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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Aufbau einer Bremse zur
Verwendung in einer Traktionsmaschine, Zugmaschine oder dergleichen, insbesondere
einen Bremsenaufbau gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiger Bremsenaufbau ist aus der
DE 1 675 145 B bekannt. Dort ist eine elektromagnetisch betätigbare
Trommelbremse mit innen angeordneten Bremsschuhen und einer Bremseinheit
beschrieben, die einen Magnetkörper
mit einer Ringnut umfaßt. Auf
beiden Seiten der Ringnut sind Polschenkel angeordnet. Bei dieser
herkömmlichen
Trommelbremse weist der Magnetkörper
einen komplett kreisförmigen Querschnitt
auf, so daß die
Kontaktflächen
zwischen den stationären
und beweglichen Teilen der Bremse gekrümmt sind.
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Die
Erfindung befaßt
sich dabei mit einer Technik, die es ermöglicht, die Stabilität einer
von einer Bremse für
eine Traktionsmaschine oder dergleichen ausgeübten Bremskraft sowie die Stabilität von EIN-/AUS-Betätigungen
der Bremse zu verbessern, sowie die Montagekosten für die Bremse
zu verringern.
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Die
meisten herkömmlichen
Traktionsmaschinen verwenden einen Innenausdehnungsbremsenaufbau.
Typischerweise weist eine Innenausdehnungsbremse ein Paar von elektromagnetischen Bremseinheiten
auf, die an einer Befestigungsplatte bzw. an einem Bremsträger befestigt
sind, wobei die elektromagnetischen Bremseinheiten in einem Innenraum
einer Bremstrommel angeordnet sind.
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Eine
Drehwelle eines Drehkörpers
ist in ein Lager eingepaßt,
das in den Bremsträger
eingesetzt ist. Die Bremstrommel und der Drehkörper sind beide an der Drehwelle
festgelegt, so daß die
Bremstrommel und der Drehkörper
sich zusammen als Einheit drehen.
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Während einer
Drehung der Bremstrommel liegt ihre gekrümmte Innenfläche gekrümmten Außenflächen von
Bremsbacken der einzelnen elektromagnetischen Bremseinheiten gegenüber.
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Eine
derartige Bremse ist auch aus der
DE 1 475 356 A bekannt, die eine Bremseneinheit
aufweist, die aus einem Innenring aus Aluminium und sechs zu Paketen
zusammengefaßten
Dynamoblechen aufgebaut ist. Die Dynamobleche sind dort mit dem
Innenring verbunden. Ferner sind keilförmige massive Zwischenstücke zwischen
den Dynamoblechpakete eingefügt.
Bremselemente sind mit den keilförmigen
Zwischenstücken
durch eine Blattfeder derart verbunden, daß die Bremselemente gegen die Innenflächen der
Trommel gepreßt
werden.
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Bei
dieser herkömmlichen
Trommelbremse sind aber der Innenring und die Dynamoblechpakete nicht
in Form eines einstückig
ausgebildeten stationären
Eisenkernblocks vorgesehen, vielmehr bildet der Magnetkern ein mehrteiliges
Bauteil aus einer Vielzahl von Einzelteilen, nämlich den Dynamoblechpaketen
und dem Innenring. Weiterhin sind dort keine ebenen Kontaktflächen zwischen
den beweglichen und den stationären
Bauteilen vorgesehen.
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Jede
der elektromagnetischen Bremseinheiten weist einen feststehenden
Eisenkern, auf den eine Spule gewickelt ist, sowie einen beweglichen
Eisenkern auf, der durch Eine von dem feststehenden Eisenkern ausgeübte Anziehungskraft
zu einer Bewegung in einer Radialrichtung der Bremstrommel veranlaßt wird.
Die Bremsbacke ist mittels Verbindungselementen an einem äußeren Ende
des beweglichen Eisenkerns angebracht.
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Zwischen
dem feststehenden Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern sind Druckfedern
angeordnet. Diese Druckfedern üben
Schubkräfte
auf den feststehenden Eisenkern einer jeden elektromagnetischen
Bremseinheit aus und drücken
dadurch die Bremsbacken gegen die gekrümmte Innenfläche der Bremstrommel,
um den Drehkörper
zu bremsen. Wenn die Spulen der elektromagnetischen Bremseinheiten
erregt werden, üben
die feststehenden Eisenkerne eine Anziehungskraft auf die jeweiligen
beweglichen Eisenkerne aus und trennen dadurch die Bremsbacken von
der Bremstrommel. Infolgedessen werden die von den Bremsbacken ausgeübten Bremskräfte gelöst, um eine
Drehung des Drehkörpers
zu ermöglichen.
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Beim
Bremsen des Drehkörpers
nehmen die gegen die Bremstrommel gespannten Bremsbacken ein Drehmoment
(eine Drehkraft) auf, das bzw. die von der drehenden Brems trommel
in der Richtung ihrer Drehung ausgeübt wird. Das Drehmoment, das dadurch
auf jede Bremsbacke ausgeübt
wird, könnte gegebenenfalls
zu einem Bruch der Verbindungselemente führen. Eine Anordnung zum Verhindern
eines Bruchs der Verbindungselemente ist z. B. in der japanischen
Offenlegungsschrift
JP-2002-303
341 A beschrieben.
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Gemäß der Anordnung
in dieser Veröffentlichung
sind Drehmomentaufnahmeteile vorgesehen, die vom Bremsträger hinauf
bis zu den Umfangsstirnflächen
einer jeden Bremsbacke und an diesen entlang vorstehen. Die Drehmomentaufnahmeteile
wirken dem auf die Bremsbacken ausgeübten Drehmoment entgegen, indem
sie die Umfangsstirnflächen der
einzelnen Bremsbacken abstützen.
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Bei
dem oben erwähnten
Innenausdehnungsbremsenaufbau von herkömmlichen Traktionsmaschinen
sind die beiden separaten elektromagnetischen Bremseinheiten am
Bremsträger
befestigt. Aus diesem Grund besteht beim Einbau immer eine Möglichkeit
eines Versatzes der beiden elektromagnetischen Bremseinheiten relativ
zueinander. Genauer gesagt, es kann eine Mittelposition der beiden
am Bremsträger
festgelegten elektromagnetischen Bremseinheiten in einer bestimmten
Radialrichtung der Bremstrommel von der Mitte der Bremstrommel versetzt
sein.
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Eine
solche Verschiebung der elektromagnetischen Bremseinheiten kann
ungleichmäßige Kontaktflächendrücke zwischen
der Bremstrommel und den Bremsbacken verursachen, was zu einer Abschwächung der
von dem Bremsenaufbau erzeugten Bremskraft führen könnte.
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Die
Drehmomentaufnahmeteile zum Abstützen
der Umfangsstirnflächen
der Bremsbacken stehen vom Bremsträger hinauf zu den Bremsbacken und
an diesen entlang vor und nehmen dabei einen Teil des Innenraums
der Bremstrommel ein. Da die Drehmomentaufnahmeteile einen Teil
des Innenraums der Bremstrommel einnehmen, ist die Gesamtquerschnittsfläche der
feststehenden und der beweglichen Eisenkerne bei Betrachtung in
einer Axialrichtung der Bremstrommel um den Betrag der von den Drehmomentaufnahmeteilen
eingenommenen Querschnittsflächen
reduziert.
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Diese
Verringerung der Gesamtquerschnittsfläche der feststehenden und der
beweglichen Eisenkerne führt
zu einer Verringerung der Anziehungskraft, die von den feststehenden
Eisenkernen auf die jeweiligen beweglichen Eisenkerne ausgeübt wird, wenn
elektrische Ströme
durch die Spulen fließen, was
schließlich
insofern ein Problem verursacht, als die EIN-/AUS-Betätigungen
der Bremse instabil werden.
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Ein
weiteres Problem des vorstehend erwähnten herkömmlichen Bremsenaufbaus ist
es, daß die
Drehmomentaufnahmeteile zu einem vergleichsweise komplizierten Aufbau
zusammengefügt
werden müssen,
was erhöhte
Herstellungskosten mit sich bringt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Mit
der vorliegenden Erfindung sollen die vorstehend erwähnten Probleme
beim Stand der Technik gelöst
werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Bremsenaufbau
für eine
Traktionsmaschine anzugeben, der mit verringerten Herstellungskosten
unter Verwendung eines vereinfachten Montagevorgangs hergestellt
werden kann und es ermöglicht,
durch eine Stabilisierung der Kontaktflächendrücke zwischen einer Bremstrommel
und Bremsbacken eine stabile Bremskraft zu erzeugen.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Bremsenaufbau gemäß dem Patentanspruch 1 in zufriedenstellender
Weise gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bremsenaufbaus sind in den
Unteransprüchen
angegeben. Mit dem erfindungsgemäßen Bremsenaufbau
können
in vorteilhafter Weise stabile EIN-/AUS-Betätigungen der Bremse mit feststehenden
und beweglichen Eisenkernen erzeugt werden, die einen entsprechenden Bereich
eines Innenraumes einer Bremstrommel einnehmen.
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Der
Bremsenaufbau für
eine Traktionsmaschine gemäß der Erfindung
weist folgendes auf:
eine Bremstrommel, die so ausgelegt ist,
daß sie
um eine auf einer Drehachse der Traktionsmaschine angeordnete Welle
drehbar ist; und
eine in einen Innenraum der Bremstrommel eingebaute
elektromagnetische Bremseinheit zum Bremsen der rotierenden Bremstrommel,
wobei
die elektromagnetische Bremseinheit folgendes aufweist:
eine
Vielzahl von beweglichen Eisenkernen;
eine Vielzahl von Bremsbacken,
die auf der Außenseite
der einzelnen beweglichen Eisenkerne angeordnet und durch Verbindungselemente
mit diesen verbunden sind, wobei die Bremsbacken gekrümmte Außenflächen aufweisen,
die einer gekrümmten
Innenfläche
der Bremstrommel gegenüberliegend
angeordnet sind; und
einen einstückig ausgebildeten, feststehenden
Eisenkernblock mit einer Vielzahl von feststehenden Eisenkernbereichen,
die mit den einzelnen beweglichen Eisenkernen durch Druckfedern
verbunden sind, um die einzelnen Bremsbacken mittels der beweglichen
Eisenkerne und der Verbindungselemente nach außen gegen die gekrümmte Innenfläche der Bremstrommel
zu spannen. Gemäß der Erfindung weisen
der feststehende Eisenkernblock und die beweglichen Eisenkerne jeweils
einander gegenüberliegende
ebene Kontaktflächen
auf.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bremsenaufbaus
weist der einstückig
ausgebildete, feststehende Eisenkernblock ein Loch auf, in das die
Welle eingepaßt
ist.
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In
Weiterbildung des Bremsenaufbaus ist vorgesehen, daß die elektromagnetische
Bremseinheit jeweils mindestens drei bewegliche Eisenkerne und Bremsbacken
aufweist. Durch die Erhöhung
der Anzahl der Bremsbacken kann der Bremsenaufbau eine verstärkte Bremskraft
erzeugen.
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Ferner
kann der erfindungsgemäße Bremsenaufbau
Führungselemente
aufweisen, die entlang der gekrümmten
Innenfläche
der Bremstrommel angeordnet sind, wobei die Führungselemente Stirnflächen aufweisen,
die Umfangsstirnflächen
der Bremsbacken gegenüberliegen,
wobei die Stirnflächen
der Führungselemente
ein durch die drehende Bremstrommel auf die Bremsbacken ausgeübtes Drehmoment
aufnehmen. Dadurch kann ein Bruch der Verbindungselemente durch
Abstützen
der Umfangsstirnflächen
der Bremsbacken verhindern werden.
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Vorzugsweise
ist bei dem erfindungsgemäßen Bremsenaufbau
jede der Bremsbacken durch ein Verbindungselement mit dem entsprechenden beweglichen
Eisenkern verbunden. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht,
daß sich
die Bremsbacken leicht in Umfangsrichtung entlang der gekrümmten Innenfläche der
Bremstrommel und in einer Ebene, welche die Mittelachse der Welle
enthält,
drehen bzw. schwenken.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Bremsenaufbau
können
die Druckfedern eine Kombination von Federn mit unterschiedlichen
Eigenschaften sein. Daher kann die Form der Bremstrommel dadurch
reguliert werden, daß sich
die Bremstrommel bei einer Verformung auf geeignete Weise der Form
der Bremsbacken anpaßt
und der Bremsenaufbau infolgedessen eine geeignete Bremskraft erzeugt.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
des Bremsenaufbaus ist vorgesehen, daß die Bremsbacken durch unterschiedlich
viele Verbindungselemente mit den beweglichen Eisenkernen verbunden sein.
Dies bietet den Vorteil, daß die
Anzahl der Verbindungselemente auf geeignete Weise variiert werden
kann, so daß sich
die Bremstrommel so verformt bzw. ausdehnt, daß sie sich auf geeignete Weise
an die Form der Bremsbacken anpaßt.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
gemäß der Erfindung
weist der Bremsenaufbau einen Flansch mit einer zu einer Mittelachse
der Welle senkrechten Oberfläche
auf, wobei der einstückig ausgebildete,
feststehende Eisenkernblock an der zur Mittelachse der Welle senkrechten
Oberfläche anliegend
angeordnet und an dem Flansch befestigt ist.
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Auf
diese Weise wird der feststehende Eisenkernblock exakt unter einem
rechten Winkel zur Welle angeordnet, so daß die elektromagnetische Bremseinheit
nicht schief zur Mittelachse der Welle installiert wird. Die Bremsbacken
können
daher gegen die Bremstrommel gespannt werden, ohne unregelmäßige Spalte
zwischen ihnen zu erzeugen. Damit kann der Bremsenaufbau eine starke
Bremskraft ausüben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Bremsenaufbau für eine Traktionsmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2A und 2B sind
Draufsichten auf einen herkömmlichen
Bremsenaufbau;
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3A und 3B sind
fragmentarische seitliche Schnittansichten eines Bremsenaufbaus
einer Traktionsmaschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 ist
eine Draufsicht auf einen Bremsenaufbau für eine Traktionsmaschine gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
eine Draufsicht auf einen Bremsenaufbau für eine Traktionsmaschine gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist
eine Draufsicht auf einen Bremsenaufbau für eine Traktionsmaschine gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung; und
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7 ist
eine Draufsicht auf einen Bremsenaufbau für eine Traktionsmaschine gemäß einer sechsten
Ausführungsform
der Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Bremse für eine Traktionsmaschine gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß 1 weist
der Bremsenaufbau eine zylindrische Bremstrommel 2 auf,
die fest an einem Drehkörper
der Traktionsmaschine angebracht und um eine Mittelachse einer Welle 17 drehbar
ausgeführt
ist, welche sich von einem weiter unten beschriebenen Gehäuse 14 aus
erstreckt, sowie eine elektromagnetische Bremseinheit 1,
die in einem Innenraum der Bremstrommel 2 angeordnet ist.
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Die
drehfest angebrachte elektromagnetische Bremseinheit 1 weist
ein Paar bewegliche Eisenkerne 4 und einen einstückig ausgebildeten,
feststehenden Eisenkernblock 15 auf. Der feststehende Eisenkernblock 15 weist
ein Paar feststehende Eisenkernbereiche auf, welche den einzelnen
beweglichen Eisenkernen 4 gegenüberliegen.
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Die
Bremstrommel 2 ist auf der Welle 17 mit einem
dazwischen angeordneten Lager gelagert, so daß die Bremstrommel 2 um
die Welle 17 drehbar ist.
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Ein
Loch 18 ist in der Mitte des einstückig ausgebildeten, feststehenden
Eisenkernblocks 15 ausgebildet, und die Welle 17 ist
mittels Schrumpf- oder Dehnpassung fest in dieses Loch 18 eingepaßt, um die
elektromagnetische Bremseinheit 1 in einem Innenraum des
Gehäuses 14 zu
montieren, wie in 1 veranschaulicht ist.
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Die
elektromagnetische Bremseinheit 1 weist des weiteren ein
Paar Bremsbacken 5 auf, deren gekrümmte Außenflächen einer gekrümmten Innenfläche der
Bremstrommel 2 gegenüberliegend angeordnet
sind. Jede der Bremsbacken 5 ist mit je zwei Verbindungselementen 8 und
Backenträgern 9 an
dem beweglichen Eisenkern 4 befestigt.
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Zwischen
dem einstückig
ausgebildeten, feststehenden Eisenkernblock 15 und jedem
beweglichen Eisenkern 4 sind Druckfedern 12 angeordnet. Die
Druckfedern 12 spannen die beiden Bremsbacken 5 gegen
die gekrümmte
Innenfläche
der Bremstrommel 2 vor, um eine Drehung der Bremstrommel 2 anzuhalten.
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Das
Gehäuse 14 befindet
sich an einem Ende der Welle 17, die einen integralen Teil
des Gehäuses 14 darstellt.
Das Gehäuse 14 weist
auf seiner Innenseite mehrere bogenförmige Führungselemente 16 auf,
die entlang der gekrümmten
Innenfläche der
Bremstrommel 2 angeordnet sind. Die Führungselemente 16 sind
gemäß der Darstellung
so positioniert, daß Umfangsstirnflächen einer
jeden Bremsbacke 5 Umfangsstirnflächen der Führungselemente 16 gegenüberliegend
angeordnet sind.
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Wenn
die Bremsbacken 5 gegen die drehende Bremstrommel 2 gespannt
werden, nehmen die Umfangsstirnflächen der Führungselemente 16 ein von
der drehenden Bremstrommel 2 ausgeübtes Drehmoment auf, um einen
Bruch der Verbindungselemente 8 durch Abstützen der
Umfangsstirnflächen der
Bremsbacken 5 zu verhindern.
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Um
einen Bruch der Verbindungselemente 8 zu verhindern, sind
die Bremsbacken 5 und die Führungselemente 16 relativ
zueinander so positioniert, daß Spalte
mit Abmessungen von einigen wenigen zehn Mikrometern zwischen den
einander gegenüberliegenden
Umfangsstirnflächen
der Bremsbacken 5 und der Führungselemente 16 gebildet
sind, um das Drehmoment aufzunehmen, obgleich die erforderliche
relative Positionierungsgenauigkeit je nach der Größe der Verbindungselemente 8 verschieden ist.
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Da
die beiden feststehenden Eisenkernbereiche, wie oben erwähnt, als
integrale Teile des einzigen feststehenden Eisenkernblocks 15 gebildet sind,
ist es möglich,
die Bremse durch einen einfachen Montagevorgang herzustellen, so
daß die
Herstellungskosten verringert werden können.
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Gemäß der Ausführungsform
weist der einstückig
ausgebildete, feststehende Eisenkernblock 15 die beiden
feststehenden Eisenkernbereiche als integrale Teile davon auf, und
die elektromagnetische Bremseinheit 1 wird in dem Gehäuse 14 montiert, wenn
die sich aus dem Gehäuse 14 erstreckende Welle 17 in
das Loch 18 eingepaßt
wird, das in dem feststehenden Eisenkernblock 15 ausgebildet
ist.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es bei dem vorstehend
erwähnten Bremsenaufbau
der Ausführungsform,
anders als im Fall des vorausgehend beschriebenen, herkömmlichen
Innenausdehnungsbremsenaufbaus, nicht nötig, separate elektromagnetische
Bremseinheiten an einem Bremsträger
anzubringen.
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Um
mit dem Bremsenaufbau der Ausführungsform
ein zufriedenstellendes Bremskraftniveau zu erzeugen, ist es wünschenswert,
daß sich
die beiden beweglichen Eisenkerne 4 exakt in Radialrichtungen
der Bremstrommel 2 bewegen und radial gegen die gekrümmte Innenfläche der
Bremstrommel 2 drücken.
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2A ist eine Draufsicht auf den vorausgehend
erwähnten
herkömmlichen
Bremsenaufbau, und 2B ist eine vergrößerte Draufsicht
auf einen von Bremsbackenbereichen des herkömmlichen Bremsenaufbaus. Gemäß 2A ist ein Paar von elektromagnetischen
Bremseinheiten 1 mittels Befestigungsschrauben an einem
Bremsträger 20 befestigt.
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Wenn
die Mittelposition der beiden elektromagnetischen Bremseinheiten 1 aufgrund
eines Spiels zwischen Außengewinden,
die an den Befestigungsschrauben ausgebildet sind, und mit diesen Außengewinden
zusammenpassenden Innengewinden, oder auch aus anderen Gründen in
einer Vertikalrichtung um einen geringen Betrag von der Mitte einer
Bremstrommel 2 versetzt ist, wie es durch Pfeile in 2A angedeutet ist, würden die Bremsbacken 5 beispielsweise
aus ihren ordnungsgemäßen Positionen
verschoben werden, wie es in 2B gezeigt
ist.
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Sollte
diese Situation eintreten, ergibt sich insofern ein Problem, als
die Bremsbacken 5 unter einem unausgeglichenen Druck gegen
die Bremstrommel 2 gespannt werden, was zu einer Herabsetzung der
Bremskraft oder zu einem Schlupf der Bremsbacken 5 führen würde.
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Bei
dem Bremsenaufbau der vorliegenden Ausführungsform ist die elektromagnetische
Bremseinheit 1 gemäß der Darstellung
in 2A und 2B exakt
positioniert, da die Welle 17 des Gehäuses 14 in das Loch 18 eingepaßt ist,
das in dem einstückig ausgebildeten,
feststehenden Eisenkernblock 15 ausgebildet ist, so daß die Bremsbacken 5 nicht
verschoben werden. Aus dem oben Gesagten ist zu ersehen, daß der Bremsenaufbau
gemäß der Ausführungsform
eine leicht durchführbare
Positionierung der elektromagnetischen Bremseinheit 1 ermöglicht und
eine stabile Bremskraft erzeugt.
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Da
das Gehäuse 14 an
seiner Innenseite die bogenförmigen
Führungselemente 16 aufweist,
die entlang der gekrümmten
Innenfläche
der Bremstrommel 2 angeordnet sind, kann die elektromagnetische Bremseinheit 1 einen
größeren Bereich
des Innenraums der Bremstrommel 2 einnehmen und erzeugt somit
stabile EIN-/AUS-Betätigungen
der Bremse.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die bogenförmigen
Führungselemente 16 nicht
an der Bremstrommel 2, sondern an der Innenseite des Gehäuses 14 vorgesehen.
Daher können
die Spalte zwischen den Umfangsstirnflächen der Bremsbacken 5 und
den ihnen gegenüberliegenden
Umfangsstirnflächen
der Führungselemente 16 nach
dem Einpassen der Welle 17 des Gehäuses 14 in das Loch 18,
das in dem einstückig
ausgebildeten, feststehenden Eisenkernblock 15 ausgebildet
ist, durch ein Drehen des einstückig
ausgebildeten, feststehenden Eisenkernblocks 15 leicht
justiert werden. Dies macht es möglich,
insbesondere die beim Montieren der Bremse entstehenden Herstellungskosten
zu verringern.
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Da
des weiteren die Umfangsstirnflächen
der Führungselemente 16 so
positioniert werden können, daß kleine
Spalte gegenüber
den Umfangsstirnflächen
der Bremsbacken 5 hergestellt werden, ist es möglich, den
Betrag der Durchbiegung (Biegung) der Verbindungselemente 8 zu
verringern. Somit kann der Durchmesser der Verbindungselemente 8 verkleinert
werden, was eine Einsparung von Material- und Bearbeitungskosten
ermöglicht.
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Während der
vorausgehend erwähnte,
herkömmliche
Bremsenaufbau am Bremsträger 20 ausgebildete
Drehmomentaufnahmeteile aufweist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform
die bogenförmigen
Führungselemente 16 entlang
der gekrümmten
Innenfläche
der Bremstrommel 2 im Inneren des Gehäuses 14 angeordnet.
Dieser Bremsenaufbau der Ausführungsform
ermöglicht
eine effektive Nutzung der Innenfläche der Bremstrommel 2 und
eine Stabilisierung der EIN-/AUS-Betätigungen der Bremse.
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Der
Grund dafür
ist, daß einander
gegenüberliegende
Oberflächenbereiche
des einstückig ausgebildeten,
feststehenden Eisenkernblocks 15 und der beweglichen Eisenkerne 4 so
vergrößert werden
können,
daß die
feststehenden Eisenkernbereiche des feststehenden Eisenkernblocks 15 eine starke
Anziehungskraft auf die jeweiligen beweglichen Eisenkerne 4 ausüben.
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Des
weiteren ermöglicht
der Bremsenaufbau der Ausführungsform
eine Verringerung der Anzahl von Windungen der Spulen 13,
die in die feststehenden Eisenkernbereiche des einstückig ausgebildeten,
feststehenden Eisenkernblocks 15 eingebettet sind. Dies
führt zu
einer Verringerung der Herstellungskosten für die Spulen 13.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Während der
einstückig
ausgebildete, feststehende Eisenkernblock 15 durch ein
Festlegen der Welle 17 in dem im feststehenden Eisenkernblock 15 ausgebildeten
Loch 18 mittels Schrumpf- oder Dehnpassung am Gehäuse 14 befestigt
ist, kann der feststehende Eisenkernblock 15 mittels Schraubverbindungen
am Gehäuse 14 befestigt
sein.
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3A ist eine fragmentarische seitliche Schnittansicht
eines Aufbaus einer für
eine Traktionsmaschine ausgelegten Bremse gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung, und 3B ist eine vergrößerte fragmentarische
seitliche Schnittansicht des Bremsenaufbaus der zweiten Ausführungsform, bei
dem gleiche oder ähnliche
Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Flansch 19 an einem Basisteil der sich aus dem
Gehäuse 14 erstreckenden
Welle 17 gebildet, wobei der Flansch 19 eine zur
Mittelachse der Welle 17 senkrechte Oberfläche aufweist.
Der einstückig
ausgebildete, feststehende Eisenkernblock 15 ist an der
zur Mittelachse der Welle 17 senkrechten Oberfläche anliegend
angeordnet und mittels Schrauben 21 am Gehäuse 14 befestigt,
wie es in 3A gezeigt ist.
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Das
Vorsehen der Schrauben 21 ermöglicht eine leichtere Positionierung
des feststehenden Eisenkernblocks 15 in Bezug auf das Gehäuse 14,
was somit zu einer Erhöhung
der Produktionsrate bei Bremsen beiträgt.
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Wenn
der einstückig
ausgebildete, feststehende Eisenkernblock 15 am Gehäuse 14 befestigt ist,
dann ist der feststehende Eisenkernblock 15 fest gegen
die zur Mittelachse der Welle 17 senkrechte Oberfläche vorgespannt.
Somit wird der feststehende Eisenkernblock 15 exakt unter
einem rechten Winkel zur Welle 17 angeordnet, so daß die elektromagnetische
Bremseinheit 1 nicht schief zur Mittelachse der Welle 17 installiert
wird, wie es in 3B gestrichelt angedeutet
ist. Die Bremsbacken 5 können daher gegen die Bremstrommel 2 gespannt
werden, ohne unregelmäßige Spalte
zwischen ihnen zu erzeugen. Folglich erzeugt der Bremsenaufbau der Ausführungsform
eine starke Bremskraft.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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4 ist
eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Bremse für eine Traktionsmaschine gemäß einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung, bei der gleiche oder ähnliche Bauteile wie bei den
vorangegangenen Ausführungsformen
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Während bei
dem Bremsenaufbau der ersten Ausführungsform jede Bremsbacke 5 durch
ein Paar von Backenträgern 9 mit
dem entsprechenden beweglichen Eisenkern 4 verbunden ist,
so ist bei dem in 4 dargestellten Bremsenaufbau
der dritten Ausführungsform
jede Bremsbacke 5 von einem einzigen Backenträger 9 getragen,
der mit einem einzigen Verbindungselement 8 mit dem beweglichen Eisenkern 4 verbunden
ist.
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Da
jede Bremsbacke 5 von je einem Backenträger 9 und einem Verbindungselement 8 getragen ist,
können
die Bremsbacken 5 sich leicht in Umfangsrichtungen entlang
der gekrümmten
Innenfläche
der Bremstrommel 2 und in einer Ebene, welche die Mittelachse
der Welle 17 enthält,
drehen bzw. schwenken. Selbst wenn ein Störfaktor für eine normale Funktion der
Bremse auftritt, wie etwa zwischen der Bremstrommel 2 und
den Bremsbacken 5 liegender Sand oder Schmutz, bilden sich
aufgrund der Schwenkbewegung der Bremsbacken 5 keine anormalen
Spalte zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5.
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Infolgedessen
trägt der
Bremsenaufbau dieser Ausführungsform
dazu bei, zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 einen
stabilen Anlagekontakt ohne Bildung von unregelmäßigen Spalten beizubehalten,
und selbst beim Vorliegen von unerwünschten Störfaktoren ein bestimmtes Niveau
an Bremskraft zu erzeugen.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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5 ist
eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Bremse für eine Traktionsmaschine gemäß einer vierten
Ausführungsform
der Erfindung, bei dem gleiche oder ähnliche Bauteile wie bei den
vorangegangenen Ausführungsformen
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Die
Bremsenaufbauten der vorstehend genannten ersten bis dritten Ausführungsform
weisen je zwei bewegliche Eisenkerne 4 und Bremsbacken 5 auf.
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Der
Bremsenaufbau der vierten Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens
drei bewegliche Eisenkerne 4 und Bremsbacken 5 vorgesehen
sind. Tatsächlich
weist der Bremsenaufbau in dem dargestellten Beispiel gemäß 5 je
sechs bewegliche Eisenkerne 4 und Bremsbacken 5 auf.
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Da
die elektromagnetische Bremseinheit 1 durch Einpassen der
Welle 17 in das Loch 18 leicht im Gehäuse 14 montiert
wird, ist es möglich,
trotz von einer Erhöhung
der Anzahl von beweglichen Eisenkernen 4 und Bremsbacken 5 eine
wesentliche Erhöhung
der Montagekosten zu vermeiden.
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Ein
bedeutender Vorteil der vierten Ausführungsform ist es, daß der Bremsenaufbau
als Ergebnis der Erhöhung
der Anzahl von Bremsbacken 5 eine verstärkte Bremskraft erzeugen kann.
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Wenn
die Anzahl von im Inneren der Bremstrommel 2 angeordneten
Bremsbacken 5 gering ist, kann sich die Bremstrommel 2 elliptisch
verformen, was unregelmäßige Spalte
zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 hervorruft,
wenn die Bremsbacken 5 gegen die Bremstrommel 2 gespannt werden.
Eine solche Verformung der Bremstrommel 2 könnte zu
einer Abschwächung
der Bremskraft führen.
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Wenn
eine größere Anzahl
von Bremsbacken 5 entlang der gekrümmten Innenfläche der Bremstrommel 2 angeordnet
ist, wie in dem Beispiel von 5 gezeigt
ist, dann behält
die Bremstrommel 2 auch dann eine Kreisform bei, wenn sie
von den Bremsbacken 5 nach außen gedrückt wird. Somit trägt der Bremsenaufbau
der Ausführungsform
dazu bei, einen gleichförmigen
Anlagekontakt zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 ohne die
Bildung von unerwünschten
Spalten aufrechtzuerhalten, und ungeachtet des Auftretens eines
Störfaktors,
wie etwa zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 liegenden
Sandes oder Schmutzes, eine stabile Bremskraft zu erzeugen.
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Im
allgemeinen kann sich durch Kondensation infolge von Änderungen
der Umgebungsbedingungen, wie etwa der Umgebungstemperatur, eine dünne Wasserschicht
zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 bilden.
Dies kann zu einem Schlupf der Bremsbacken 5 entlang der
Innenfläche der
Bremstrommel 2 führen.
Da gemäß der Darstellung
eine größere Anzahl
von Bremsbacken 5 vorgesehen ist, stellt der Bremsen aufbau
der vorliegenden Ausführungsform
einen verbesserten Sicherheitsfaktor zur Verfügung und erzeugt selbst beim
Auftreten unerwünschter
Störfaktoren
eine stabile Bremskraft.
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Zusätzlich können verschiedene
Typen von Druckfedern 12 mit unterschiedlichen Federkonstanten
oder unterschiedlichen Längen
in einem einstückig
ausgebildeten, feststehenden Eisenkernblock 15 eingesetzt
werden, um die Schubkräfte
einzustellen, die von den Druckfedern 12 auf die einzelnen Bremsbacken 5 ausgeübt werden.
Diese Anordnung ermöglicht
es, die Form der Bremstrommel 2 derart zu regulieren, daß sich die
Bremstrommel 2 bei einer Verformung auf geeignete Weise
der Form der Bremsbacken 5 anpaßt, und der Bremsenaufbau infolgedessen
eine verstärkte
Bremskraft erzeugt.
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FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
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6 ist
eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Bremse für eine Traktionsmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform
der Erfindung, bei dem gleiche oder ähnliche Bauteile wie bei den
vorangegangenen Ausführungsformen
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Während bei
dem Bremsenaufbau der vierten Ausführungsform jede Bremsbacke 5 mit
je zwei Backenträgern 9 und
Verbindungselementen 8 mit dem entsprechenden beweglichen
Eisenkern 4 verbunden ist, so ist bei dem in 6 dargestellten Bremsenaufbau
der fünften
Ausführungsform
jede Bremsbacke 5 von einem einzigen Backenträger 9 getragen,
der durch ein einziges Verbindungselement 8 mit dem beweglichen
Eisenkern 4 verbunden ist.
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Da
jede Bremsbacke 5 durch je einen Backenträger 9 und
ein Verbindungselement 8 getragen ist, können die
Bremsbacken 5 leicht in Umfangsrichtungen entlang der gekrümmten Innenfläche der Bremstrommel 2 und
in einer Ebene, welche die Mittelachse der Welle 17 enthält, drehen
bzw. schwenken. Selbst wenn ein Störfaktor für eine normale Funktion der
Bremse auftritt, wie etwa zwischen der Bremstrommel 2 und
den Bremsbacken 5 liegender Sand oder Schmutz, bilden sich
aufgrund der Schwenkbewegung der Bremsbacken 5 keine anormalen
Spalte zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5.
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Infolgedessen
trägt der
Bremsenaufbau dieser Ausführungsform
dazu bei, zwischen der Bremstrommel 2 und den Bremsbacken 5 einen
stabilen Anlagekontakt ohne Bildung von unregelmäßigen Spalten zu gewährleisten,
und selbst beim Vorliegen von unerwünschten Störfaktoren ein bestimmtes Niveau
an Bremskraft zu erzeugen.
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SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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7 ist
eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Bremse für eine Traktionsmaschine gemäß einer sechsten
Ausführungsform
der Erfindung, bei der gleiche oder ähnliche Bauteile wie in den
vorangegangenen Ausführungsformen
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Bei
der vorstehend erwähnten
vierten Ausführungsform
werden Druckfedern 12 verschiedener Typen (unterschiedlicher
Federkonstanten oder Längen)
verwendet, so daß sich
die Bremstrommel 2 bei einer Verformung auf geeignete Weise
an die Form der Bremsbacken 5 anpaßt.
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Im
Vergleich dazu verwendet der Bremsenaufbau der sechsten Ausführungsform
den gleichen Typ von Druckfedern 12, um Schubkräfte auf
die Bremsbacken 5 zu beaufschlagen und sie gegen die Bremstrommel 2 zu
spannen. Die einzelnen Bremsbacken 5 sind jedoch von unterschiedlich
vielen Backenträgern 9 und
Verbindungselementen 8 getragen, wie in 7 veranschaulicht
ist.
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Unter
der Annahme, daß die
einzelnen Bremsbacken 5 mit der gleichen Schubkraft gegen die
Bremstrommel 2 gedrückt
werden, erzeugt eine bestimmte Bremsbacke 5, die von einer
größeren Anzahl
von Backenträgern 9 und
Verbindungselementen 8 getragen ist, einen geringeren Betrag
einer maximalen Verformung der Bremstrommel 2, da die Schubkraft
(bzw. eine auf die Bremstrommel 2 aufgebrachte Last) über die
Umfangslänge
der Bremsbacke 5 verteilt ist.
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Bei
dem dargestellten Beispiel des Bremsenaufbaus der sechsten Ausführungsform
sind einige der Bremsbacken 5 (vier in 7)
von je einem Backenträger 9 und
einem Verbindungselement 8 getragen, während die anderen von je zwei
Backenträgern 9 und
Verbindungselementen 8 getragen sind.
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Bei
dieser Anordnung ist der Betrag der Verformung von Bereichen der
Bremstrommel 2, die durch von je einem Backenträger 9 und
Verbindungselement 8 getragene Bremsbacken 5 gespannt
werden, groß,
während
der Betrag der Verformung von Bereichen der Bremstrommel 2,
die durch von je zwei Backenträgern 9 und
Verbindungselementen 8 getragene Bremsbacken 5 gespannt
werden, gering ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann die Anzahl der Backenträger 9 und
Verbindungselemente 8, welche die einzelnen Bremsbacken 5 tragen,
auf geeignete Weise variiert werden, so daß sich die Bremstrommel 2 so
verformt (ausdehnt), daß sie
sich auf geeignete Weise an die Form der Bremsbacken 5 anpaßt.
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Infolgedessen
trägt der
Bremsenaufbau dieser Ausführungsform
dazu bei, einen stabilen Anlagekontakt zwischen der Bremstrommel 2 und
den Bremsbacken 5 zu gewährleisten, ohne unregelmäßige Spalte
zu erzeugen, und eine verstärkte
Bremskraft zu erzeugen.