DE102004040251B4

DE102004040251B4 - Clutch-brake combination

Info

Publication number: DE102004040251B4
Application number: DE200410040251
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Biller Helmut
Original assignee: Kern Antriebstechnik GmbH
Current assignee: KERN ANTRIEBSTECHNIK GMBH, DE
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: DE102004040251A1

Abstract

Kupplungs-Bremskombination (1) mit einem Kupplungsmagneten (3) und einem Bremsmagneten (2), die koaxial zu einer Rotationsachse (8) angeordnet sind und zwischen denen mindestens eine Ankerplatte (10, 11) mit geringem axialen Spiel angeordnet ist, die über eine axial nachgiebige Ringfeder (9) mit einer Abtriebswelle drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfeder (9) sternförmig radial nach außen weisende Laschen (37) besitzt, die zwischen zwei Ankerplatten (10, 11) eingespannt und durch radial innen liegende Arme (38) miteinander verbunden sind, die im Wesentlichen konzentrisch zu Rotationsachse (8) verlaufen und in einem Freiraum (39) zwischen den Ankerplatten (10, 11) axial frei beweglich sind.Clutch-brake combination (1) with a clutch magnet (3) and a brake magnet (2), which are arranged coaxially to an axis of rotation (8) and between which at least one anchor plate (10, 11) is arranged with little axial play, which over a axially resilient ring spring (9) is non-rotatably connected to an output shaft, characterized in that the ring spring (9) has star-shaped, radially outward-pointing tabs (37) which are clamped between two anchor plates (10, 11) and by radially inner arms ( 38) which are essentially concentric to the axis of rotation (8) and are freely axially movable in a free space (39) between the anchor plates (10, 11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs-Bremskombination nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a clutch-brake combination according to the preamble of claim 1.

Kupplungs-Bremskombinationen werden unter anderem für Webmaschinenantriebe, aber auch für Werkzeugmaschinen, Verpackungs- und Druckmaschinen sowie Handhabungsgeräte verwendet. Sie dienen zum Kuppeln einer Antriebswelle mit einer Abtriebswelle und zum Abbremsen der Abtriebswelle bei geöffneter Kupplung innerhalb kürzester Zeit. Insbesondere bei Webmaschinen werden hohe Anforderungen gestellt. So muss die Abtriebswelle im Falle eines Fehlers innerhalb möglichst kleiner Nachlaufwinkel bei Drehzahlen bis ca. 2500 U/min stillgesetzt werden. Hierdurch wird das Material der Kupplungs-Bremskombination durch die dynamischen Trägheitskräfte hohen Spitzenbelastungen ausgesetzt. Trotzdem werden ein präzises Arbeiten über die gesamte Lebensdauer und lange Standzeiten der Kupplungs-Bremskombination erwartet.Clutch brake combinations are used, among others, for weaving machine drives, but also for machine tools, packaging and printing machines and handling equipment. They serve to couple a drive shaft with an output shaft and to decelerate the output shaft with the clutch open within a very short time. In particular, in looms high demands are made. So the output shaft must be stopped in the event of a fault within the smallest possible caster angle at speeds up to about 2500 rev / min. As a result, the material of the clutch-brake combination is exposed by the dynamic inertia forces high peak loads. Nevertheless, a precise work over the entire service life and long service life of the clutch-brake combination are expected.

Aus der DE 31 16 902 A1 ist eine Kupplungs-Bremskombination bekannt, bei der zwischen einem Kupplungsmagneten und einem Bremsmagneten eine Ankerplatte mit geringem axialen Spiel angeordnet ist. Die Ankerplatte ist drehfest über zwei jeweils an einer Stirnseite angeordnete Ringfedern und eine Mitnehmernabe mit einer Abtriebswelle verbunden. Hierzu sind die Ringfedern aus dünnem Federstahl in Laufrichtung der Ankerscheibe wechselweise an Stege angenietet, die zum einen der Mitnehmernabe und zum anderen der außen liegenden ringförmigen Ankerscheibe zugeordnet sind. Wird diese aus ihrer mittleren Ausgangsposition von einem der Magnete angezogen, werden die Ringfedern in Umfangsrichtung zwischen den Stegen gebogen und außerdem auf Zug beansprucht. Hierbei entstehen an den Befestigungsstellen Mikrobewegungen, die zu einem vorzeitigen Verschleiß und Schadstellen führen können. Es sind auch Kupplungs-Bremskombinationen bekannt, bei denen eine Ankerscheibe durch eine Ringfeder auf einer Welle befestigt ist.From the DE 31 16 902 A1 a clutch-brake combination is known in which an armature plate is arranged with a small axial clearance between a clutch magnet and a brake magnet. The armature plate is non-rotatably connected via two arranged on one end side of the annular springs and a drive hub with an output shaft. For this purpose, the annular springs made of thin spring steel in the direction of the armature disc are alternately riveted to webs, which are assigned to a Mitnehmerabe and on the other hand, the outer annular armature disc. If this is attracted to its middle starting position of one of the magnets, the annular springs are bent in the circumferential direction between the webs and also claimed to train. This creates micro-movements at the attachment points, which can lead to premature wear and damage. There are also clutch-brake combinations are known in which an anchor plate is fixed by a ring spring on a shaft.

Die DE 22 32 206 A zeigt einen flexiblen Kupplungskörper, welcher zwischen zwei koaxial angeordneten, Drehmoment übertragenden Körpern eine Antriebsverbindung in zwei Richtungen ermöglicht, wobei einer der Drehmoment übertragenden Körper axial bezüglich des anderen bewegbar ist, wobei der Kupplungskörper die Form einer im wesentlichen flachen Membran aus elastischem Metall besitzt, welche mit Öffnungen versehen ist und ein Muster von Streifen bildet, wobei das Streifenmuster einen mittleren kreisförmigen Teil bildet und sich eine erste Gruppe von Streifenelementen vom Mittelteil im Wesentlichen radial nach außen erstreckt, während eine zweite Gruppe von Streifenelementen die Außenenden der Streifenelemente der ersten Gruppe verbindet, und dass die Streifenelemente einer der Gruppe wellenförmige Ränder aufweisen, um in Axialrichtung ausreichend streckbar zu sein, so dass die relative Axialbewegung der drehmomentübertragenden Körper kompensierbar ist.The DE 22 32 206 A shows a flexible coupling body which allows a drive connection in two directions between two coaxially arranged, torque transmitting bodies, wherein one of the torque transmitting body is axially movable with respect to the other, wherein the coupling body has the shape of a substantially flat membrane made of elastic metal which is apertured and forms a pattern of stripes, the stripe pattern forming a central circular portion and a first group of stripe members extending substantially radially outwardly from the central portion, while a second group of stripe members interconnecting the outer ends of the stripe members of the first group, and that the strip elements of one of the group have wave-shaped edges to be sufficiently stretchable in the axial direction so that the relative axial movement of the torque-transmitting bodies is compensatable.

Aus der DE 1 909 196 U ist eine elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung mit mindestens einem Reibkörper bekannt, der bezüglich einer der miteinander zu kuppelnden Wellen drehfest, jedoch axial beweglich ist, wobei eine mit ihrem Mittelteil an der Welle befestigte Federplatte vorgesehen ist, deren drei radial nach außen weisende Arme über Brücken miteinander verbunden und an dem Reibkörper befestigt sind.From the DE 1 909 196 U an electromagnetically actuated friction clutch with at least one friction body is known, which is rotationally fixed, but axially movable with respect to one of the waves to be coupled to one another, with its central part attached to the shaft spring plate is provided, the three radially outwardly facing arms connected via bridges and are attached to the friction body.

Die DE 1 625 715 A zeigt eine elektromagnetische Reibungskupplung oder -bremse mit axial federnd gelagertem Ankerring, wobei der Reibbelag mit einer verhältnismäßig starren flachen Unterlage oder Einlage und/oder der federnde Träger des Ankerringes auf der von der Reibfläche abgekehrten Seite mit einem durch eine verhältnismäßig starre flache Auflage oder Einlage versteiften Dämpfungsbelag versehen ist.The DE 1 625 715 A shows an electromagnetic friction clutch or brake with axially resiliently mounted anchor ring, wherein the friction lining stiffened with a relatively rigid flat pad or liner and / or the resilient support of the anchor ring on the side facing away from the friction surface with a stiffened by a relatively rigid flat support or liner Damping pad is provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs-Bremskombination so zu gestalten, dass sie kostengünstig hergestellt werden kann und im Dauerbetrieb sehr kurze Bremszeiten ermöglicht. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention has for its object to make a clutch-brake combination so that they can be produced inexpensively and allows continuous operation very short braking times. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Nach der Erfindung besitzt die Ringfeder sternförmig radial nach außen weisende Laschen, die zwischen zwei Ankerplatten eingespannt und durch radial innen liegende, sich in Umfangsrichtung erstreckende Arme miteinander verbunden sind, die im Wesentlichen konzentrisch zur Rotationsachse verlaufen und in einem freien Raum zwischen den Ankerplatten axial frei beweglich sind. Die erfindungsgemäße Ringfeder kann sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung gebogen werden, wodurch sich eine gleichmäßige Materialauslastung ergibt. Ferner können die gebogenen Arme sich unter der Belastung elastisch strecken und verkürzen, sodass an den Einspannstellen keine Mikrobewegungen stattfinden. Die elastischen Verformungen in radialer Richtung haben auf die Drehmomentübertragung in Umfangsrichtung keinen negativen Einfluss, zumal die Durchbiegung der Ringfeder in Umfangsrichtung durch die überlagerte radiale, elastische Verformung bei gleicher axialer Verlagerung der Ankerplatte verringert ist. Dadurch sind die durch das Drehmoment auf die Ringfeder einwirkenden Biegemomente relativ klein.According to the invention, the annular spring has star-shaped radially outwardly pointing tabs which are clamped between two anchor plates and connected by radially inwardly extending, circumferentially extending arms which are substantially concentric with the axis of rotation and axially free in a free space between the anchor plates are mobile. The annular spring according to the invention can be bent both in the circumferential direction and in the radial direction, resulting in a uniform material utilization. Furthermore, the bent arms can elastically stretch and shorten under the load, so that no micromotion takes place at the clamping points. The elastic deformations in the radial direction have no negative influence on the torque transmission in the circumferential direction, especially since the deflection of the annular spring in the circumferential direction is reduced by the superposed radial, elastic deformation with the same axial displacement of the armature plate. As a result, the bending moments acting on the annular spring by the torque are relatively small.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind in den Laschen jeweils zwei in Umfangsrichtung nebeneinander liegende Schraubenlöcher vorgesehen und die Arme über Stege, die etwa mittig zwischen den Laschen angeordnet sind, mit einem inneren Ringbereich verbunden, wobei die Arme, die Laschen, die Stege und der innere Ringbereich Durchbrüche begrenzen. Diese weisen einen konzentrisch zur Rotationsachse verlaufenden, inneren Bereich auf, an den sich in Umfangsrichtung zu beiden Seiten ein Übergangsbereich anschließt und den inneren Bereich mit einem äußeren Bereich so verbindet, dass eine schmalste Stelle der durch zwei benachbarte Übergangsbereiche gebildeten Stege in radialer Richtung näher an dem äußeren Bereich liegt als an dem inneren Bereich. Da mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse der für die Drehmomentübertragung zur Verfügung stehende Materialquerschnitt der Ringfeder zunimmt, ist es im Sinne einer guten Materialauslastung vorteilhaft, dass die elastischen Verformungen der Ringfeder durch ihre Gestaltung zur äußeren Randzone verlagert werden. Hierzu dienen zum einen die Laschen, die auf Grund zweier eng beieinander liegender Schrauben in Umfangsrichtung schmal gehalten werden können, und zum anderen die Durchbrüche, durch die ein relativ geschlossener innerer Bereich mit einem ausreichenden Materialquerschnitt geschaffen wird, während nach außen hin eine Materialanhäufung vermieden wird. Dabei sind die Durchbrüche so ausgelegt, dass die Spannungen vom Material möglichst gleichmäßig aufgenommen werden. Grundsätzlich können drei und mehr Laschen über den Umfang verteilt angeordnet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, sechs Laschen vorzusehen.According to one embodiment of the invention are in the tabs two in Circumferentially provided adjacent screw holes and the arms via webs, which are arranged approximately centrally between the tabs, connected to an inner annular region, wherein the arms, the tabs, the webs and the inner annular region define openings. These have a concentric to the axis of rotation, inner region, to which a transition region adjoins in the circumferential direction on both sides and connects the inner region with an outer region so that a narrowest point of the webs formed by two adjacent transition regions closer in the radial direction the outer area is at the inner area. Since with increasing distance from the axis of rotation available for the torque transmission material cross section of the annular spring increases, it is advantageous in terms of good material utilization that the elastic deformations of the annular spring are displaced by their design to the outer edge zone. Serve for this purpose on the one hand, the tabs, which can be kept narrow due to two closely spaced screws in the circumferential direction, and on the other hand, the openings through which a relatively closed inner region is created with a sufficient material cross-section, while outward accumulation of material is avoided , The breakthroughs are designed so that the stresses are absorbed by the material as evenly as possible. Basically, three or more tabs can be arranged distributed over the circumference. It has proven advantageous to provide six tabs.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Ringfeder bringt nicht nur Vorteile in Bezug auf die Werkstoffauslastung und die Dauerstandfestigkeit, sie ist auch vorteilhaft sowohl in Bezug auf die Massenträgheit der abzubremsenden, rotierenden Massen, als auch auf die Massen, die vom Bremsmagneten bzw. Kupplungsmagneten axial bewegt werden müssen. Da das Material bei guter Drehmomentübertragung und hoher Flexibilität der Ringfeder in axialer Richtung in dem Außenbereich der Ringfeder reduziert ist, lassen sich kurze Ansprechzeiten der Kupplungs-Bremskombination erreichen. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn der äußere Bereich der Durchbrüche in Umfangsrichtung zwischen den Schraubenlöchern einen Zentralbereich aufweist, der den Durchbruch in Richtung auf die Schraubenlöcher erweitert.The inventive design of the annular spring not only brings advantages in terms of material utilization and fatigue life, it is also advantageous both in terms of inertia of the braked, rotating masses, as well as the masses, which must be moved axially by the brake magnet or clutch magnet , Since the material is reduced with good torque transmission and high flexibility of the annular spring in the axial direction in the outer region of the annular spring, short response times of the clutch-brake combination can be achieved. For this purpose, it is particularly advantageous if the outer region of the openings in the circumferential direction between the screw holes has a central region which widens the opening in the direction of the screw holes.

Um die Schraublöcher für die Spannschrauben in den Laschen möglichst in Umfangsrichtung nah zusammenlegen zu können, sind in den Ankerplatten in den den Laschen zugeordneten Bereichen jeweils ein Schraubenloch mit einer Ansenkung und ein Gewindeloch vorgesehen, wobei die beiden Ankerplatten bezüglich der Anordnung der Schraubenlöcher und Gewindelöcher spiegelbildlich zueinander ausgeführt sind. Die Spannschrauben greifen durch das Schraubenloch mit der Ansenkung und das Schraubenloch in der Lasche in das Gewindeloch der anderen Ankerplatte ein. Dadurch ist in jede Ankerplatte im Bereich einer Lasche nur eine Ansenkung für den Kopf der Spannschraube erforderlich, die einen größeren Platz beansprucht.In order to close the screw holes for the clamping screws in the tabs possible close in the circumferential direction, a screw hole with a countersink and a threaded hole are provided in the anchor plates in the tabs associated areas, the two anchor plates with respect to the arrangement of the screw holes and threaded holes mirror images executed to each other. The clamping screws engage through the screw hole with the countersink and the screw hole in the tab into the threaded hole of the other anchor plate. As a result, only one countersink for the head of the clamping screw is required in each anchor plate in the region of a tab, which takes up more space.

Das eng am Schraubenloch liegende Gewindeloch im Bereich der Laschen hat einen besonderen Vorteil bei Ankerscheiben, die in radialer Richtung mehrfach vom Magnetfeld durchflutet werden. Diese besitzen mindestens eine ringförmige, durch Stege unterbrochene Aussparung, wobei die Stege in der Regel im Bereich der Laschen angeordnet sind. Die Stege bilden zwischen den sonst durch die Aussparungen voneinander getrennten Durchflutungsbereichen magnetische Brücken. Es ist daher vorteilhaft, diese Stege möglichst schmal halten zu können.The threaded hole in the area of the tabs, which is located close to the screw hole, has a particular advantage in the case of armature disks, which are repeatedly flooded by the magnetic field in the radial direction. These have at least one annular, interrupted by webs recess, wherein the webs are usually arranged in the region of the tabs. The webs form magnetic bridges between the otherwise separate by the recesses flow areas. It is therefore advantageous to be able to keep these webs as narrow as possible.

Zur Leistungssteigerung einer Kupplungs-Bremskombination ist es vorteilhaft, eine mehr als zweifache Durchflutung der Ankerplatte zu ermöglichen, indem die Ankerplatten mehrere konzentrische, durch Stege voneinander getrennte Aussparungen aufweisen. Die den inneren Aussparungen zugeordneten Stege sind versetzt zu den äußeren Stegen angeordnet, die im Bereich der Schraubenlöcher und Gewindebohrungen für die Spannschrauben liegen. Um auch bei einer solchen Konfiguration die äußeren Stege in Umfangsrichtung schmal zu halten, überdecken die äußeren Aussparungen mit ihren radial nach innen versetzten Enden die Schraubenlöcher bzw. die Gewindebohrungen teilweise in Umfangsrichtung. Zweckmäßigerweise werden die Aussparungen mit den radial nach innen versetzten Enden durch Laserstrahlen oder spanabhebend aus der Ankerplatte ausgeschnitten. Dies ergibt mit einfachen Mitteln eine hohe Präzision für die Lage der Aussparungen zueinander und zu entsprechenden Bereichen der Polringe des Kupplungsmagneten bzw. des Bremsmagneten. Eine solche Präzision ist vorteilhaft, um die geforderten Übertragungswerte und Reaktionszeiten einhalten zu können und Fertigungstoleranzen zwischen verschiedenen Kupplungs-Bremskombinationen einer Anlage möglichst gering zu halten.To increase the performance of a clutch-brake combination, it is advantageous to allow a more than twice the flooding of the anchor plate by the anchor plates have a plurality of concentric, separated by webs recesses. The webs associated with the inner recesses are arranged offset to the outer webs, which lie in the region of the screw holes and threaded holes for the clamping screws. In order to keep the outer webs in the circumferential direction narrow even with such a configuration, the outer recesses cover with their radially inwardly offset ends, the screw holes and the threaded holes partially in the circumferential direction. Conveniently, the recesses are cut with the radially inwardly offset ends by laser beams or machined from the anchor plate. This results in simple means a high precision for the position of the recesses to each other and to corresponding areas of the pole rings of the clutch magnet or the brake magnet. Such precision is advantageous in order to be able to meet the required transmission values and reaction times and to keep manufacturing tolerances between different clutch-brake combinations of a system as low as possible.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die dem Bremsmagneten zugeordnete Ankerplatte im stromlosen Zustand unter einer Vorspannung der Ringfeder, die eine besondere Federkennlinie aufweist, an einem Polring des Bremsmagneten anliegt. Dadurch wird zum einen erreicht, dass die Ausgangswelle auch im stromlosen Zustand ihre Stellung zum Gehäuse beibehält und zum anderen besitzt die Ringfeder bei einer solchen Anordnung im Bremsfall eine sehr geringe Durchbiegung. Schließlich unterstützt die Ringfeder die Schaltkraft des Bremsmagneten, wodurch die Schaltzeit bis zum Stillstand der Abtriebswelle reduziert wird.According to a further embodiment of the invention, it is proposed that the armature plate associated with the brake magnet in the currentless state under a bias of the annular spring, which has a special spring characteristic, rests against a pole ring of the brake magnet. As a result, on the one hand ensures that the output shaft maintains its position to the housing in the de-energized state and, secondly, the annular spring has a very small deflection in such an arrangement in the case of braking. Finally, the annular spring supports the switching force of the brake magnet, causing the Switching time is reduced to standstill of the output shaft.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kupplungs-Bremskombination, 1 a partial longitudinal section through a clutch-brake combination,

2 eine Ansicht einer Ringfeder, 2 a view of a ring spring,

3 eine Ansicht einer Ankerplatte und 3 a view of an anchor plate and

4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV in 3. 4 a section corresponding to the line IV-IV in 3 ,

Die Figuren zeigen eine Kupplungs-Bremskombination 1, so weit dies zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. Zwischen einem Bremsmagneten 2 und einem Kupplungsmagneten 3 der Kupplungs-Bremskombination 1 sind zwei Ankerplatten 10, 11 angeordnet, zwischen denen im Bereich des äußeren Umfangs eine Ringfeder 9 mittels nicht dargestellten Spannschrauben verspannt ist. Die Ringfeder 9 ist an ihrem inneren Bereich durch Schrauben 12 an einer Mitnehmernabe 7 befestigt, indem die Schrauben 12 durch Schraubenlöcher 29 der Ringfeder 9 in die Mitnehmernabe 7 eingreifen.The figures show a clutch-brake combination 1 As far as this is necessary for understanding the invention. Between a brake magnet 2 and a clutch magnet 3 the clutch-brake combination 1 are two anchor plates 10 . 11 arranged, between which in the region of the outer circumference of an annular spring 9 is clamped by means not shown clamping screws. The ring spring 9 is at its inner area by screws 12 at a hub 7 fastened by the screws 12 through screw holes 29 the ring spring 9 in the hub 7 intervention.

Die Ankerplatten 10, 11 sind im Wesentlichen gleich gestaltet. Sie besitzen drei magnetisch durchflutete Bereiche 16, 17, 18, die durch ringförmige, nur durch Verbindungsstege 21, 22 unterbrochene Aussparungen 19, 20 voneinander getrennt sind. Die Verbindungsstege 21 der äußeren Aussparung 19 liegen im Bereich der Schraubenlöcher 13 bzw. der Gewindebohrungen 14 für die Spannschrauben, während die Verbindungsstege 22 für die innere Aussparung 20 ungefähr mittig zwischen den Stegen für die äußere Aussparung 19 liegen (3). Um die magnetischen Brücken zwischen den Durchflutungsbereichen 16, 17, 18 klein zu halten und damit die magnetischen Verluste zu minimieren, ist die Aussparung 19 an ihren Enden 23 radial nach innen versetzt und überdeckt das Schraubenloch 13 bzw. das Gewindeloch 14 teilweise. Um die Aussparungen 19, 20 präzise herstellen zu können, werden sie vorteilhafterweise mit Laserstrahlen aus den Ankerplatten 10, 11 geschnitten.The anchor plates 10 . 11 are essentially the same. They have three magnetically flooded areas 16 . 17 . 18 passing through annular, only by connecting webs 21 . 22 broken recesses 19 . 20 are separated from each other. The connecting bridges 21 the outer recess 19 lie in the area of the screw holes 13 or the threaded holes 14 for the clamping screws, while the connecting webs 22 for the inner recess 20 approximately midway between the webs for the outer recess 19 lie ( 3 ). Around the magnetic bridges between the flooding areas 16 . 17 . 18 To keep small and thus minimize the magnetic losses is the recess 19 at their ends 23 offset radially inward and covers the screw hole 13 or the threaded hole 14 partially. To the recesses 19 . 20 To be able to produce precise, they are advantageously with laser beams from the anchor plates 10 . 11 cut.

Die Ankerplatten 10, 11 arbeiten mit Polringen 24, 25 des Bremsmagneten 2 und des Kupplungsmagneten 3 zusammen. Die Polringe 24, 25, an denen die Ankerscheiben 10, 11 je nach Schaltungszustand anliegen, sind durch Isolierzonen 26 in Ringbereiche 27 unterteilt, die radial versetzt zu den Durchflutungsbereichen 16, 17, 18 der Ankerplatten 10, 11 angeordnet sind, sodass sich eine Durchflutung 28 ergibt, die durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist und mehrfach von den Polringen 24, 25 zu den Ankerplatten 10, 11 wechselt.The anchor plates 10 . 11 work with pole rings 24 . 25 of the brake magnet 2 and the clutch magnet 3 together. The pole rings 24 . 25 where the armature discs 10 . 11 Depending on the circuit state applied, are by Isolierzonen 26 in ring areas 27 divided radially offset from the flooding areas 16 . 17 . 18 the anchor plates 10 . 11 are arranged, so there is a flood 28 results, which is indicated by a dash-dotted line and several times by the Polringen 24 . 25 to the anchor plates 10 . 11 replaced.

Die Polringe 24, 25 besitzen jeweils einen Befestigungsflansch 4, 5 mit Gewindelöchern 6, wobei der Befestigungsflansch 4 des Bremsmagneten 2 mit einem Gehäuse fest verbunden ist, während der Befestigungsflansch 5 des Kupplungsmagneten 3 mit einem nicht dargestellten Antriebselement bzw. einer Antriebswelle verbunden ist. In der Regel sind das Antriebselement und der Kupplungsmagnet 3 auf einer nicht dargestellten Abtriebswelle drehbar gelagert, auf der die Mitnehmernabe 7 drehfest sitzt. Die Abtriebswelle mit der Mitnehmernabe 7 sowie der Kupplungsmagnet 3 rotieren um eine Rotationsachse 8. Im stromlosen Zustand der Magnete 2, 3 liegt die Ankerplatte 10 unter einer geringen Vorspannung der Ringfeder 9 am Polring 24 des Bremsmagneten 2 an. Somit wird die Abtriebswelle in einer sicheren Position zum Gehäuse gehalten. Wird der Kupplungsmagnet 3 bestromt, wird der Anker 11 mit dem Anker 10 gegen den Polring 25 des Kupplungsmagneten 3 gezogen, wodurch die Abtriebswelle mit der Mitnehmernabe 7 von dem Antriebselement angetrieben wird. Im Störungsfall wird der Kupplungsmagnet 3 abgeschaltet und der Bremsmagnet 2 bestromt. Dadurch wird die Ankerplatte 10 mit der Ankerplatte 11 von dem Bremsmagneten 2 angezogen. Die Schaltbewegung wird durch die Vorspannung der Ringfeder 9 unterstützt.The pole rings 24 . 25 each have a mounting flange 4 . 5 with threaded holes 6 , where the mounting flange 4 of the brake magnet 2 is firmly connected to a housing while the mounting flange 5 of the coupling magnet 3 is connected to a drive element, not shown, or a drive shaft. In general, the drive element and the clutch magnet 3 rotatably mounted on an output shaft, not shown, on which the drive hub 7 rotatably seated. The output shaft with the hub 7 and the clutch magnet 3 rotate around a rotation axis 8th , In de-energized state of the magnets 2 . 3 lies the anchor plate 10 under a slight bias of the annular spring 9 at the pole ring 24 of the brake magnet 2 at. Thus, the output shaft is held in a secure position to the housing. Will the clutch magnet 3 energized, becomes the anchor 11 with the anchor 10 against the pole ring 25 of the coupling magnet 3 pulled, whereby the output shaft with the Mitnehmerabe 7 is driven by the drive element. In case of failure, the clutch magnet 3 switched off and the brake magnet 2 energized. This will make the anchor plate 10 with the anchor plate 11 from the brake magnet 2 dressed. The switching movement is due to the bias of the annular spring 9 supported.

Die Ringfeder 9 (2) besitzt an ihrem äußeren Umfang sechs radial gerichtete Laschen 37, in denen jeweils zwei Schraubenlöcher 30 für die Spannschrauben vorgesehen sind, mit denen die Ringfeder 9 zwischen den Ankerplatten 10, 11 verspannt wird. Damit die Laschen 37 und die entsprechenden Befestigungsbereiche der Ankerplatten 10, 11 in Umfangsrichtung schmal gehalten werden können, sind für die Spannschrauben jeweils ein Schraubenloch 13 und ein Gewindeloch 14 in Umfangsrichtung nebeneinander liegend angeordnet. Das Schraubenloch 13 besitzt eine Ansenkung 15 (4) für die Aufnahme des Kopfes der Spannschraube.The ring spring 9 ( 2 ) has at its outer periphery six radially directed tabs 37 , in each of which two screw holes 30 are provided for the clamping screws with which the annular spring 9 between the anchor plates 10 . 11 is strained. So the tabs 37 and the corresponding attachment areas of the anchor plates 10 . 11 can be kept narrow in the circumferential direction, are each a screw hole for the clamping screws 13 and a threaded hole 14 arranged side by side in the circumferential direction. The screw hole 13 has a countersink 15 ( 4 ) for receiving the head of the clamping screw.

Die Laschen 37 sind an ihren radial innen liegenden Enden durch Arme 38 miteinander verbunden. Die äußere Kontur der Arme 38 verläuft im Wesentlichen koaxial zur Rotationsachse 8, und zwar so weit innen liegend, dass die Arme 38 sich in einem Freiraum 39 zwischen den Ankerplatten 10, 11 frei biegen können. Die Ringfeder 9 besitzt eine Innenkontur 44, mit der sie auf der Mitnehmernabe 7 geführt ist. Daran schließt sich radial nach außen ein weitgehend geschlossener Ringbereich 40 an, in dem paarweise die Schraubenlöcher 29 vorgesehen sind. Der Ringbereich 40 wird teilweise von Durchbrüchen 31 begrenzt, und zwar mit einem inneren Bereich 32, der konzentrisch zur Rotationsachse 8 verläuft. An den Bereich 32 des Durchbruchs 31 schließen sich zu beiden Seiten Übergangsbereiche 33 an, die den inneren Bereich 32 mit einem äußeren Bereich 34 verbinden, der ebenfalls weitgehend konzentrisch zur Rotationsachse verläuft. Zwischen den Durchbrüchen 31, dem Ringbereich 40 und den Armen 38 werden Stege 36 gebildet. Dabei sind die Übergangsbereiche 33 der Durchbrüche 31 so gestaltet, dass zwischen einem inneren Kreis 42 und einem äußeren Kreis 43 des inneren Bereichs 32 bzw. des äußeren Bereichs 34 die schmalste Stelle 41 des Stegs 36 näher am äußeren Kreis 43 liegt. Dadurch wird die elastische Verformbarkeit der Ringfeder 9 nach außen größer und die Spannungen unter der Belastung im Material ausgeglichener gestaltet.The tabs 37 are at their radially inner ends by arms 38 connected with each other. The outer contour of the arms 38 is substantially coaxial with the axis of rotation 8th , so far inside, that the arms 38 in a free space 39 between the anchor plates 10 . 11 can bend freely. The ring spring 9 has an inner contour 44 with whom she is on the hub 7 is guided. This is followed by a largely closed ring area radially outward 40 in which in pairs the screw holes 29 are provided. The ring area 40 is partly from breakthroughs 31 limited, with an inner area 32 that is concentric with the axis of rotation 8th runs. To the area 32 the breakthrough 31 close transition areas on both sides 33 at the inner area 32 with an outer area 34 connect, which also runs largely concentric to the axis of rotation. Between the breakthroughs 31 , the ring area 40 and the poor 38 become webs 36 educated. Here are the transition areas 33 the breakthroughs 31 designed so that between an inner circle 42 and an outer circle 43 of the inner area 32 or the outer area 34 the narrowest point 41 of the footbridge 36 closer to the outer circle 43 lies. As a result, the elastic deformability of the annular spring 9 larger outwards and the stresses under the load in the material made more balanced.

Ferner besitzt der äußere Bereich 34 der Durchbrüche 31 einen zentralen Bereich 35, durch den der Durchbruch 31 in Richtung auf die Schraubenlöcher 30 erweitert wird. Dadurch ergibt sich eine günstige Anbindung der Arme 38 an die Laschen 37 und die Stege 36. Durch die geschwungene Form der Arme 38 und die Biegemöglichkeit der Stege 36 in radialer Richtung können sich ergebende Längenänderungen beim Schaltvorgang durch die Ringfeder 9 elastisch aufgenommen werden, sodass es nicht zu Mikrobewegungen und Überbeanspruchungen im Bereich der Laschen 37 kommt.Furthermore, the outer area has 34 the breakthroughs 31 a central area 35 through which the breakthrough 31 towards the screw holes 30 is extended. This results in a convenient connection of the arms 38 to the tabs 37 and the footbridges 36 , Due to the curved shape of the arms 38 and the bending possibility of the webs 36 in the radial direction can be resulting changes in length during the switching process by the annular spring 9 be absorbed elastically, so it does not cause micro-movement and overstress in the tabs 37 comes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kupplungs-BremskombinationClutch-brake combination
22: Bremsmagnetbrake magnet
33: Kupplungsmagnetclutch magnet
44: Befestigungsflanschmounting flange
55: Befestigungsflanschmounting flange
66: Gewindebohrungthreaded hole
77: MitnehmernabeDriving hub
88th: Rotationsachseaxis of rotation
99: RingfederRingfeder
1010: Ankerplatteanchor plate
1111: Ankerplatteanchor plate
1212: Schraubescrew
1313: Schraubenlochscrew hole
1414: Gewindebohrungthreaded hole
1515: Ansenkungcountersink
1616: 1. durchfluteter Bereich1. flooded area
1717: 2. durchfluteter Bereich2. flooded area
1818: 3. durchfluteter Bereich3. flooded area
1919: Aussparungrecess
2020: Aussparungrecess
2121: Verbindungsstegconnecting web
2222: Verbindungsstegconnecting web
2323: radial versetztes Enderadially offset end
2424: Polringpole ring
2525: Polringpole ring
2626: IsolierzoneInsulating
2727: Ringbereichring area
2828: Durchflutungby flooding
2929: Schraubenlochscrew hole
3030: Schraubenlochscrew hole
3131: Durchbruchbreakthrough
3232: innerer Bereichinner area
3333: ÜbergangsbereichTransition area
3434: äußerer Bereichouter area
3535: ZentralbereichCentral area
3636: Stegweb
3737: Lascheflap
3838: Armpoor
3939: Freiraumfree space
4040: Ringbereichring area
4141: schmalste Stellenarrowest point
4242: innerer Kreisinner circle
4343: äußerer Kreisouter circle
4444: Innenkonturinner contour

Claims

Clutch brake combination ( 1 ) with a coupling magnet ( 3 ) and a brake magnet ( 2 ) coaxial with a rotation axis ( 8th ) are arranged and between which at least one anchor plate ( 10 . 11 ) is arranged with a small axial clearance, which via an axially resilient annular spring ( 9 ) is rotatably connected to an output shaft, characterized in that the annular spring ( 9 ) star-shaped radially outwardly facing tabs ( 37 ), which between two anchor plates ( 10 . 11 ) and by radially inner arms ( 38 ) which are substantially concentric with the axis of rotation ( 8th ) and in a free space ( 39 ) between the anchor plates ( 10 . 11 ) are axially freely movable.

Clutch brake combination ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the tabs ( 37 ) each two circumferentially adjacent screw holes ( 30 ) and the arms ( 38 ) over bridges ( 36 ), which are approximately in the middle between the tabs ( 37 ) are arranged, with an inner ring area ( 40 ), the arms ( 38 ), the tabs ( 37 ), the webs ( 36 ) and the inner ring area ( 40 ) Breakthroughs ( 31 ) which are concentric with the axis of rotation ( 8th ) extending inner area ( 32 ), to which in the circumferential direction on both sides a transition region ( 33 ) and the inner area ( 32 ) with an outer area ( 34 ) connects so that a narrowest point ( 41 ) passing through two adjacent transition areas ( 33 ) formed webs ( 36 ) in the radial direction closer to the outer region ( 34 ) than at the inner area ( 32 ).

Clutch brake combination ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the outer region ( 34 ) of the breakthrough ( 31 ) in the circumferential direction between the screw holes ( 30 ) a central area ( 35 ), the breakthrough ( 31 ) in the direction of the screw holes ( 30 ) expanded.

Clutch brake combination ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ring area ( 40 ) a circular inner contour ( 44 ) and paired screw holes ( 29 ), the inner areas ( 32 ) of the breakthroughs ( 31 ) assigned.

Clutch brake combination ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the anchor plates ( 10 . 11 ) in the circumferential direction alternately threaded holes ( 14 ) and screw holes ( 13 ) with countersinks ( 15 ), the screw holes ( 30 ) of the tabs ( 37 ), while the other anchor plate ( 10 . 11 ) Threaded holes ( 14 ) and screw holes ( 13 ) in a mirror-image arrangement, so that in each case a screw through a screw hole ( 13 ) of an anchor plate ( 10 . 11 ) and through a screw hole ( 30 ) of the annular spring ( 9 ) into a threaded hole ( 45 ) of the other anchor plate ( 10 . 11 ) intervenes.

Clutch brake combination ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the anchor plates ( 10 . 11 ) are repeatedly flooded and three flooded areas ( 16 . 17 . 18 ), except for webs ( 21 . 22 ) through recesses ( 19 . 20 ) are separated from each other, wherein the outer webs ( 21 ) in the area of the screw holes ( 13 ) or the threaded holes ( 14 ), while the inner webs ( 22 ) approximately in the middle between the outer webs ( 21 ) lie.

Clutch brake combination ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the outer recesses ( 19 ) with their radially inwardly offset ends ( 23 ) the screw holes ( 13 ) or the threaded holes ( 14 ) partially overlap in the circumferential direction.

Clutch brake combination ( 1 ) according to claim 7, characterized in that at least the outer recesses ( 19 ) by laser beams from the anchor plate ( 10 . 11 ) are cut out.

Clutch brake combination ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the brake magnet ( 2 ) facing anchor plate ( 10 ) in the de-energized state under a bias of the annular spring ( 9 ) on a pole ring ( 24 ) of the brake magnet ( 2 ) is present.