußelement
23
Lager
24
Gehäusedeckel
25

Claims (13)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug, mit einem Motor (6), einem Getriebe (2), einer Bremseinrichtung (4) und einem Gehäuse (8),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in dem Gehäuse (8) sowohl der Motor (6) als auch die Bremseinrichtung (4) zusammen untergebracht sind.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (8) ferner zumindest ein wesentlicher Teil des Getriebes (2) als An- oder Einbaugetriebe angeordnet ist, so daß das Gehäuse in diesem Teil auch das Getriebegehäuse bildet.
  3. Antriebseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (4) einen Bremskörper nach Art einer Trommel (10) aufweist.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bremstrommel (10) Lüfterflügel und/oder eine Rotorhülse angeordnet sind.
  5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremstrommel (10) und die Rotorhülse (14) als einstückiges Form/Gußteil ausgebildet sind.
  6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Antriebswelle (7) sowohl die Motorwelle als auch die Getriebewelle bildet, und daß der Bremskörper innerhalb des Gehäuses (8) auf der Antriebswelle (7) festgelegt ist.
  7. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende Antriebswelle (7) ausschließlich im Gehäuse (8) gelagert ist.
  8. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Permanentmagnetmotor (6) mit einem Stator (18) und einem Rotor (16) ist, wobei die Statorwicklung des Motors in die Bremstrommel (10) ragt.
  9. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnetmotor (6) ein Scheibenmotor ist.
  10. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenmotor auf einem Gußkörper angeordnet ist, welcher gegegenüber der Bremstrommel auf der Antriebswelle sitzt.
  11. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (16) auf einem stufenartigen Ansatz (20) der Bremstrommel (4) und der Stator (18) an der Innenwandung des Gehäuses (8) angeordnet ist.
  12. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor parallel zur Trommelfläche verlängert ist und die Stufung (22) reduziert ausfällt.
  13. Antriebseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Stufenrotors (16) zur Erhöhung der Motorleistung verwendet wird, wobei ein zusätzliche Stator (18a) am Gehäusedeckel angeordnet ist.
EP98110093A 1997-06-12 1998-06-03 Antriebseinheit für Hebezeug Withdrawn EP0884267A3 (de)

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