Claims (1)
PATENTANSPRUCH Verfahren zum Betätigen einer elektromagnetisch lösbaren Federdruckbremse an einer umlaufenden Welle, welche Federdruckbremse eine auf der umlaufenden Welle drehfest angeordnete, aber axial verschiebbare und auf beiden Stirnseiten mit Reibflächen versehene Bremsscheibe, die zwischen einer Ankerscheibe eines zum Lösen der Bremse dienenden Elektromagneten und einer Gegendruckscheibe gehalten ist, und Druckfedern, die eine Anpresskraft auf die Reibflächen erzeugen, aufweist, wobei durch Erregung des Elektromagneten eine der Anpresskraft entgegenwirkende elektromagnetische Kraft erzeugt wird, die zum Lösen der Bremse benützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfluss während einer bestimmten Zeitspanne zwecks Verhinderung des Klebens der Ankerscheibe (13) am Magnetkörper (15) abgeschaltet wird und dass anschliessend die Steuerung des Magnetflusses in Abhängigkeit von dem gewünschten Bremsmoment erfolgt.
PATENT CLAIM Method for actuating an electromagnetically releasable spring-loaded brake on a rotating shaft, which spring-loaded brake has a brake disk which is arranged on the rotating shaft in a rotationally fixed manner but is axially displaceable and has friction surfaces on both end faces, which is held between an armature disk of an electromagnet used to release the brake and a counter-pressure disk and has compression springs which generate a contact pressure on the friction surfaces, with the energization of the electromagnet generating an electromagnetic force which counteracts the contact force and is used to release the brake, characterized in that the magnetic flux is used for a specific period of time in order to prevent the Sticking of the armature disk (13) to the magnetic body (15) is switched off and that the magnetic flux is then controlled as a function of the desired braking torque.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer elektromagnetisch lösbaren Federdruckbremse an einer umlaufenden Welle, welche Federdruckbremse eine auf der umlaufenden Welle drehfest angeordnete, aber axial verschiebbare und auf beiden Stirnseiten mit Reibflächen versehene Bremsscheibe, die zwischen einer Ankerscheibe eines zum Lösen der Bremse dienenden Elektromagneten und einer Gegendruckscheibe gehalten ist, und Druckfedern, die eine Anpresskraft auf die Reibflächen erzeugen, aufweist, wobei durch Erregung des Elektromagneten eine der Anpresskraft entgegenwirkende elektromagnetische Kraft erzeugt wird, die zum Lösen der Bremse benützt wird.The invention relates to a method for actuating an electromagnetically releasable spring-loaded brake on a rotating shaft, which spring-loaded brake has a brake disk which is arranged on the rotating shaft in a rotationally fixed manner but is axially displaceable and is provided with friction surfaces on both end faces, which is located between an armature disk of an electromagnet used to release the brake and is held by a counter-pressure disk, and has compression springs, which generate a contact pressure force on the friction surfaces, with the energization of the electromagnet generating an electromagnetic force that counteracts the contact pressure force and is used to release the brake.
Eine elektromagnetische Federdruckbremse, die in solcher Weise arbeitet, ist bereits aus dem DE-GM 7 231 645 bekannt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass der elektromagnetische Kraftfluss in gleichbleibender Stärke an beiden Magnetpolen in axialer Richtung auf die Ankerscheibe übertritt, so dass die Bremse lüftet und kein Bremsmoment vorhanden ist und beim abgeschalteten Magneten die Ankerscheibe ständig unter der vollen Einwirkung von im Magnetkörper angeordneten Druckfedern steht und diese unabhängig von den sich ändernden Einsatzbedingungen der Bremse die Bremsscheibe mit der vollen Federanpresskraft beaufschlagt.An electromagnetic spring pressure brake that works in such a way is already known from DE-GM 7,231,645. The disadvantage of this method is that the electromagnetic flow of force is transferred to the armature disk with the same strength at both magnet poles in the axial direction, so that the brake is released and there is no braking torque, and when the magnet is switched off, the armature disk is constantly under the full influence of compression springs arranged in the magnet body and this applies the full spring pressure force to the brake disc, regardless of the changing operating conditions of the brake.
Diese Tatsache bedingt also, dass ohne Rücksicht auf die vorhandene Last nur ein gleichbleibendes Bremsmoment zur Verfügung steht und somit bei nur geringer oder nichtvorhandener Last zu hart abgebremst wird oder umgekehrt bei Volllast das Bremsmoment zu gering ist.This fact means that, regardless of the existing load, only a constant braking torque is available and thus braking is too hard when there is only a small load or there is no load, or conversely the braking torque is too low at full load.
Um diesen Nachteil zu vermeiden wurden bisher für Antriebe, die z. B. für Hubstapler oder dergleichen bestimmt sind, teure Sonderkonstruktionen statt der billigen handelsüblichen Federdruckbremsen verwendet, die zwei Spulen aufweisen, von denen bei grossen Lasten beide und bei kleineren Lasten nur eine abgeschaltet werden und dafür sorgen, dass wahlweise zwei oder nur eine Bremslamelle wirksam werden.To avoid this disadvantage have been for drives that z. B. for forklifts or the like, expensive special constructions are used instead of the cheap commercially available spring-loaded brakes, which have two coils, both of which are switched off for large loads and only one for smaller loads and ensure that either two or just one brake plate are effective .
Es ist auch eine Permanentmagnetbremse bekannt geworden, die einen Magnetkörper aufweist, der einen Anker anzieht und so Reibungsschluss herstellt. Der Magnetkörper enthält auch eine Erregerwicklung, die im eingeschalteten Zustand das Permanentmagnetfeld gegenüber dem Anker kompensiert («Konstruktion», 21 (1969) Heft 4, Seiten 137 bis 147). Diese Bremse ist relativ klein bemessen, aber teuer und eignet sich nicht zu einer Anpassung des Bremsmomentes an die Einsatzbedingungen, wie sie z. B. bei einem Hubstapler vorkommen. Einmal macht hohe Belastung durch starkes Bremsen in schneller Folge ein häufiges Nachstellen notwendig. Dies hängt damit zusammen, dass im Gegensatz zu einer Kraftkennlinie einer Feder jene eines Permanentmagnets äusserst steil ist. Permanentmagnetbremsen haben ferner den Nachteil, dass die Permanentmagnetbremsen zu Beginn des Einsatzes lediglich 80 bis 90% des Bremsnennwertes erreichen, wobei dann das Bremsmoment nach einer Einlaufzeit bis auf etwa 130% des Nennwerts ansteigt.A permanent magnet brake has also become known, which has a magnetic body that attracts an armature and thus creates a frictional connection. The magnetic body also contains an exciter winding which, when switched on, compensates for the permanent magnetic field in relation to the armature («Construction», 21 (1969) Issue 4, pages 137 to 147). This brake is dimensioned relatively small, but expensive and is not suitable for an adjustment of the braking torque to the operating conditions, as z. B. occur with a lift truck. On the one hand, high loads caused by heavy braking in rapid succession make frequent adjustments necessary. This is due to the fact that, in contrast to a force characteristic of a spring, that of a permanent magnet is extremely steep. Permanent magnet brakes also have the disadvantage that the permanent magnet brakes only reach 80 to 90% of the rated braking value at the beginning of use, with the braking torque then increasing to around 130% of the rated value after a running-in period.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu finden, um bei einer handelsüblichen, billigen, elektromagnetisch lösbaren Federdruckbremse das Bremsmoment entsprechend der abzubremsenden Last variabel steuerbar zu machen.It is the object of the present invention to find a way of making the braking torque variably controllable in accordance with the load to be braked in a commercially available, inexpensive, electromagnetically releasable spring-loaded brake.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Magnetfluss während einer bestimmten Zeitspanne zwecks Verhinderung des Klebens der Ankerscheibe am Magnetkörper abgeschaltet wird und dass anschliessend die Steuerung des Magnetflusses in Abhängigkeit von dem gewünschten Bremsmoment erfolgt.According to the invention, this object is achieved in that the magnetic flux is switched off for a certain period of time to prevent the armature disk from sticking to the magnet body and that the magnetic flux is then controlled as a function of the desired braking torque.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt eine elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse im Schnitt. Schematisch ist noch der Bremsstromkreis dargestellt.Fig. 1 shows an electromagnetically releasable spring-loaded brake in section. The braking circuit is also shown schematically.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Federdruckbremse nach Figur 1.Fig. 2 shows a side view of the spring-loaded brake according to Figure 1.
In der Zeichnung ist eine Elektromagnet-Federdruck-Zweiflächenbremse dargestellt, bei der die Bremslamelle 11 über die Ankerscheibe 13 von den gleichmässig über den inneren und äusseren Umfang des Magnetkörpers 15 verteilten und in diesem geführten Druckfedern 17 gegen eine nicht dargestellte Gegendruckscheibe gedrückt wird und somit über die beiden Lamellenreibflächen 18, 19 ein Weiterdrehen der Welle 21 verhindern und von einer durch die im Magnetkörper 15 eingelassene Magnetspule 23 entgegen der Federkraft erzeugten elektromagnetischen Kraft nur noch die Differenz der beiden entgegengesetzten Kräfte wirksam ist.The drawing shows an electromagnetic spring-loaded two-face brake, in which the brake disk 11 is pressed via the armature disk 13 by the compression springs 17, which are distributed evenly over the inner and outer circumference of the magnet body 15 and are guided in it, against a counter-pressure disk, not shown, and thus over the two disc friction surfaces 18, 19 prevent further rotation of the shaft 21 and only the difference between the two opposing forces is effective from an electromagnetic force generated by the magnetic coil 23 embedded in the magnet body 15 against the spring force.
Schematisch ist noch ein Ausführungsbeispiel des Bremsstromkreises dargestellt, wobei die Stromquelle mit 25 bezeichnet ist. Im Bremsstromkreis liegt ein Potentiometer 27, das der Einstellung des Bremsmomentes dient. Gegebenenfalls könnte auch ein fester Widerstand verwendet werden. Je mehr Strom durch das Potentiometer fliesst, desto mehr wird die Ankerscheibe 13 entgegen der Federkraft der Federn 17 angezogen und desto geringer wird das Bremsmoment. Lässt das Potentiometer 27 genügend Strom fliessen, so kann das Bremsmoment auch null werden. Gegebenenfalls kann noch ein parallel zum Potentiometer 27 angeordneter Schalter 29, der auch ein Kontakt eines Relais sein kann, verwendet werden, um die Bremse voll zu lüften. Ein weiterer Schalter 31 kann vorgesehen sein, um die Stromquelle 25 ganz abzuschalten. Dem Fachmann sind auch noch andere Schaltungen möglich; wesentlich ist nur, dass Gebrauch gemacht wird von der bisher unbekannten erfinderischen Erkenntnis, dass eine elektromagnetisch lösbare Federdruckbremse den erforderlichen Einsatzbedingungen angepasst werden kann, indem durch Steuerung der Stromzufuhr und entsprechend geänderter elektromagnetischer Kraft die Anpresskraft und somit das Bremsdrehmoment geregelt wird. Eine solche Verwendung einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse war bisher unbekannt.Another exemplary embodiment of the braking circuit is shown schematically, with the current source being denoted by 25 . In the braking circuit is a potentiometer 27, which is used to adjust the braking torque. If desired, a fixed resistor could also be used. The more current flows through the potentiometer, the more the armature disk 13 is attracted against the spring force of the springs 17 and the lower the braking torque. If the potentiometer 27 allows enough current to flow, the braking torque can also be zero. If necessary, a switch 29 arranged parallel to the potentiometer 27, which can also be a contact of a relay, can be used in order to fully release the brake. A further switch 31 can be provided in order to switch off the current source 25 completely. Other circuits are also possible for those skilled in the art; the only important thing is that use is made of the previously unknown inventive finding that an electromagnetically releasable spring-loaded brake can be adapted to the required operating conditions by controlling the power supply and correspondingly changed electromagnetic force, the contact pressure and thus the braking torque is regulated. Such use of an electromagnetically releasable spring-loaded brake was previously unknown.
s iook
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
6060
BB
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings