DE102011102904A1 - Brake system, has connecting rods used as drive units and arranged at eccentric cams, where eccentric cams are hinged at pressure plate over drive units under interposition of bearing, and cams, drive units and/or rods are integrally formed - Google Patents
Brake system, has connecting rods used as drive units and arranged at eccentric cams, where eccentric cams are hinged at pressure plate over drive units under interposition of bearing, and cams, drive units and/or rods are integrally formed Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Solche Bremsen werden vielfach eingesetzt, insbesondere an Maschinen, bei Transportvorrichtungen, Kränen, im Medizinbereich, bei Bühnen und in den unterschiedlichsten Bereichen, in denen bewegliche Teile gebremst werden müssen. Problematisch ist es oftmals, die mit einem Teil einer Reibungsbremse versehene Druckplatte aus der Bremsstellung wieder in die Lüftungsstellung zurückzubringen.The invention relates to a brake system having the features of the preamble of claim 1. Such brakes are widely used, in particular on machines, in transport devices, cranes, in the medical field, on stages and in the most diverse areas in which moving parts have to be braked. It is often problematic to return the pressure plate provided with a part of a friction brake from the braking position back to the ventilation position.
Eine bekannte Möglichkeit besteht darin, die Bremse auf hydraulischem Wege in die Lüftungsstellung zu überführen. Da jedoch heutzutage die meisten Maschinen und Transportanlagen auf rein elektrischem Wege funktionieren, müssen dann allein für das Lüften der Bremse extra hydraulische Einrichtungen geschaffen werden, einschließlich Leitungen, Pumpen usw. Dies ist teuer und aufwendig.One known possibility is to transfer the brake hydraulically to the ventilation position. However, since nowadays most machines and transport equipment work in a purely electrical way, extra hydraulic equipment, including pipes, pumps, etc., has to be created solely for the release of the brake. This is expensive and expensive.
Eine andere Alternative ist es, starke Elektromagnete zu verwenden, welche die Bremse wieder in die Lüftungsstellung überführen. Je nach Größe der Bremse bzw. Größe der zu bremsenden Vorrichtung müssen diese Elektromagnete sehr stark sein. Schwierig ist es auch, wenn die Reibungsbremse mit der Zeit verschleißt. Auch wenn der Verschleiß nur wenige mm beträgt, muss doch der Elektromagnet auch diese Distanz noch mit überbrücken, was die benötigten Kräfte des Elektromagneten deutlich ansteigen lässt. Solche Elektromagneten sind sehr teuer in der Herstellung, insbesondere auch im Hinblick auf steigende Rohstoffpreise. Des Weiteren benötigen sie sehr viel Energie im Betrieb. Große Elektromagneten generieren auch starke Felder, so dass es auch mit der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) zu Problemen führen kann, beispielsweise bei Bedienpersonen mit Herzschrittmachern usw.Another alternative is to use strong electromagnets, which bring the brake back to the ventilation position. Depending on the size of the brake or size of the device to be braked electromagnets must be very strong. It is also difficult if the friction brake wears out over time. Even if the wear is only a few mm, the electromagnet must also bridge this distance, which significantly increases the required forces of the electromagnet. Such electromagnets are very expensive to manufacture, especially with regard to rising raw material prices. Furthermore, they need a lot of energy during operation. Large electromagnets also generate strong fields, so that it can also lead to problems with the electromagnetic compatibility (EMC), for example, with operators with cardiac pacemakers etc.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bremssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der lediglich kleine energiesparende und kostengünstige Rückhalteeinrichtungen notwendig sind, welche über verschiedene Betriebsmodi verfügen kann und die kostengünstig in der Herstellung und gut in der EMV ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.The object of the invention is therefore to provide a brake system of the type mentioned, in which only small energy-saving and cost-retaining devices are necessary, which can have different operating modes and which is inexpensive to manufacture and good in EMC. This object is solved by the characterizing features of claim 1, which have the following special significance.
Das erfindungsgemäße Bremssystem arbeitet gemäß Anspruch 1 als sogenannte passive Bremse, d. h., dass allein durch die im Energiespeicher gelagerte Energie die Druckplatte in die Bremsstellung bewegbar ist (Notbremsung). Nur in einem besonderen Ausführungsbeispiel wird auf den Energiespeicher verzichtet und das Bremssystem fungiert rein aktiv.The brake system according to the invention operates according to claim 1 as a so-called passive brake, d. h., That alone by the energy stored in the energy storage, the pressure plate in the braking position is movable (emergency braking). Only in a particular embodiment is dispensed with the energy storage and the brake system acts purely active.
Als Rückhalteeinrichtung dienen ein oder mehrere Elektromotoren, an denen jeweils mindestens eine Welle angeordnet ist. An der Welle ist zumindest je ein Exzenter befindlich, welcher an der Druckplatte über ein Anlenkmittel angelenkt ist. Die Druckplatte ist dabei durch die Funktion der Elektromotoren in ihrer Lüftungsstellung halterbar. Die Elektromotoren dienen jedoch auch dazu, die Druckplatte aus ihrer Bremsstellung wieder in Lüftungsrichtung zu bewegen, bis die Lüftungsstellung erreicht ist. Besonders vorteilhaft ist es, als Anlenkmittel ein oder mehrere Pleuel vorzusehen, welche am Exzenter angeordnet sind, wobei die Anlenkung vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Lagers, wie eines Kugellagers geschieht. Durch die Verwendung der Exzenter an den Wellen ergibt sich eine gute Kraftübersetzung der Kraft der Elektromotoren. Hierdurch können weniger leistungsstarke und somit sowohl bei der Herstellung als auch im Betrieb kastengünstige Elektromotoren verwendet werden. Die Elektromotoren können die Druckplatte auch einfach wieder von ihrer Bremsstellung in ihre Lüftungsstelle überführen. Dies ist auch unabhängig vom Verschleiß der Reibungsbremse möglich. Durch einen erhöhten Verschleiß der Reibungsbremse steigt der Energieaufwand für das Überführen der Druckplatte in die Lüftungsstellung nicht. Die Verwendung von Pleueln ist einfach und aus anderen technischen Gebieten bekannt und bewährt. Sie dienen daher als bevorzugte Anlenkmittel, um die Anlenkung zwischen Exzenter und Druckplatte zu realisieren.As a retaining means serve one or more electric motors, on each of which at least one shaft is arranged. At least one eccentric is located on the shaft, which is articulated to the pressure plate via a hinge means. The pressure plate is halterbar by the function of the electric motors in their ventilation position. However, the electric motors also serve to move the pressure plate from its braking position again in the ventilation direction until the ventilation position is reached. It is particularly advantageous to provide one or more connecting rods as articulation means, which are arranged on the eccentric, wherein the articulation preferably takes place with the interposition of a bearing, such as a ball bearing. By using the eccentric on the shafts results in a good power transmission of the force of the electric motors. As a result, less powerful and therefore low-priced electric motors can be used both during production and during operation. The electric motors can also simply transfer the pressure plate back from its braking position to its ventilation point. This is also possible regardless of the wear of the friction brake. Due to increased wear of the friction brake, the energy required for transferring the pressure plate into the ventilation position does not increase. The use of connecting rods is simple and well-known from other technical fields. They therefore serve as preferred hinge means to realize the articulation between eccentric and pressure plate.
Bevorzugt werden Exzenter und Anlenkmittel bzw. Pleuel einstückig ausgebildet. Dies ist besonders stabil und darüber hinaus einfach und kostengünstig in der Herstellung.Preferably eccentric and articulation means or connecting rods are integrally formed. This is particularly stable and, moreover, simple and inexpensive to manufacture.
Durch die Parallelschaltung der Energiespeicher sowie der Exzenter ist der Bremsvorgang bei einer gezielten Bremsung aktiv unterstützbar. Findet keine Notbremsung statt, so kann die Druckplatte zusätzlich zu der durch den Energiespeicher aufgebrachten Energie auch durch die Energie der Elektromotoren in die Bremsstellung überführt werden. Wenn die Elektromotoren die Exzenter dahingehend bewegen, dass diese unter Zwischenschaltung der Anlenkmittel die Druckplatte in Bremsrichtung bewegen, kann eine gezielte aktive Bremsung schnell erfolgen. Hierdurch kann man die sonst beim Bremsvorgang allein durch die Energiespeicher vorliegende Totzeit deutlich verkürzen.Due to the parallel connection of the energy storage and the eccentric braking is actively supported in a targeted braking. If no emergency braking takes place, then the pressure plate can be transferred into the braking position in addition to the energy applied by the energy store and also by the energy of the electric motors. If the electric motors move the eccentrics so that they move the pressure plate in the braking direction with the interposition of the hinge means, a targeted active braking can be done quickly. As a result, you can shorten the time otherwise available during braking solely by the energy storage dead time significantly.
Weiterhin kann man eine gezielte Bremsung dahin aktiv steuern, dass die Druckplatte in Lüftungsrichtung bewegbar ist. Dies wird ebenfalls durch die Elektromotoren unter Zwischenschaltung der Exzenter und der Anlenkmittel bewerkstelligt. Wird die Druckplatte durch die Kraft der Energiespeicher in Bremsrichtung bewegt, können die Elektromotoren leicht gegensteuern und die Druckplatte in Lüftungsrichtung belasten. Hierdurch kann die aktive Bremsung besonders weich und verschleißarm erfolgen. Furthermore, one can actively control a targeted braking that the pressure plate is movable in the direction of ventilation. This is also accomplished by the electric motors with the interposition of the eccentric and the hinge means. If the pressure plate is moved by the force of the energy storage in the braking direction, the electric motors can easily counteract and burden the pressure plate in the direction of ventilation. As a result, the active braking can be done very soft and wear.
Besonders vorteilhaft ist es, die beiden zuvor beschriebenen Elemente zu koppeln, also anfangs die Druckplatte mit Hilfe der Elektromotoren in Bremsrichtung zu bewegen, um die Totzeit der Energiespeicher zu verkürzen und dann, wenn die Kraft der Energiespeicher auf die Druckplatte in Bremsrichtung einwirken, die Druckplatte durch die Elektromotoren und eine gewisse leichte Belastung in Lüftungsrichtung leicht abzubremsen, damit die Bremsung weich erfolgt und auch keine lauten Geräusche zustande kommen.It is particularly advantageous to couple the two elements described above, ie initially to move the pressure plate with the aid of electric motors in the braking direction to shorten the dead time of the energy storage and then when the force of the energy storage act on the pressure plate in the braking direction, the pressure plate Slightly decelerate by the electric motors and a slight load in the direction of ventilation, so that the braking is soft and no loud noises come about.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, als Verbindung zwischen Welle und Elektromotor Planetengetriebe vorzusehen. Diese sind verschleißarm und können die Energie schnell und gut weiterleiten.It is also advantageous to provide as a connection between the shaft and the electric motor planetary gear. These are low-wear and can transfer energy quickly and easily.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen, sowie den Zeichnungen. In den Figuren ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description, the dependent claims, and the drawings. In the figures, the invention is shown in several embodiments. Show it:
Wie am in
Die Druckplatte
Die
Eine andere Ausführungsform des Bremssystems zeigt
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die hier dargestellten Ausführungsformen lediglich beispielhafte Verwirklichungen der Erfindung sind. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch Abänderungen und Abwandlungen möglich. So ist es beispielsweise möglich, eine andere Anzahl von Wellen, Exzentern und Elektromotoren vorzusehen. Es können auch andere Getriebearten, außer Stirnrad- bzw. Planetengetrieben, Anwendung finden. Alle Ausführungsbeispiele können auch ohne Energiespeicher ausgeführt werden und so als reine Aktivbremsen fungieren.Finally, it should be noted that the embodiments shown here are merely exemplary implementations of the invention. This is not limited to this. On the contrary, modifications and modifications are possible. For example, it is possible to provide a different number of shafts, eccentrics and electric motors. Other types of transmissions other than spur gears or planetary gears may also be used. All embodiments can be performed without energy storage and act as pure active brakes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Druckplatteprinting plate
- 10.110.1
- Lüftungsstellungventilation position
- 10.210.2
- Bremsstellungbraking position
- 1111
- Teil einer ReibungsbremsePart of a friction brake
- 1212
- Energiespeicherenergy storage
- 1313
- DruckplattenebenePressure plate plane
- 1414
-
Bremsrichtung von
10 Braking direction of10 - 1515
-
Lüftungsrichtung von
10 Ventilation direction of10 - 1616
- Gewindethread
- 1717
- Ausnehmungrecess
- 1818
- Gewindeteilthreaded part
- 1919
- Gehäusecasing
- 2020
- Rückhalteeinrichtung, ElektromotorRetaining device, electric motor
- 2121
- Wellewave
- 2222
- Exzentereccentric
- 2323
-
Mittelpunkt von
22 Center of22 - 2424
- StirnradgetriebeSpur gears
- 2525
- Übersetzungtranslation
- 3030
- Anlenkmittelarticulation
- 3131
- Lagercamp
- 3232
- Pleuelpleuel
- 3333
-
Mittelpunkt von
35 Center of35 - 3434
-
Verbindungsachse zwischen
23 und33 Connection axis between23 and33 - 3535
- Anlenkstellearticulation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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