DE19832208C1 - Transmission-less lift machine with synchronous external rotor motor has minimized external dimensions using construction of few and cost-effective components - Google Patents
Transmission-less lift machine with synchronous external rotor motor has minimized external dimensions using construction of few and cost-effective componentsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine getriebelose Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor und einer auf einer Tragkonstruktion drehfest abgestützten Achse, auf der das bewickelte Statorpaket des Motors und eine lüftbare Axial bremse drehfest angeordnet sind und mit einem drehbar auf der Achse gelagerten Maschinengehäuse, das den Rotor, die Bremsscheibe bzw. Innenlamellen einer Axialbremse und ei nen Treibkranz für ein Fahrkorbseil trägt.The invention relates to a gearless elevator machine with a synchronous external rotor motor and one on one Supporting structure rotatably supported axis on which the wound motor stator package and a ventable axial Brake are rotatably arranged and with a rotatable the axis mounted machine housing that the rotor, the Brake disc or inner plates of an axial brake and egg carries a driving ring for a car rope.
Aus der DE 195 11 077 C2 ist eine getriebelose Treibschei ben-Fördermaschine bekannt geworden, bei der neben dem Synchron- oder Asynchronmotor eine Treibscheibe drehbar gelagert ist, die einen mit Seilrillen versehenen ersten Bereich und einen zweiten Bereich für den Angriff von Bremsbacken einer Zweikreis-Backenbremse aufweist. Nach einer weiteren Ausführung kann anstelle der Backenbremse auch eine Scheibenbremse vorgesehen sein, wobei dann die Treibscheibe in eine Bremsscheibe mit radialer Bremsfläche übergeht. Die Aufzugsmaschine benötigt eine Achslänge, die etwa dem Doppelten der eigentlichen Motorwelle entspricht und muß aufgrund ihrer Größe deshalb in einem eigenen Triebwerksraum untergebracht werden. Eine ähnliche Anord nung ist in der US 4 960 186 beschrieben.DE 195 11 077 C2 describes a gearless driving disk ben carrier became known, in addition to the Synchronous or asynchronous motor rotates a traction sheave is stored, the first provided with rope grooves Area and a second area for attack by Has brake shoes of a dual-circuit shoe brake. After Another version can be used instead of the shoe brake a disc brake can also be provided, in which case the Traction sheave in a brake disc with radial braking surface transforms. The elevator machine requires an axis length that corresponds approximately to twice the actual motor shaft and because of their size they must therefore be in their own Engine room. A similar arrangement is described in US 4,960,186.
Zur Verringerung der Baulänge eines Kurzschlußläufer-Asyn chronmotors taucht nach der DE 43 41 889 A1 der Anker ei ner Federdruckbremse radial in das Blechpaket des Läufers hinein, wodurch sich die Ankerbreite von der Achslänge auf Kosten des Eisenanteils des Ankers abzieht. Der Ring flansch der Bremse und die Bremsscheibe sitzen stirnseitig vor den Kurzschlußringen des Läufers und vergrößern damit immer noch die Achslänge. Die Anordnung ist im übrigen nicht für Aufzugsanlagen geeignet, wo aus Sicherheitsgrün den zwei getrenntwirkende Bremsmittel gefordert werden.To reduce the overall length of a squirrel cage asyn chronmotors dives according to DE 43 41 889 A1 the anchor egg ner spring-applied brake radially into the rotor's laminated core into it, causing the anchor width to increase from the axis length Deduct the cost of the iron content of the anchor. The ring the brake flange and the brake disc are on the front in front of the short-circuit rings of the runner and thus enlarge still the axis length. The arrangement is otherwise not suitable for elevator systems, where made of safety green two separate brake devices are required.
Aus der DE 298 03 665 U1 ist ein Antrieb für einen Roll stuhl mit einem Gleichstrom-Außenläufermotor und einer eingesetzten lüftbaren Axialbremse bekannt. Abgesehen da von, daß Antriebe für Rollstühle weder gattungsgemäß noch in den technischen Parametern mit Antrieben für Aufzüge vergleichbar sind, ist vorgenannter Antrieb durch eine insgesamt sehr aufwendige Ausbildung geprägt. So sind bei spielsweise eine Vielzahl von Tragteilen vonnöten. Die Tragteile selbst haben eine komplizierte Gestalt. Der Au ßenläufer, ein Gußteil, ist im Querschnitt doppel-S-förmig ausgebildet, um einerseits das Wicklungspaket und den Sta tor zu umfassen und andererseits die Bremse aufzunehmen. Der Stator und das Wicklungspaket selbst erheischen zu sätzliche Tragteile. Ebenso der Anker der Bremse. Entspre chend aufwendig und damit kostenintensiv ist dieser An trieb herzustellen. Die Zugänglichkeit zur Bremse wird durch weitere, zunächst zu demontierende Bauteile erschwert.DE 298 03 665 U1 describes a drive for a roll chair with a DC external rotor motor and one used ventable axial brake known. Except there of that drives for wheelchairs neither generic nor in the technical parameters with drives for lifts are comparable, is the aforementioned drive by a shaped overall very elaborate training. So are at for example, a large number of supporting parts are required. The Supporting parts themselves have a complicated shape. The Au The outer runner, a cast part, is double S-shaped in cross section trained to handle the winding package and the sta To include gate and on the other hand to take up the brake. The stator and the winding package itself are too hot additional supporting parts. Likewise the anchor of the brake. Correspond This is expensive and therefore costly drive to manufacture. The accessibility to the brake is by additional components that have to be dismantled first difficult.
Ferner ist aus der GB 2 101 840 A ein frequenzgeregelter Außenläufer-Aufzugsmotor bekannt, bei dem der Rotor mit einem drehbar auf einer Tragachse angeordneten Maschinen gehäuse verbunden ist. Das mitdrehende Maschinengehäuse bildet auswärtig eine Treibscheibe und einen Brembelag für eine Bremse. Die Tragachse ist direkt mit einem Tragge stell verbunden. Die eigentliche und nicht näher beschrie bene und dargestellte Bremse greift von außen und radial am Maschinengehäuse an.Furthermore, GB 2 101 840 A is a frequency-controlled one External rotor elevator motor known in which the rotor with a machine rotatably arranged on a supporting axis housing is connected. The rotating machine housing forms a traction sheave and a brake lining for a brake. The supporting axis is directly with a supporting frame put connected. The actual one and not described in detail plane and illustrated brake engages from the outside and radially on the machine housing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine getriebelo se Aufzugsmaschine mit einem Synchron-Außenläufermotor in seinen äußeren Abmessungen zwecks Raumgewinn in den Gebäu den zu minimieren, wobei besonderen Wert auf eine einfache Konstruktion aus wenigen und kostengünstig ausgebildeten Bauteilen gelegt wird. Weiterhin soll die Montage, Demon tage und Wartung der Antriebsmaschine und der Bremse sehr einfach werden.The invention has for its object a gearbox se elevator machine with a synchronous external rotor motor in its external dimensions in order to gain space in the building to minimize that, with special emphasis on a simple Construction from a few and inexpensive trained Components is placed. Furthermore, the assembly, demon days and maintenance of the engine and the brake very much become easy.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merk malen gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen geben die be gleitenden Unteransprüche an.The task is by the specified in claim 1 Merk paint solved, the be sliding subclaims.
Durch die Erfindung wird die Achslänge der Aufzugsmaschine im wesentlichen auf die Breite des Statorpaketes und ggf. zusätzlich des Treibkranzes reduziert, womit die Abmessun gen von Scheibenläufermotoren erreicht werden, die jedoch wesentlich aufwendiger zu fertigen sind. Infolge der schma len Abmessungen kann die Aufzugsmaschine auch aufzugsraum frei untergebracht werden, was einen enormen Platzgewinn und geringere Montagekosten mit sich bringt. Die kompakte, getriebelose Maschine mit seitlich sehr gut zugänglicher Bremse besteht aus wenigen und einfach gestalteten Bautei len, hat einen excellenten Wirkungsgrad, geringe Anschluß werte und eine hohe Lebensdauer.By the invention, the axis length of the elevator machine essentially to the width of the stator stack and, if necessary additionally reduced the driving rim, with which the dimensions disc rotor motors can be achieved, however are much more complex to manufacture. As a result of the schma The elevator machine can also have dimensions be accommodated freely, which is an enormous gain in space and lower assembly costs. The compact, gearless machine with very easily accessible from the side Brake consists of a few and simply designed components len, has an excellent efficiency, low connection values and a long service life.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Figur ist schematisch ein Längsschnitt durch eine Aufzugsmaschi ne dargestellt.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment be explained in more detail. In the accompanying figure is a schematic longitudinal section through an elevator machine ne shown.
Eine stationäre Tragachse A ist auf einem Fuß F auf der D- und N-Seite der Aufzugsmaschine abgestützt. Auf der Trag achse A ist mittels zweier Achslager 1, 2, die im Beispiel als Wälzlager ausgeführt sind, ein gegossenes Maschinenge häuse 3 drehbar gelagert. Über dem kräftigen Achslager 1 auf der D-Seite der Maschine, das auf einem besonders kräf tig ausgebildeten Abschnitt der Tragachse A sitzt, ist ein Treibkranz T so an dem Maschinengehäuse 3 angeflanscht, daß die Mitte des Treibkranzes T und die Mitte des Achsla gers 1 radial zueinander fluchten. Dadurch werden die gro ßen Kräfte, die bei Beschleunigungen des am Seil hängenden Fahrkorbs auf das Achslager 1 wirken, optimal abgefangen. Das zweite Achslager 2 sitzt auf einem mittleren Tragach senabschnitt schwächeren Durchmessers und kann selbst auch etwas schwächer ausgeführt werden. Es lagert das Maschin engehäuse 3 im Bereich der Bremslamellen 4, 5 einer noch zu beschreibenden Axialbremse B.A stationary support axis A is supported on a foot F on the D and N side of the elevator machine. On the supporting axis A is a cast machine housing 3 rotatably supported by two axle bearings 1 , 2 , which are designed in the example as roller bearings. Above the strong axle bearing 1 on the D side of the machine, which sits on a particularly strong section of the supporting axle A, a driving ring T is flanged to the machine housing 3 so that the center of the driving ring T and the middle of the axle bearing 1 radially aligned with each other. As a result, the large forces that act on the axle bearing 1 when the car hanging on the rope accelerates are optimally absorbed. The second axle bearing 2 sits on a middle Tragach sen section of weaker diameter and can also be performed somewhat weaker. It stores the machine housing 3 in the area of the brake plates 4 , 5 of an axial brake B to be described.
An einem radial nach außen abstehenden Gehäusekranz 6 des glockenartig ausgebildeten Maschinengehäuses 3 ist der Ro tor 7 einer Außenläufer-Synchronmaschine M angeschuht. Der Rotor 7 trägt über seinen Umfang nicht näher dargestellte Magnete aus einem hochpermeablen Material und arbeitet so mit leistungsverlustlos.On a radially outwardly projecting housing collar 6 of the bell-shaped machine housing 3 , the ro tor 7 of an external rotor synchronous machine M is shoeed. The rotor 7 carries magnets not shown in detail from a highly permeable material and thus works with no loss of power.
Die entgegengesetzt vom Achslager 3 liegende N-Seite der Tragachse A trägt eine elektromagnetisch betätigte Axial bremse B. Hierzu sitzt der feststehende Bremsenkorpus 8 der Axialbremse B, also im Falle einer Magnetbremse deren feststehender Magnetteil, konzentrisch auf der Tragachse A und ist mit ihr mittels Gewindebolzen 9 verschraubt. Im feststehenden Magnetteil ist die Erregerspule 10 des Brems magneten und eine Bremsdruckfeder 11 für eine um einen Luftspalt 12 bewegliche Ankerscheibe 13 der Axialbremse B eingelassen. Die Ankerscheibe 13 wird bei ihrem Anzug und Abfall über Bolzen 14 geführt, die ebenfalls in den feststehenden Magnetteil der Axialbremse B eingelassen sind. In der Ankerscheibe 13 sind hierzu entsprechende Führungsbohrungen 15 vorgesehen. Im erregten Zustand des Bremsmagneten, also bei angezogener Ankerscheibe 13, geben die Außenlamellen 4 der Axialbremse B die um die Tragachse 1 rotierenden Innenlamellen 5 frei, die mit der Tragachse 1 verzahnt sind, und die Aufzugsmaschine arbeitet mecha nisch ungebremst. Mit einem Gegenstück 16 zum feststehen den Magnetteil werden die Bremslamellen 4, 5 der Axial bremse B abgestützt, um den notwendigen Gegenhalt beim Aufbringen des Bremsdruckes durch die Bremsdruckfeder 11 zu realisieren. Die Axialbremse B ist als Zweikreislamel lenbremse ausgeführt, d. h., alle Funktionsteile sind ge spiegelt zur Tragachsenmitte zweifach vorgesehen. Die An kerscheibe 13, die konzentrisch um der Tragachse 1 liegt, ist demnach flächig hälftig geteilt.The opposite of the axle bearing 3 N side of the support axle A carries an electromagnetically actuated axial brake B. For this purpose, the fixed brake body 8 of the axial brake B, i.e. in the case of a magnetic brake, its fixed magnetic part, is concentric on the support axle A and is attached to it by means of threaded bolts 9 screwed. In the fixed magnet part, the excitation coil 10 of the brake magnet and a brake compression spring 11 for an armature disk 13 of the axial brake B movable around an air gap 12 are let in. The armature disk 13 is guided in its tightening and dropping over bolts 14 , which are also embedded in the fixed magnetic part of the axial brake B. Corresponding guide bores 15 are provided in the armature disk 13 for this purpose. In the excited state of the brake magnet, that is, when the armature disk 13 is tightened, the outer disks 4 of the axial brake B release the inner disks 5 rotating about the support axis 1 , which are interlocked with the support axis 1 , and the elevator machine works mechanically without braking. With a counterpart 16 to the fixed magnetic part, the brake plates 4 , 5 of the axial brake B are supported in order to achieve the necessary counterhold when applying the brake pressure by the brake pressure spring 11 . The axial brake B is designed as a dual-circuit brake, which means that all functional parts are mirrored to the center of the supporting axle. At the core disk 13 , which is concentric about the support axis 1 , is therefore divided in half.
Das geblechte Statorpaket 17 ist mitsamt seiner Stator wicklung 18 über den Statorflansch 19 auf dem die Erreger spule 10 tragenden, feststehenden Magnetteil und dem Ge genstück 16 der Axialbremse B befestigt. Zur Befestigung können beispielsweise über den Umfang verteilte Gewinde bolzen 20 dienen. Der feststehende Magnetteil, allgemein gesagt, der Bremsenkorpus 8 der Axialbremse B, wird somit zum tragenden Element des Statorflansches, der im unteren Teil zugleich besagten Fuß F für die gesamte Aufzugsma schine bildet.The laminated stator 17 is together with its stator winding 18 via the stator flange 19 on the coil 10 carrying the exciter fixed magnetic part and the Ge counterpart 16 of the axial brake B. Fastening bolts 20 , for example, can be distributed over the circumference. The fixed magnetic part, generally speaking, the brake body 8 of the axial brake B, thus becomes the load-bearing element of the stator flange, which also forms the foot F for the entire elevator machine in the lower part.
Mit einem Lüfthebel 21 kann die Bremse B im Havariefall mechanisch gegen den Druck der Bremsdruckfedern 11 gelüf tet werden.With a release lever 21 , the brake B can be mechanically vented against the pressure of the brake pressure springs 11 in the event of an accident.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Treibkranz T nicht seitlich am Maschinengehäuse 3 anzuflanschen, sondern über dem Rotor 7 anzuordnen, wodurch eine weitere Achsverkür zung im Sinne sehr schmalbauender Aufzugsmaschinen zu er reichen ist. Auch kann anstelle einer Zweifach-Lamellen bremse eine andere axial wirkende Bremse eingesetzt wer den, beispielsweise eine Zweifach-Scheibenbremse, wenn es die Einsatzbedingungen zulassen. Sofern es für eine spe zielle Konstruktion zweckmäßig ist, können innerhalb des konzentrischen Aufbaus: Tragachse - Axialbremse - Stator flansch mit Statorpaket Zwischenringe vorgesehen oder Bau teile zusammengefaßt werden. Selbstverständlich kann auch die Bremskraft durch andere Aktoren aufgebracht werden als die beispielhaft beschriebene Elektromagnetanordnung.It is within the scope of the invention not to flange the drive ring T laterally on the machine housing 3 , but to arrange it above the rotor 7 , so that a further axis shortening in the sense of very narrow elevator machines is sufficient. Instead of a double multi-disc brake, another axially acting brake can be used, for example a double disc brake, if the operating conditions permit. If it is appropriate for a special construction, within the concentric structure: supporting axis - axial brake - stator flange with stator package, intermediate rings can be provided or construction parts can be combined. Of course, the braking force can also be applied by actuators other than the electromagnet arrangement described by way of example.
ATragachse
BAxialbremse
FFuß
MAußenläufermotor
TTreibkranz
ATrag axis
BAxial brake
Ffoot
External rotor motor
TTrive
11
, ,
22nd
Achslager
Axle bearing
33rd
Maschinengehäuse
Machine housing
44th
, ,
55
Bremslamellen
Brake discs
66
Gehäusekranz
Housing ring
77
Rotor des Motors
Rotor of the motor
88th
Bremsenkorpus (feststehender Magnetteil)
Brake body (fixed magnetic part)
99
Gewindebolzen
Threaded bolt
1010th
Erregerspule des Bremsmagneten
Excitation coil of the brake magnet
1111
Bremsdruckfeder
Brake pressure spring
1212th
Luftspalt
Air gap
1313
Ankerscheibe des Bremsmagneten
Armature disk of the brake magnet
1414
Führungsbolzen
Guide pin
1515
Führungsbohrung
Pilot hole
1616
Gegenstück
Counterpart
1717th
Statorpaket
Stator package
1818th
Drehstrom-Statorwicklung
Three-phase stator winding
1919th
Statorflansch
Stator flange
2020th
Gewindebolzen
Threaded bolt
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Bremslüfthebel
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