DE102021000397A1 - Brake arrangement with brake lining carrier, in particular carrier disk, and shaft, in particular shaft to be braked - Google Patents
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Abstract
Bremsanordnung mit Bremsbelagträger, insbesondere Trägerscheibe, und Welle, insbesondere abzubremsender Welle,wobei der Bremsbelagträger eine Innenverzahnung aufweist,wobei zumindest ein erster der Zähne der Innenverzahnung, insbesondere also ein Federzahn, mit einem elastisch auslenkbaren Bereich verbunden ist, der mit dem restlichen Bremsbelagträger verbunden ist,insbesondere so, dass der erste Zahn elastisch auslenkbar ist, insbesondere in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Welle.Brake arrangement with brake lining carrier, in particular carrier disk, and shaft, in particular shaft to be braked, the brake lining carrier having internal teeth, at least a first of the teeth of the internal teeth, in particular a spring tooth, being connected to an elastically deflectable area which is connected to the rest of the brake lining carrier , in particular so that the first tooth is elastically deflectable, in particular in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation of the shaft.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsanordnung mit Bremsbelagträger, insbesondere Trägerscheibe, und Welle, insbesondere abzubremsender Welle.The invention relates to a brake arrangement with a brake lining carrier, in particular a carrier disk, and a shaft, in particular a shaft to be braked.
Es ist allgemein bekannt, dass eine Bremsanordnung zum Abbremsen einer Welle dient, beispielsweise zum Abbremsen einer Rotorwelle eines Elektromotors.It is generally known that a brake arrangement is used to brake a shaft, for example to brake a rotor shaft of an electric motor.
Aus der
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Umweltschutz bei einer Bremsanordnung zu verbessern, insbesondere die Emissionen zu reduzieren.The invention is therefore based on the object of improving environmental protection in a brake arrangement, in particular of reducing emissions.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Bremsanordnung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the brake arrangement according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Bremsanordnung sind, dass die Bremsanordnung mit Bremsbelagträger, insbesondere Trägerscheibe, und Welle, insbesondere abzubremsender Welle, vorgesehen ist,
wobei der Bremsbelagträger einen Haltebereich und eine Innenverzahnung, insbesondere eine n Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Zähne aufweisende Innenverzahnung, aufweist,
wobei die Innenverzahnung in Umfangsrichtung durch den Haltebereich unterbrochen ist,
insbesondere wobei die Umfangsrichtung auf die Drehachse der Welle und/oder des Mitnehmers bezogen ist,
wobei ein Federteil am Haltebereich kraftschlüssig, insbesondere zumindest kraftschlüssig, mit dem Bremsbelagträger verbunden ist,
wobei ein Mitnehmer, insbesondere ein hülsenartig ausgebildeter Mitnehmer, mit der Welle drehfest verbunden ist,
wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, welche mit der Innenverzahnung im Eingriff ist,
wobei das Federteil auf die Außenverzahnung, insbesondere in eine Zahnlücke der Außenverzahnung, drückt, insbesondere das Federteil an der Außenverzahnung abgestützt ist.Important features of the invention in the brake arrangement are that the brake arrangement is provided with a brake lining carrier, in particular a carrier disk, and a shaft, in particular a shaft to be braked,
wherein the brake pad carrier has a holding area and internal teeth, in particular internal teeth having teeth arranged one behind the other in the circumferential direction,
the internal toothing being interrupted in the circumferential direction by the holding area,
in particular where the circumferential direction is related to the axis of rotation of the shaft and / or of the driver,
wherein a spring part on the holding area is non-positively, in particular at least non-positively, connected to the brake lining carrier,
wherein a driver, in particular a sleeve-like driver, is non-rotatably connected to the shaft,
wherein the driver has an external toothing which is in engagement with the internal toothing,
wherein the spring part presses on the external toothing, in particular into a tooth gap of the external toothing, in particular the spring part is supported on the external toothing.
Von Vorteil ist dabei, dass das elastisch auslenkbare Federteil eine rückstellende Kraft erzeugt, indem er sich beispielsweise an einem Mitnehmer, insbesondere und somit indirekt an der Welle, abstützt und den axialen Bewegungen des Bremsbelagträgers entgegenwirkt. Außerdem ist eine Schallemission, wie beispielsweise Klappern, vermeidbar, da auch bei Drehzahlschwankungen der Welle der Bremsbelagträger spielfrei elastisch mit der Welle verbunden ist. Würde das elastisch auslenkbare Federteil fehlen, würde ein Spiel, also eine Lose, zwischen Bremsbelagträger und Welle dann zu einer Emission von Schall und auch von Materialabrieb führen, wenn die Drehzahl nicht konstant ist. Somit ist die Emission verminderbar, indem erfindungsgemäß ein Federteil vorgesehen wird, das solche Drehzahlschwankungen nur abgedämpft, auf den Bremsbelagträger durchleitet und dadurch ein hartes Anschlagen, also Klappern, des Bremsbelagträgers, insbesondere der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers gegen die Außenverzahnung des Mitnehmers verhindert.The advantage here is that the elastically deflectable spring part generates a restoring force in that it is supported, for example, on a driver, in particular and thus indirectly on the shaft, and counteracts the axial movements of the brake lining carrier. In addition, noise emission, such as rattling, can be avoided, since the brake lining carrier is elastically connected to the shaft without play even in the event of fluctuations in the speed of the shaft. If the elastically deflectable spring part were missing, a play, i.e. a slack, between the brake lining carrier and the shaft would lead to an emission of sound and also of material abrasion if the speed is not constant. The emission can thus be reduced by providing a spring part according to the invention, which only dampens such speed fluctuations, passes them through to the brake lining carrier and thereby prevents the brake lining carrier, in particular the internal toothing of the brake lining carrier, from hitting hard against the external teeth of the driver.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung grenzt der in Umfangsrichtung vom Haltebereich überdeckte Bereich, insbesondere Umfangswinkelbereich, an den, insbesondere beidseitig an den, von der Innenverzahnung in Umfangsrichtung überdeckten Bereich, insbesondere ohne Überlappung. Von Vorteil ist dabei, dass die Innenverzahnung eine Unterbrechung aufweist, in welcher der Haltebereich angeordnet ist, welcher radial weiniger ausgedehnt ist als die Zähne der Innenverzahnung. Somit ist das Federteil kraftschlüssig verbindbar und kann sich an dem Mitnehmer abstützen, um eine Rückstellkraft zu erzeugen.In an advantageous embodiment, the area covered in the circumferential direction by the holding area, in particular the circumferential angle area, adjoins the area covered in the circumferential direction by the internal toothing, in particular without overlap, in particular on both sides. The advantage here is that the internal toothing has an interruption in which the holding area is arranged, which is less radially expanded than the teeth of the internal toothing. The spring part can thus be connected in a non-positive manner and can be supported on the driver in order to generate a restoring force.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federteil als Stanz-Biegeteil aus einem Metallblech, insbesondere aus einem Stahlblech, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ausführbar und eine hohe Standzeit erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the spring part is designed as a stamped and bent part made from sheet metal, in particular sheet steel. The advantage here is that simple production can be carried out and a long service life can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federteil als Stanz-Biegeteil aus einem Blech ausgeführt, welche zumindest zwei metallische Schichten und eine zwischen den beiden metallischen Schichten angeordnete Dämpfungsschicht aufweist,
insbesondere wobei die Dämpfungsschicht Papier, Textil, Kunststoff und/oder Klebstoff aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Dämpfung von Schwingungen erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the spring part is designed as a stamped and bent part made of sheet metal, which has at least two metallic layers and a damping layer arranged between the two metallic layers,
in particular wherein the damping layer comprises paper, textile, plastic and / or adhesive. The advantage here is that an improved damping of vibrations can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom Haltebereich überdeckte Radialabstandsbereich beabstandet von dem von den Zähnen der Innenverzahnung überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass genügend Freiraum dem Federteil zur Verfügung gestellt ist.In an advantageous embodiment, the radial spacing area covered by the holding area is spaced apart from the radial spacing area covered by the teeth of the internal toothing. The advantage here is that sufficient free space is made available to the spring part.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der von dem Federteil überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von dem Haltebereich überdeckten Radialabstandsbereich und überlappt mit dem von den Zähnen der Innenverzahnung überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil am Haltebereich kraftschlüssig verbunden, insbesondere angeklemmt, ist.In an advantageous embodiment, the radial spacing area covered by the spring part overlaps with the radial spacing area covered by the holding area and overlaps with the radial spacing area covered by the teeth of the internal toothing. The advantage here is that the spring part is non-positively connected, in particular clamped, to the holding area.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom Haltebereich in axialer Richtung überdeckte Bereich dünner ausgeführt als die in axialer Richtung gemessene Wandstärke des an den Haltebereich angrenzenden Bereichs des Bremsbelagträgers. Von Vorteil ist dabei, dass der Haltebereich eine dünnere Wandstärke aufweist als der umgebende Bereich des Bremsbelagträgers Somit ist genügend Freiraum für das Federteil zur Verfügung gestellt.In an advantageous embodiment, the area covered in the axial direction by the holding area is made thinner than the wall thickness, measured in the axial direction, of the area of the brake lining carrier adjoining the holding area. The advantage here is that the holding area has a thinner wall thickness than the surrounding area of the brake lining carrier. Thus, sufficient free space is made available for the spring part.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Federteil einen Berührbereich auf, mit den Klammerbereichen verbunden sind und mit dem ein Abstützbereich verbunden ist,
insbesondere wobei das Federteil mit seinem Berührbereich, mit seinen Klammerbereichen und mit seinem Abstützbereich einstückig, insbesondere einteilig ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung aus einem Blech ermöglicht ist, insbesondere als Stanz-Biegeteil. Der Berührbereich liegt dabei flächig am Haltebereich an, insbesondere berührend. Somit ist das Federteil in radialer Richtung begrenzt, insbesondere formschlüssig.In an advantageous embodiment, the spring part has a contact area to which the clamp areas are connected and to which a support area is connected,
in particular wherein the spring part is made in one piece, in particular in one piece, with its contact area, with its clamp areas and with its support area. The advantage here is that simple production from sheet metal is made possible, in particular as a stamped and bent part. The contact area lies flat on the holding area, in particular in a touching manner. The spring part is thus limited in the radial direction, in particular in a form-fitting manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung drückt der Abstützbereich des Federteils auf den Mitnehmer und die Klammerbereiche verbinden das Federteil kraftschlüssig mit dem Haltebereich des Bremsbelagträgers. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil eingedrückt ist in den Mitnehmer, insbesondere in eine Lücke der Außenverzahnung des Mitnehmers.In an advantageous embodiment, the support area of the spring part presses on the driver and the clamp areas connect the spring part to the holding area of the brake lining carrier in a non-positive manner. The advantage here is that the spring part is pressed into the driver, in particular into a gap in the external toothing of the driver.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die durch die elastische Auslenkung der Klammerbereiche aufgespannte erste Ebene parallel ist zu einer den eben ausgeführten Abstützbereich aufnehmenden zweiten Ebene,
insbesondere wobei zumindest ein eben ausgeführter Teilbereich eines der Klammerbereiche senkrecht der den eben ausgeführten Abstützbereich aufnehmenden zweiten Ebene ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Auslenkung quer zur axialen Richtung ausgerichtet ist, also quer zur Verschiebungsrichtung zwischen Bremsbelagträger und Mitnehmer. Somit ist vom Federteil eine Rückstellkraft erzeugbar.In an advantageous embodiment, the first plane spanned by the elastic deflection of the clamp areas is parallel to a second plane that accommodates the support area that has just been implemented,
In particular, at least one flat section of one of the clip areas is oriented perpendicular to the second plane receiving the flat support area. The advantage here is that the deflection is oriented transversely to the axial direction, that is to say transversely to the direction of displacement between the brake lining carrier and the driver. A restoring force can thus be generated by the spring part.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federteil derart stark an den Mitnehmer angedrückt ist, dass das Federteil eine Rückstellkraft erzeugt, wenn der Bremsbelagträger in axialer Richtung relativ zum Mitnehmer verschoben wird. Von Vorteil ist dabei, dass beim Lüften der Bremse der Bremsbelagträger von der Bremsfläche entfernt wird.In an advantageous embodiment, the spring part is pressed so strongly against the driver that the spring part generates a restoring force when the brake lining carrier is displaced in the axial direction relative to the driver. The advantage here is that when the brake is released, the brake lining carrier is removed from the braking surface.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Bremsbelagträger weitere Haltebereiche ausgeformt, wobei weitere Federteile an den weiteren Haltebereichen kraftschlüssig angeordnet und am Mitnehmer abgestützt sind,
insbesondere wobei die weiteren Haltebereiche in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine größere Rückstellkraft erzeugbar ist, die am Umfang gleichmäßiger verteilt ist.In an advantageous embodiment, further holding areas are formed on the brake lining carrier, with further spring parts being non-positively arranged on the further holding areas and supported on the driver,
in particular wherein the further holding areas are regularly spaced from one another in the circumferential direction. The advantage here is that a greater restoring force can be generated, which is more evenly distributed over the circumference.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die taschenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet.In an advantageous embodiment, the pocket-shaped depressions are regularly spaced from one another in the circumferential direction.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger samt der Bremsbeläge einstückig, also einteilig, ausgeformt.In an advantageous embodiment, the brake lining carrier together with the brake linings is formed in one piece, that is to say in one piece.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Bremsbelag stoffschlüssig mit dem Bremsbelagträger verbunden,
wobei der Bremsbelagträger in dem vom jeweiligen Bremsbelag überdeckten Radialabstandsbereich konzentrisch zur Drehachse ausgerichtete, voneinander radial beabstandete Rillen aufweist,
insbesondere wobei die Rillen voneinander in radialer Richtung regelmäßig beabstandet sind.In an advantageous embodiment, each brake pad is firmly connected to the brake pad carrier,
wherein the brake lining carrier has in the radial distance area covered by the respective brake lining concentrically to the axis of rotation aligned, radially spaced apart grooves,
in particular wherein the grooves are regularly spaced from one another in the radial direction.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind axial gerichtete taschenförmige Vertiefungen im Bremsbelagträger im vom jeweiligen Bremsbelag überdeckten Radialabstandsbereich angeordnet,
insbesondere wobei die taschenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet sind.In an advantageous embodiment, axially directed pocket-shaped depressions are arranged in the brake lining carrier in the radial distance area covered by the respective brake lining,
in particular wherein the pocket-shaped depressions are regularly spaced from one another in the circumferential direction.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Rillen von den taschenförmigen Vertiefungen unterbrochen.In an advantageous embodiment, the grooves are interrupted by the pocket-shaped depressions.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt eine erste Rille der Rillen eine Kante des Bremsbelags auf und/oder eine erste Rille der Rillen weist einen nach radial innen gerichteten Hinterschnitt auf.In an advantageous embodiment, a first groove of the grooves receives an edge of the brake lining and / or a first groove of the grooves has an undercut directed radially inward.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die am Bremsbelagträger von den Rillen unterbrochenen Auflagefläche, insbesondere Berührfläche, des Bremsbelags als Konusfläche ausgeformt und/oder die zwischen den beiden Auflageflächen der Bremsbeläge gemessene Wandstärke, insbesondere tangential gerichtet gemessene Wandstärke, nimmt in dem von den Bremsbelägen überdeckten Radialabstandsbereich mit abnehmendem Radialabstand monoton, insbesondere streng monoton, ab.In an advantageous embodiment, the contact surface interrupted by the grooves on the brake lining carrier, in particular the contact surface, of the Brake pad formed as a conical surface and / or the wall thickness measured between the two contact surfaces of the brake pads, in particular wall thickness measured tangentially, decreases monotonically, in particular strictly monotonically, in the radial distance range covered by the brake pads with decreasing radial distance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest, aber axial verschiebbar verbunden, wobei der Mitnehmer mit der Welle verbunden, insbesondere drehfest verbunden ist,
wobei die Welle zumindest mittels eines in einem Gehäuseteil, insbesondere Lagerflansch, aufgenommenen Lagers drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuseteil mit einem Magnetkörper insbesondere drehfest verbunden ist, in welchem eine mit elektrischem Strom beaufschlagbare Spule aufgenommen ist,
wobei axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper eine mit dem Magnetkörper drehfest, aber axial verschiebbare Ankerscheibe angeordnet ist,
wobei am Magnetkörper abgestützte Federteile auf die Ankerscheibe drücken,
wobei am Gehäuseteil eine Bremsfläche ausgebildet ist oder ein eine Bremsfläche aufweisendes Teil angeordnet, insbesondere befestigt, ist.In an advantageous embodiment, the brake lining carrier is non-rotatably connected to the driver, but axially displaceable, the driver being connected to the shaft, in particular non-rotatably connected,
wherein the shaft is rotatably mounted at least by means of a bearing received in a housing part, in particular a bearing flange, the housing part being connected in particular non-rotatably to a magnet body in which a coil that can be charged with electrical current is received,
wherein an armature disk is arranged axially between the brake lining carrier and the magnet body, rotatably fixed with the magnet body, but axially displaceable,
spring parts supported on the magnet body press on the armature disk,
wherein a braking surface is formed on the housing part or a part having a braking surface is arranged, in particular fastened.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Bestromung der Spule die Ankerscheibe entgegen der von den Federn erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingezogen wird und bei Nichtbestromung der Spule die Federn die Ankerscheibe zum Bremsbelagträger hindrücken, so dass dieser Bremsbelagträger zur Bremsfläche hingedrückt wird, wobei ein erster Bremsbelag des Bremsbelagträgers auf die Bremsfläche und die Ankerscheibe auf den anderen Bremsbelag des Bremsbelagträgers gedrückt wird.In an advantageous embodiment, when the coil is energized, the armature disk is drawn towards the magnet body against the spring force generated by the springs, and when the coil is not energized, the springs push the armature disk towards the brake lining carrier so that this brake lining carrier is pressed towards the braking surface, with a first brake lining of the brake lining carrier is pressed onto the braking surface and the armature disk onto the other brake lining of the brake lining carrier.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Welle die Rotorwelle des Elektromotors und/oder die Welle ist mit der Rotorwelle des Elektromotors drehfest verbunden.In an advantageous embodiment, the shaft is the rotor shaft of the electric motor and / or the shaft is non-rotatably connected to the rotor shaft of the electric motor.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Mitnehmer, insbesondere ein hülsenartig ausgebildeter Mitnehmer, mit der Welle drehfest verbunden,
wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, die mit der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers im Eingriff ist,
insbesondere wobei der Mitnehmer auf die Welle aufgesteckt ist und mittels Passfederverbindung drehfest verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Mitnehmer mit einer Außenverzahnung ausstattbar ist und die Welle nur eine formschlüssige mechanische Schnittstelle zum Mitnehmer hin auszubilden hat. Dabei genügt sogar eine Passfedernut, um dann den Mitnehmer mittels einer Passfederverbindung ausbildbar zu machen.In an advantageous embodiment, a driver, in particular a sleeve-like driver, is non-rotatably connected to the shaft,
wherein the driver has an external toothing which is in engagement with the internal toothing of the brake lining carrier,
in particular wherein the driver is plugged onto the shaft and is non-rotatably connected by means of a feather key connection. The advantage here is that the driver can be equipped with external teeth and the shaft only has to form a form-fitting mechanical interface to the driver. A feather key groove is even sufficient in this case in order to then make the driver capable of being formed by means of a feather key connection.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind radial zwischen den am Bremsbelagträger angeordneten, insbesondere kreisringförmigen, Bremsbelägen und der Innenverzahnung axial gerichtete taschenförmige Vertiefungen am Bremsbelagträger ausgeformt,
insbesondere so dass in Umfangsrichtung zwischen den laschenförmigen Vertiefungen radial sich erstreckende Stege ausgeformt sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger mit geringem Materialaufwand genügende Steifigkeit aufweist und somit hohes Drehmoment von den Bremsbelägen zum Mitnehmer durchleitbar ist.In an advantageous embodiment, axially directed pocket-shaped depressions are formed on the brake lining carrier between the, in particular circular, brake linings arranged on the brake lining carrier and the internal toothing,
in particular so that radially extending webs are formed in the circumferential direction between the tab-shaped depressions. The advantage here is that the brake lining carrier has sufficient rigidity with little material expenditure and thus high torque can be passed through from the brake linings to the driver.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die taschenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Unwucht reduziert ist.In an advantageous embodiment, the pocket-shaped depressions are regularly spaced from one another in the circumferential direction. The advantage here is that the imbalance is reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger samt der Bremsbeläge einstückig, also einteilig, ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Herstellung des gesamten Bremsbelagträgers zusammen mit den Bremsbelägen aus demselben Material ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the brake lining carrier together with the brake linings is formed in one piece, that is to say in one piece. The advantage here is that simple, inexpensive production of the entire brake lining carrier together with the brake linings from the same material is made possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Bremsbelag stoffschlüssig mit dem Bremsbelagträger verbunden,
wobei der Bremsbelagträger in dem vom jeweiligen Bremsbelag überdeckten Radialabstandsbereich konzentrisch zur Drehachse ausgerichtete, voneinander radial beabstandete Rillen aufweist,
insbesondere wobei die Rillen voneinander in radialer Richtung regelmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger aus einem anderen Material als die Bremsbeläge herstellbar ist, insbesondere Metall, wie Aluminium, oder ein Phenolharz. Aber selbst wenn dasselbe Material für die Bremsbeläge und den Bremsbelagträger verwendet wird, sind vorteiligerweise unterhalb der Bremsbeläge die genannten Ausnehmungen, wie Rillen, vorhanden. Somit ist nicht nur Material einsparbar, sondern auch ein anderes Resonanzverhalten und/oder Schwingverhalten erreichbar. Denn die kleinen Ausnehmungen, insbesondere Hohlräume, dämpfen bei Betrieb auftretende Schwingungsmoden ab, insbesondere im Vergleich zu einem Vollkörper. Schwingungsmoden unterschiedlicher Frequenz werden bei Betrieb, also einerseits beim Bremsen und andererseits auch bei gelüfteter Bremsanordnung, angeregt.In an advantageous embodiment, each brake pad is firmly connected to the brake pad carrier,
wherein the brake lining carrier has in the radial distance area covered by the respective brake lining concentrically to the axis of rotation aligned, radially spaced apart grooves,
in particular wherein the grooves are regularly spaced from one another in the radial direction. The advantage here is that the Brake lining carrier can be produced from a different material than the brake linings, in particular metal, such as aluminum, or a phenolic resin. But even if the same material is used for the brake linings and the brake lining carrier, the recesses mentioned, such as grooves, are advantageously present below the brake linings. Thus, not only can material be saved, but a different resonance behavior and / or oscillation behavior can also be achieved. This is because the small recesses, in particular cavities, dampen vibration modes that occur during operation, especially in comparison to a solid body. Vibration modes of different frequencies are excited during operation, that is, on the one hand, when braking and, on the other hand, also when the brake arrangement is released.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind axial gerichtete taschenförmige Vertiefungen im Bremsbelagträger im vom jeweiligen Bremsbelag überdeckten Radialabstandsbereich angeordnet,
insbesondere wobei die taschenförmigen Vertiefungen in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger aus einem anderen Material als die Bremsbeläge herstellbar ist, insbesondere Metall, wie Aluminium, oder ein Phenolharz. Aber selbst wenn dasselbe Material für die Bremsbeläge und den Bremsbelagträger verwendet wird, sind vorteiligerweise unterhalb der Bremsbeläge die genannten Vertiefungen vorhanden. Somit ist nicht nur Material einsparbar, sondern auch ein anderes Resonanzverhalten und/oder Schwingverhalten erreichbar. Denn die Vertiefungen sind Hohlräume, welche durch den Bremsbelag und den Bremsbelagträger begrenzt sind, und dämpfen bei Betrieb auftretende Schwingungsmoden ab, insbesondere im Vergleich zu einem Vollkörper. Schwingungsmoden unterschiedlicher Frequenz werden bei Betrieb, also einerseits beim Bremsen und andererseits auch bei gelüfteter Bremsanordnung, angeregt.In an advantageous embodiment, axially directed pocket-shaped depressions are arranged in the brake lining carrier in the radial distance area covered by the respective brake lining,
in particular wherein the pocket-shaped depressions are regularly spaced from one another in the circumferential direction. The advantage here is that the brake lining carrier can be produced from a different material than the brake linings, in particular metal, such as aluminum, or a phenolic resin. But even if the same material is used for the brake linings and the brake lining carrier, the recesses mentioned are advantageously present below the brake linings. Thus, not only can material be saved, but a different resonance behavior and / or oscillation behavior can also be achieved. This is because the depressions are cavities which are delimited by the brake lining and the brake lining carrier and dampen vibration modes that occur during operation, in particular in comparison to a solid body. Vibration modes of different frequencies are excited during operation, that is, on the one hand, when braking and, on the other hand, also when the brake arrangement is released.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Rillen von den taschenförmigen Vertiefungen unterbrochen. Von Vorteil ist dabei, dass das Resonanzverhalten verringert ist. Denn die Vertiefungen erzwingen reduzieren somit die Anzahl möglicher Schwingungsmoden. Selbst wenn ein von der Rillenstruktur zugelassener Schwingungsmode aufschwingen würde, würde dieser aber durch die Vertiefungen gedämpft werden, da diese als Knoten oder offenes Ende wirken.In an advantageous embodiment, the grooves are interrupted by the pocket-shaped depressions. The advantage here is that the resonance behavior is reduced. Because force the depressions thus reduce the number of possible vibration modes. Even if an oscillation mode permitted by the groove structure were to oscillate, it would be dampened by the depressions, since these act as a knot or open end.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest, aber axial verschiebbar verbunden, wobei der Mitnehmer mit der Welle verbunden, insbesondere drehfest verbunden ist,
wobei die Welle zumindest mittels eines in einem Gehäuseteil, insbesondere Lagerflansch, aufgenommenen Lagers drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuseteil mit einem Magnetkörper insbesondere drehfest verbunden ist, in welchem eine mit elektrischem Strom beaufschlagbare Spule aufgenommen ist,
wobei axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper eine mit dem Magnetkörper drehfest, aber axial verschiebbare Ankerscheibe angeordnet ist,
wobei am Magnetkörper abgestützte Federn auf die Ankerscheibe drücken,
wobei am Gehäuseteil eine Bremsfläche ausgebildet ist oder ein eine Bremsfläche aufweisendes Teil angeordnet, insbesondere befestigt, ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse bei Stromausfall automatisch einfällt und nur bei Bestromung lüftbar ist. Außerdem ist nur Gleichstrom zur Bestromung der Spule notwendig, wobei der Gleichstrom beispielsweise aus einer 24 Volt Versorgung einer industriellen Anlage entnehmbar ist oder durch bloße einphasige Gleichrichtung einer Netzwechselspannung herstellbar ist. Außerdem weist der Bremsbelagträger die Bremsbeläge axial beidseitig auf und ist somit an beiden Seiten zur Erzeugung von Bremskraft einsetzbar - einerseits in Zusammenwirkung mit der Ankerscheibe und andererseits in Zusammenwirkung mit der Bremsfläche an dem vorzugsweise als Lagerflansch des Elektromotors ausgeführtem Gehäuseteil.In an advantageous embodiment, the brake lining carrier is non-rotatably connected to the driver, but axially displaceable, the driver being connected to the shaft, in particular non-rotatably connected,
wherein the shaft is rotatably mounted at least by means of a bearing received in a housing part, in particular a bearing flange, the housing part being connected in particular non-rotatably to a magnet body in which a coil that can be charged with electrical current is received,
wherein an armature disk is arranged axially between the brake lining carrier and the magnet body, rotatably fixed with the magnet body, but axially displaceable,
springs supported on the magnet body press on the armature disk,
wherein a braking surface is formed on the housing part or a part having a braking surface is arranged, in particular fastened. The advantage here is that the brake is applied automatically in the event of a power failure and can only be released when the power is supplied. In addition, only direct current is necessary to energize the coil, the direct current being taken from a 24 volt supply of an industrial plant, for example, or being produced by simple single-phase rectification of an AC mains voltage. In addition, the brake pad carrier has the brake pads axially on both sides and can therefore be used on both sides to generate braking force - on the one hand in cooperation with the armature disk and on the other hand in cooperation with the braking surface on the housing part, which is preferably designed as a bearing flange of the electric motor.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Bestromung der Spule die Ankerscheibe entgegen der von den Federn erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingezogen und bei Nichtbestromung der Spule drücken die Federteile die Ankerscheibe zum Bremsbelagträger hin, so dass dieser Bremsbelagträger zur Bremsfläche hingedrückt wird, wobei ein erster Bremsbelag des Bremsbelagträgers auf die Bremsfläche und die Ankerscheibe auf den anderen Bremsbelag des Bremsbelagträgers gedrückt wird. Von Vorteil ist dabei, dass bei Stromausfall ein automatisches Einfallen der Bremse bewirkt ist.In an advantageous embodiment, when the coil is energized, the armature disk is drawn towards the magnet body against the spring force generated by the springs, and when the coil is not energized, the spring parts push the armature disk towards the brake lining carrier so that this brake lining carrier is pressed towards the braking surface, with a first brake lining of the brake lining carrier is pressed onto the braking surface and the armature disk onto the other brake lining of the brake lining carrier. The advantage here is that the brake is automatically applied in the event of a power failure.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt eine erste Rille der Rillen eine Kante des Bremsbelags auf und/oder weist eine erste Rille der Rillen weist einen nach radial innen gerichteten Hinterschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelag zum Zentrieren an einer Zentrierfläche des Bremsbelagträgers anlegbar ist, ohne dass die insbesondere radiale Innenkante am Bremsbelagträger anschlägt, weil der Hinterschnitt die Kante schützt. Vorzugsweise enthält also der vom Hinterschnitt überdeckte axiale Bereich die axiale Position dieser Innenkante. Klebstoff darf in die Rillen eindringen und dann stoffschlüssig mit dem Bremsbelag und dem Bremsbelagträger verbunden sein, wobei der Klebstoff nach dem Aushärten zusätzlich formschlüssig mit dem Bremsbelagträger verbunden ist.In an advantageous embodiment, a first groove of the grooves receives an edge of the brake lining and / or a first groove of the grooves has an undercut directed radially inward. The advantage here is that the brake lining can be placed against a centering surface of the brake lining carrier for centering without the particularly radial inner edge striking the brake lining carrier because the undercut protects the edge. The axial area covered by the undercut therefore preferably contains the axial position of this inner edge. Adhesive may penetrate into the grooves and then be firmly bonded to the brake lining and the brake lining carrier, the adhesive additionally being positively connected to the brake lining carrier after curing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die am Bremsbelagträger von den Rillen unterbrochenen Auflageflächen, insbesondere Berührflächen, der Bremsbeläge jeweils als Konusfläche ausgeformt und/oder die zwischen den beiden Auflageflächen der Bremsbeläge gemessene Wandstärke, insbesondere tangential gerichtet gemessene Wandstärke, nimmt in dem von den Bremsbelägen überdeckten Radialabstandsbereich mit abnehmendem Radialabstand monoton, insbesondere streng monoton, ab. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremsbeläge an ihrem radial äußeren Bereich zuerst in Reibkontakt kommen, wenn die Bremse einfällt. Somit sind verbesserte Betriebseigenschaften der Bremse erreichbar.In an advantageous embodiment, the bearing surfaces interrupted by the grooves on the brake pad carrier, in particular the contact surfaces, of the brake pads are each shaped as a conical surface and / or the wall thickness measured between the two bearing surfaces of the brake pads, in particular the wall thickness measured tangentially, increases in the radial distance area covered by the brake pads monotonically, in particular strictly monotonously, with decreasing radial distance. The advantage here is that the brake linings first come into frictional contact at their radially outer area when the brake is applied. Improved operating properties of the brake can thus be achieved.
Wichtige Merkmale bei dem Elektromotor mit einer vorgenannten Bremsanordnung sind, dass die Welle die Rotorwelle des Elektromotors ist und/oder die Welle mit der Rotorwelle des Elektromotors drehfest verbunden ist.Important features of the electric motor with an aforementioned brake arrangement are that the shaft is the rotor shaft of the electric motor and / or the shaft is connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft of the electric motor.
Von Vorteil ist dabei, dass die Bremsanordnung am Motor integriert anordenbar ist. Insbesondere ist am Lagerflansch, also einem Gehäuseteil, des Elektromotors sogar eine Bremsfläche ausbildbar, insbesondere feinbearbeitet ausbildbar. Somit ist die Reibwärme der Bremse über das Gehäuse des Elektromotors abführbar.The advantage here is that the brake arrangement can be arranged in an integrated manner on the motor. In particular, there is even a braking surface on the bearing flange, that is to say on a housing part, of the electric motor trainable, in particular finely machined trainable. The frictional heat of the brake can thus be dissipated via the housing of the electric motor.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. The invention is not restricted to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further sensible possible combinations of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or the figures, in particular from the task and / or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In
der 1 ist ein Bremsbelagträger 1 mit Mitnehmer 3 undmit einem Federteil 6 einer erfindungsgemäßen Bremsanordnung in Seitenansicht dargestellt. - In
der 2 ist ein zugehöriger Querschnitt dargestellt. - In
der 3 ist einvergrößerter Ausschnitt aus 2 dargestellt. - In
der 4 ist ein Querschnitt durch die Bremsanordnung dargestellt. - In
der 5 ist eine Schrägansicht desBremsbelagträgers 1 dargestellt. - In
der 6 ist das Federteil 6 in Schrägansicht gezeigt. - In der
7 ist der Bremsbelagträger 1 in Draufsicht gezeigt. - In der
8 ist der Bremsbelagträger 1 im Querschnitt gezeigt. - In der
9 ist für ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ein vergrößerter Ausschnitt desBremsbelagträgers 1 gezeigt.
- In the
1 is abrake lining carrier 1 withdriver 3 and with a spring part6th a brake assembly according to the invention shown in side view. - In the
2 an associated cross-section is shown. - In the
3 is an enlarged section from2 shown. - In the
4th a cross-section through the brake assembly is shown. - In the
5 is an oblique view of thebrake pad carrier 1 shown. - In the
6th is the spring part6th shown in oblique view. - In the
7th is thebrake pad carrier 1 shown in plan view. - In the
8th is thebrake pad carrier 1 shown in cross section. - In the
9 is an enlarged section of the brake lining carrier for another embodiment of theinvention 1 shown.
Wie in
In einer ringförmigen Vertiefung des Magnetkörpers
Eine Welle, insbesondere die Rotorwelle eines Elektromotors ist koaxial zur ringförmigen Vertiefung angeordnet.A shaft, in particular the rotor shaft of an electric motor, is arranged coaxially to the annular recess.
Mit der Welle ist ein Mitnehmer
Der Mitnehmer ist hülsenartig ausgeformt und auf die Welle aufgesteckt. Vorzugsweise wird der Mitnehmer
Die Umfangsrichtung, die axiale Richtung und die radiale Richtung sind stets auf die Drehachse der Welle und/oder des Mitnehmers bezogen.The circumferential direction, the axial direction and the radial direction are always related to the axis of rotation of the shaft and / or the driver.
Ein Bremsbelagträger
Der Mitnehmer
Axial zwischen dem Bremsbelagträger
Drehfest zum Magnetkörper
Bei Nichtbestromung der Spule
Bei Bestromung der Spule
Der Bremsbelagträger
Außerdem sind, insbesondere in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandete, taschenförmige Vertiefungen in der ansonsten und mit Ausnahme der Rillen ebenen Kreisringfläche des Bremsbelagträgers
Auf die Kreisringfläche ist ein Bremsbelag
Der zwischen den Bremsbelag
Der weitere Bremsbelag
Die taschenförmigen Vertiefungen sind in Umfangsrichtung vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandet, insbesondere wodurch eine Unwucht vermieden wird. Vorzugsweise sind auch die Rillen zueinander konzentrisch und in radialer Richtung regelmäß9g voneinander beabstandet.The pocket-shaped depressions are preferably regularly spaced from one another in the circumferential direction, in particular as a result of which an imbalance is avoided. The grooves are preferably also concentric to one another and regularly spaced from one another in the radial direction.
Die Innenverzahnung des Bremsbelagträgers
Radial zwischen der Innenverzahnung und der oder den Kreisringflächen sind weitere taschenförmige, insbesondere axial gerichtete, Vertiefungen, also Taschen
Außerdem ist durch entsprechend in Umfangsrichtung eng ausgeführte Beabstandung der Taschen
Somit ist materialsparend eine erhöhte Stabilität erreichbar, da die Stege in ihrer Wirkung der Wirkung von Speichen eines Speichenrades ähneln.In this way, increased stability can be achieved while saving material, since the effect of the webs is similar to the effect of the spokes of a spoked wheel.
Auch die Taschen
Vorzugsweise ist jedem Zahn der Innenverzahnung eine jeweilige Tasche
An zwei Paaren von jeweils zwei diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen ist der dort jeweils angeordnete Zahn der Innenverzahnung als jeweiliger Haltebereich
Wie in
Das Federteil
Das Federteil
Die Klammerbereiche
Vorzugsweise weist der Haltebereich
Wie in
Der in Umfangsrichtung vom Haltebereich
Der Bremsbelagträger
Wenn der Mitnehmer
Abhängig von der axial gerichteten Verschiebung des Bremsbelagträgers
Beim Lüften der Bremse, wenn also die Ankerscheibe den Bremsbelagträger
Überschüssiger Klebstoff der Klebeverbindung zwischen Bremsbelag
Der Bremsbelagträger
Die Umfangsrichtung ist bezogen auf die Drehachse der Welle.The circumferential direction is related to the axis of rotation of the shaft.
Der Bremsbelag
Da der Bremsbelag
Der Bremsbelag
Hierzu ist die Rinne nicht nur in radialer Richtung in den Bremsbelagträger
Somit ist die Zentrierfläche innerhalb des von der die radiale Innenkante des Bremsbelags
Die Zentrierfläche ist an den von der Rille überdeckten axialen Bereich angeschlossen oder von diesem beabstandet.The centering surface is connected to the axial area covered by the groove or at a distance from it.
Die von den Rillen und der Rille unterbrochenen Auflageflächen des Bremsbelags
Der Radialabstand, die Umfangsrichtung sowie die axiale Richtung sind jeweils bezogen auf die Drehachse der Welle und/oder des mit der Welle drehfest verbundenen Mitnehmers
Wie in
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Bremsbelagträger
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Bremsbelagträger, insbesondere TrägerscheibeBrake lining carrier, in particular carrier disk
- 22
- BremsbelagBrake pad
- 33
- MitnehmerCarrier
- 44th
- Taschebag
- 55
- Stegweb
- 66th
- FederteilSpring part
- 4040
- Lagerflansch mit fein bearbeiteter BremsflächeBearing flange with finely machined braking surface
- 4141
- AnkerscheibeArmature disk
- 4242
- FederelementSpring element
- 4343
- SpuleKitchen sink
- 4444
- MagnetkörperMagnetic body
- 6060
- KlammerbereichBracket area
- 6161
- Berührbereich, insbesondere GleitbereichContact area, especially sliding area
- 6262
- AbstützbereichSupport area
- 7070
- HaltebereichHolding area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 10025102 C1 [0005]DE 10025102 C1 [0005]
- AT 519131 A4 [0006]AT 519131 A4 [0006]
- AT 516209 A1 [0007]AT 516209 A1 [0007]
- DE 1480298 A [0008]DE 1480298 A [0008]
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020001112 | 2020-02-20 | ||
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Publications (1)
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DE102021000397.7A Pending DE102021000397A1 (en) | 2020-02-20 | 2021-01-27 | Brake arrangement with brake lining carrier, in particular carrier disk, and shaft, in particular shaft to be braked |
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- 2021-01-27 DE DE102021000397.7A patent/DE102021000397A1/en active Pending
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