Getriebeloser und kompakter Hebezeugantrieb in Außenläuferausführung mit einem Elektromotor, einer

Treibscheibe und Bremsen insbesondere für Personen- und Lastenaufzüge .

Der Stand der Technik im Bereich der Hebezeugantriebe wird durch kompakte und getriebelose Außenläufermotoren bestimmt, wobei der Außenläufer gleichzeitig die Treibscheibe bildet . In der DE 4222759 wird ein getriebeloser und kompakter Hebezeugantrieb beschrieben, dessen Treibscheibe, Außenläufer des Elektromotors und die Bremse ein gemeinsames Gehäuse bilden. Der Außenläufer des Elektromotors ist dabei innerhalb der Treibscheibe angeordnet . Die Treibscheibe und die Bremse sind als gemeinsames Gehäuse mindestens an zwei Stellen an einer drehmomentenfreien Achse gelagert . Der Vorteil dieser Lösung besteht neben der getriebelosen Ausführung in der drehmomentenfreien Achse.

In der DE 199 10 925 wird ein weiterer getriebeloser und kompakter Hebezeugantrieb beschrieben, der aus einer walzenförmigen Trägereinheit besteht, auf dessen Außenumfang der Ständer des Elektromotors angeordnet ist und auf einer Seite eine kreisrunde Nut zur Aufnahme einer in dieser Nut mit der Innenwand gelagerten Treibscheibe besitzt, wobei die Treibscheibe kreisringförmig mit am inneren und äußeren Umfang des Kreisringes rechtwinklig angeordneten Wänden ausgebildet ist und die äußere Wand am inneren Umfang den

Außenläufer des Elektromotors und auf dem Außenumfang die Seilrillen trägt und die äußere Wand der Treibscheibe insgesamt den Ständer des Elektromotors umfasst, wobei zwischen dem Außenläufer des Elektromotors und dem Ständer des Elektromotors ein elektromaschinentypischer Luftspalt angeordnet ist.

In der DE 299 19 957.6 Ul wird bereits die Verwendung von Permanentmagneten als Erregung in elektrischen Aufzugsantrieben beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Hebezeugantrieb zu schaffen, der in seinen Abmessungen noch kleiner als bisher gehalten ist und durch seine konstruktive Lösung den mehrfachen Einsatz von gleichen Bauteilen und den Wegfall bisher notwendiger elektromaschinenbautypischer Bauteile ermöglicht und die Lebensdauer des Hebezeugantriebs erhöht .

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass neben den bereits in der Aufgabenstellung angeführten Vorteilen bei der Herstellung des Hebezeugantriebes Materialeinsparungen,

Arbeitszeiteinsparungen und ein wesentlicher Qualitätssprung hinsichtlich Laufleistung und Geräuschminderung erreicht werden. Durch die symmetrische Konstruktion werden weniger Werkzeuge benötigt und es kann eine größere Stückzahl identischer Teile hergestellt werden, was eine Kostenreduzierung bei der Herstellung dieser Teile mit sich bringt . Weiterhin wird durch die gewählte Konstruktion mit einem größeren Tragdurchmesser der Ersatz von Rollenlager durch Kugellager ermöglicht, was ebenfalls eine

Kostenreduzierung und eine Verbesserung der Laufruhe ermöglicht. Durch die Außenumfassung der großen Hauptlager durch die Lagerhalteringe werden vagabundierende, lagerzerstörende Ströme vermieden. Der Ständer ist mit Kugellagern und/oder mit dem drehsteifen Tragdeckel fixiert, dadurch wird das Drehmoment drehsteif aufgefangen. Die Positionierung bei der Montage ist durch die nicht vorhandene konstruktive Überbestimmung vor allem bei Wegfall der Lagerplatte sehr einfach gelöst. Durch die konstruktive Ausführung der Lagerung ergeben sich weiterhin definierte, von den Produktionstoleranzen unabhängige Verhältnisse und somit eine exakte Voraussage der Lebensdauer der Lagerung. Der drehsteife aber biegeweiche Tragdeckel als Befestigung

der Ständerachse vermeidet eine konstruktive Überbestimmung. Die Traglast wirkt in diesem Fall nicht auf die Ständerachse. Das Drehmoment und die Traglast sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung in zwei getrennte Komponenten eingeleitet und aufgenommen. Durch diese Trennung kann der biegeweiche Tragdeckel eingesetzt werden. Insgesamt kann festgestellt werden, dass die erfindungsgemäße Ausführung wenig toleranzempfindlich ist, was ein wesentlicher Vorteil bei der Montage und Herstellung des Hebezeugantriebes darstellt. Die Kabelableitung aus dem Inneren der Maschine erfolgt im Gegensatz zu anderen Außenläufermaschinen nicht durch die Achse. Die Kabelführung erfolgt sicher durch die innere und äußere Endplatte und weiter zum Klemmkasten. Gegenüber der Kabelführung durch die Achse der Maschine können hier keine Beschädigungen des oder der Kabel bei der Montage eintreten. Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung jederzeit eine optische Kontrolle der Kabelführung und eine wesentliche Zeiteinsparung bei der Montage möglich. Ein weiterer entscheidender Vorteil gegenüber bisher üblichen Ausführungsarten von Hebezeugantrieben ergibt sich aus der durch die Konstruktion mögliche einfache Kühlluftführung. Der Tragdeckel und die Endplatten können verschließbare Öffnungen für die Kühlluftführung und der Ständer entsprechende Kühlkanäle oder eine Luftführung entlang des Luftspaltes besitzen. Durch die Luftkühlung ohne zusätzliche unterstützende Luftführungsaggregate wie Lüfter usw. kann bereits ein Typensprung zur kleineren Größe der Maschine bei gleicher Tragkraft realisiert werden.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Hebezeugantriebes ergeben sich aus dem Nebenanspruch und den Unteransprüchen 3 bis 12. Nach Anspruch 3 ist das Treibrohr des Hebezeugantriebs an beiden Enden direkt auf den Hauptlagern gelagert. Die Hauptlager werden durch Stützringe getragen, die am Tragdeckel bzw. an der äußeren Endplatte befestigt sind bzw. Bestandteil dieser Bauteile sind. Durch diese Ausführung wird eine wesentliche Reduzierung der Bauteile

erreicht. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 4 ist der Tragdeckel drehsteif und biegeweich ausgeführt. Hierdurch wird eine konstruktive Überbestimmung vermieden. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 ist der Tragdeckel als Ringscheibe ausgeführt und mit einem Stützring verbunden, der auf einem Winkelrohrstück aufliegt, wobei das Winkelrohrstück die Verbindung zum Fundament bildet. Diese Ausführungsform dient zur Reduzierung des Materialeinsatzes . Nach Anspruch 6 kann der Tragdeckel und der zugehörige Lagerhaltering, die äußere Endplatte und der ebenfalls zugehörige Lagerhaltering, das Winkelrohrstück und der Stützring oder der z-förmige Ring jeweils aus einem Stück bestehen. Dies könnte in besonderen Einsatzfällen wünschenswert sein und z. B. aus einem Gussstück bestehen. Die Anbringung eines Gebers ist für die heutigen Einsatzfälle fast immer wünschenswert . Die

Befestigung an der äußeren, feststehenden Endplatte mit einer Verbindung zur inneren, sich drehenden Endplatte ist nach Anspruch 7 problemlos, sicher und ohne großen Aufwand möglich. Die Verbindung kann auch über ein Gebergestänge erfolgen. Zur Erhöhung der Kühlleistung können entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 8 der Tragdeckel , die innere und die äußere Endplatte Lüftungsöffnungen, die verschließbar gestaltet sein können, besitzen. Das Blechpaket des Ständers kann herkömmliche Lüftungskanäle besitzen. Nach Anspruch 9 können zusätzliche Lüftungsöffnungen im Treibrohr bzw. im

Winkelrohrstück vor dem Hauptlager auf der Seite der inneren Endplatte besitzen. Diese Maßnahmen und weitere konstruktive Detaillδsungen ermöglichen einen Leistungssprung auf eine kleinere Baugröße. Die sonst übliche und aufwendige Kabelführung durch die Ständerachse aus der Maschine heraus kann durch den konstruktiven Aufbau gemäß Anspruch 10 über den Tragdeckel sicher erfolgen. Nach Anspruch 11 kann die

Bremse oder Bremsen, als Scheiben- oder Trommelbremse, des Hebezeugantriebes zwischen der inneren und der äußeren Endplatte angeordnet sein. Dies verlängert zwar etwas die Maschine, erhöht jedoch die Kompaktheit. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 12 sind die Seilrillen der Treibscheibe oberflächengehärtet, z. B. durch ein Flammspritzverfahren .

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des Hebezeugantriebes im

Schnitt mit einer beidseitigen Anordnung der Hauptlager neben der Treibscheibe und einer zusätzlichen Lagerung des Außenläufers auf der Achse des Ständers, Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau des Hebezeugantriebs im

Schnitt mit einer beidseitigen Anordnung der Hauptlager unter der Treibscheibe und einer zusätzlichen, einseitigen Abstützung auf der Achse des Ständers, Fig. 3 den Schnitt durch einen Hebezeugantrieb mit der beidseitigen Anordnung der Hauptlager neben der Treibscheibe und einer zusätzlichen, einseitigen Abstützung auf der Achse des Ständers und

Fig. 4 den Schnitt durch einen Hebezeugantrieb mit der beidseitigen Anordnung der Hauptlager einmal unter der Treibscheibe und neben der Treibscheibe und einer zusätzlichen, einseitigen Abstützung auf der Achse des Ständers .

Der getriebelose und kompakte Hebezeugantrieb in Außenläuferausführung ist in der Hauptvariante in seinem mechanischen Aufbau vorwiegend symmetrisch konstruiert. Der

Außenläufer 1 besteht aus einem Treibrohr 2 mit am äußeren Umfang eingearbeiteten Seilrillen oder anderen Treibmitteln und mit am inneren Umfang angeordneten Permanentmagneten. An

beiden Enden des Treibrohres 2 sind Winkelrohrstücke 3 befestigt. Diese Winkelrohrstücke 3 umfassen die beiden Hauptlager 4 jeweils auf zwei Seiten, d.h. das Hauptlager 4 liegt in dem Winkel des Winkelrohrstückes 3. Beide Hauptlager 4 sind durch jeweils einen um das Hauptlager 4 liegenden Lagerhaltering 5 gehalten. Die Hauptlager 4 können bei der erfindungsgemäßen Ausführung Kugellager sein. Hierdurch können Kosten eingespart und die Laufruhe erhöht werden. Jeder Lagerhaltering 5 besitzt eine Verbindung zum Fundament 6 des Hebezeugantriebs . Der Ständer 7 des Elektromotors mit seiner Achse 8 ist auf einer Seite fest mit einem Tragdeckel 9 verbunden. Dieser Tragdeckel 9 ist drehsteif, aber biegeweich ausgeführt und vermeidet dadurch eine konstruktive Überbestimmung. Der Tragdeckel 9 besitzt eine Verbindung zu dem zugehörigen Lagerhaltering 5. Die Achse 8 des Ständers ist auf der anderen Seite in einer inneren Endplatte 10 gelagert. Diese Endplatte 10 ist mit dem zugehörigen Winkelrohrstück 3 des Treibrohres 2 verbunden. Parallel zur inneren Endplatte 10 ist eine äußere, feststehende Endplatte 11 angeordnet, die an der Außenseite des Lagerhalterings 5 befestigt ist.

An der äußeren, feststehenden Endplatte 11 kann ein Geber 12 mit einer Verbindung zur inneren, sich drehenden Endplatte 10 problemlos, sicher und ohne großen Aufwand befestigt werden.

Die sonst bei Außenläuferkonstruktionen üblichen Kabelführungen durch die Achse 8 des Ständers kann hier einfacher und sicher über den Tragdeckel 9 bis zum Klemmkasten durch eine Kabeldurchführung 22, die gleichzeitig auch noch als Lüftungsöffnung genutzt werden kann, erfolgen. Gegenüber der Kabelführung durch die Achse der Maschine

können hier keine Beschädigungen des oder der Kabel bei der Montage eintreten. Starke Biegebelastungen der Kabel sind hier nicht notwendig. Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung jederzeit eine optische Kontrolle der Kabelführung und eine wesentliche Zeiteinsparung bei der Montage gegeben.

Zur Erhöhung der Lüftungsleistung sind in der inneren Endplatte 10 und äußeren Endplatte 11 und im Tragdeckel 9 Lüftungsöffnungen 13 und/oder im oder neben dem Treibrohr 2 vorgesehen. Die im Elektromaschinenbau üblichen

Lüftungskanäle durch das Blechpaket des Ständers sind weitere Kühleffekte möglich. Diese Lüftungsöffnungen 13 können aber auch verschließbar, z. B. durch Deckel oder Bleche, gestaltet sein.

In einer Variante des Hebezeugantriebes wird die Achse 8 des Ständers auf der Seite des Tragdeckels 9 als Lagersitz eines Lagers 14 genutzt. Dieses Lager 14 trägt eine Lagerplatte 15, welche wiederum am Winkelrohrstück 3 anliegt und dort befestigt ist.

Bei einer weiteren Variante des Hebezeugantriebs ist die Treibscheibe 2 beidseitig direkt unter der Treibscheibe 2 durch die Hauptlager 4 gelagert. Dazu ist jeweils ein Stützring 20 am Tragdeckel 9 auf dessen Innenseite und an der äußeren Endplatte 11 ebenfalls auf der Innenseite als Lagersitz vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite der drehfesten, aber biegesteifen Befestigung der Achse 8 ist eine zusätzliche Abstützung der Treibscheibe 2 über eine innere Endplatte 10 auf ein Lager 17 auf der Achse 8 vorgesehen. Der Geber 12 des Hebezeugantriebs ist über ein Gebergestänge 21 mit der Endplatte 10 verbunden. Die

Belüftung des Hebezeugantriebs erfolgt z. B. auf folgenden Weg, durch Lüftungsöffnungen 13 im Tragdeckel 9 durch und um den Ständer 7, weiter durch Lüftungsöffnungen 13 der inneren Endplatte 10 und durch Lüftungslöcher 13 im Stützring 20 in das Freie.

Weitere Ausführungsvarianten des Hebezeugantriebs ergeben sich aus der Anordnung der Hauptlager 4. In Fig. 3 ist die Anordnung der Hauptlager 4 neben der Treibscheibe 2 dargestellt. Der Hebezeugantrieb besitzt am Treibrohr 2 an einer Seite einen im Schnitt z-förmigen Ring 18, der die Lagerung des Hauptlagers 4 bildet. Der eine Schenkel des z- förmigen Rings 18 ist am Treibrohr 2 befestigt und der andere Schenkel trägt das Hauptlager 4. Die Gegenseite der Lagerung dieses Hauptlagers 4 wird durch einen äußeren Lagerhaltering 5 realisiert. Dieser äußere Lagerhaltering 5 besitzt eine Verbindung zum Fundament 6 des Hebezeugantriebs . Der Ständer 7 des Elektromotors mit seiner Achse 8 wird auf dieser Seite von einem inneren Lager 17 gehalten, Die Gegenseite des Lagers 17 wird durch den z-förmigen Ring 18 gebildet. Die Achse 8 ist auf der gegenüberliegenden Seite vom Lager 17 fest mit einem Tragdeckel 9) verbunden. Dieser Tragdeckel 9 besitzt eine Verbindung zu einem äußeren Winkelrohrstück 16 oder Rohrstück 16, welches das zweite Hauptlager 4 in Verbindung mit einem am Treibrohr 2 befestigten inneren

Winkelrohrstück 19 trägt, wobei das äußere Winkelrohrstück 16 oder Rohrstück 16 eine Verbindung zum Fundament 6 besitzt.

Bei der letzte Variante, dargestellt in Fig. 4, befindet sich das Hauptlager 4 auf der Seite der Tragplatte 9 unter der

Treibscheibe 2 und auf der gegenüberliegenden Seite neben der Treibscheibe 2. Das Hauptlagers 4 wird auf der Seite der

Tragplatte 9 durch einen Stützring 20 am Winkelrohstück 16 gehalten. Auf der anderen Seite wird die Lagerung mit dem Hauptlager 4 durch den z-förmigen Ring 18 und durch den äußeren Lagerhaltering 5 gebildet .

Vorzugsweise wird die Bremse 23 oder werden die Bremsen 23 am Scheitelpunkt der Treibscheibe 2 angeordnet . Um eine weitere Kompaktheit des Hebezeugantriebes zu erreichen, kann zwischen der inneren Endplatte 10 und der äußeren Endplatte 11 die Bremse 23 des Antriebs angeordnet sein. Die Bremse 23 kann hierbei als Scheibenbremse oder Trommelbremse ausgeführt sein.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1 - Außenläufer, Treibscheibe

2 - Treibrohr 3 - inneres Winkelrohrstück

4 - Hauptlager

5 - Lagerhaltering

6 - Fundament

7 - Ständer 8 - Ständerachse

9 - Tragdeckel

10 - innere Endplatte

11 - äußere Endplatte

12 - Geber 13 - Lüftungsöffnungen

14 - Lager

15 - Lagerplatte

16 - äußeres Winkelrohrstück

17 - inneres Lager 18 - z-förmiger Ring

19 - inneres Winkelrohrstück

20 - Stützring

21 - Gebergestänge

22 - Kabeldurchführung 23 - Bremse