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Segmentmotor mit integriertem Getriebe

IP.com Disclosure Number: IPCOM000193850D
Original Publication Date: 2010-Mar-24
Included in the Prior Art Database: 2010-Mar-24
Document File: 4 page(s) / 157K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Elektrische Antriebe fuer Arbeitsmaschinen, z.B. fuer Rolltreppen, Walzen oder Werkzeugmaschinentische, erzeugen meist hoehere Drehzahlen und geringere Drehmomente, als es eigentlich erforderlich ist. Fuer solche Anwendungen sind im Allgemeinen eher geringe Drehzahlen mit einem hohen Drehmoment erforderlich. In der Regel wird ein solcher Antrieb durch ein nachgeschaltetes, oft mehrstufiges Getriebe ergaenzt, um die erwuenschten Drehzahlen und Drehmomente zu erzielen. Hierbei sind der Platzbedarf fuer die Getriebestufen, deren Uebertragungsverluste und die begrenzte Lebensdauer der mechanischen Uebertragungselemente als wesentliche Nachteile gegeben. Neben klassischen Elektromotoren koennen auch sogenannte Torquemotoren in Verbindung mit einem Planetengetriebe eingesetzt werden (siehe Abbildung 1). Der Vorteil einer derartigen Konstruktion liegt in der verhaeltnismaessig niedrigen Drehzahl, welche bei einem gleichzeitig hohen Drehmoment ermoeglicht wird.

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Segmentmotor mit integriertem Getriebe

Idee: Markus Knorr, DE-Muenchen; Wolfgang Wolter, DE-Muenchen; Roland Schultheiss, DE- Erlangen; Stefan Hund, DE-Erlangen

Elektrische Antriebe fuer Arbeitsmaschinen, z.B. fuer Rolltreppen, Walzen oder Werkzeugmaschinentische, erzeugen meist hoehere Drehzahlen und geringere Drehmomente, als es eigentlich erforderlich ist. Fuer solche Anwendungen sind im Allgemeinen eher geringe Drehzahlen mit einem hohen Drehmoment erforderlich.

In der Regel wird ein solcher Antrieb durch ein nachgeschaltetes, oft mehrstufiges Getriebe ergaenzt, um die erwuenschten Drehzahlen und Drehmomente zu erzielen. Hierbei sind der Platzbedarf fuer die Getriebestufen, deren Uebertragungsverluste und die begrenzte Lebensdauer der mechanischen Uebertragungselemente als wesentliche Nachteile gegeben. Neben klassischen Elektromotoren koennen auch sogenannte Torquemotoren in Verbindung mit einem Planetengetriebe eingesetzt werden (siehe Abbildung 1). Der Vorteil einer derartigen Konstruktion liegt in der verhaeltnismaessig niedrigen Drehzahl, welche bei einem gleichzeitig hohen Drehmoment ermoeglicht wird.

Im Folgenden wird eine Loesung vorgeschlagen bei der eine Ausfuehrung eines segmentierten Torquemotors mit einem integrierten Planentengetriebe beschrieben wird (siehe Abbildung 2 bis 5). Der Antrieb des Sonnenrades kann bei einem festgehaltenen Planetentraeger ueber das Hohlrad realisiert werden. Hierzu werden das Gehaeuse und der Flansch des integrierten Antriebes mit dem Planetentraeger und dem Stator des Segmentmotors idealer Weise als ein zusammenhaengendes Teil ausgefuehrt. Rotor und Sonnenrad bzw. Sonnenradwelle koennen ebenfalls als ein Bauteil ausgefuehrt sein. Die Lagerung der Planetenraeder kann gleichzeitig die Funktion der Lagerung des Motors uebernehmen. Auf diese Weise entsteht ein integrierter Antrieb, der nicht in einzelne Komponenten, wie Motorteil und Getriebeteil trennbar ist.

In der Abbildung 2 ist ein Ausfuehrungsbeispiel der beschriebenen Loesung zu sehen. Hierbei ist die Lagerung von Hohl- und Sonnenrad zum Gehaeuse bzw. zum Planetentraeger nicht dargestellt. In dieser Darstellung sind verschiedene Funktionsprinzipen denkbar. Beispielsweise kann die Lagerung des Sonnenrades und des Hohlrades im Planetentraeger oder die Lagerung des Hohlrades auf dem Sonnenrad oder auch durch eine Integration der Lager in die abtriebseitigen Maschinen...