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Die Erfindung betrifft einen Antrieb, aufweisend ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse, eine elektromagnetisch betätigbare Bremsanordnung und einen Elektromotor.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Antrieb ausbildbar ist durch ein von einem Elektromotor angetriebenes Getriebe.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, geringe Betriebskosten bei einem Antrieb zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antrieb nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse, eine elektromagnetisch betätigbare Bremsanordnung und einen Elektromotoraufweist, wobei die Bremsanordnung zwischen dem Getriebe und dem Elektromotor angeordnet ist,
wobei in einem ersten Gehäuseteil der Bremsanordnung ein erstes Lager und in einem zweiten Gehäuseteil der Bremsanordnung ein zweites Lager aufgenommen ist,
wobei eine Welle mittels des ersten und zweiten Lagers drehbar gelagert ist,
wobei die Welle mit einem Verzahnungsteil des Getriebes, insbesondere mit einem Verzahnungsteil, insbesondere Aufsteckritzel, der ersten Getriebestufe des Getriebes, drehfest verbunden ist oder einstückig, insbesondere also einteilig, mit diesem Verzahnungsteil ausgeführt ist,
wobei die Welle durch einen Magnetkörper, insbesondere durch einen ferromagnetischen Spulenkörper, der Bremsanordnung hindurchragt,
wobei die Welle drehfest mit einem Bremsbelagträger verbunden ist, der in axialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Lager angeordnet ist,
insbesondere wobei der Bremsbelagträger zur Welle relativ verschiebbar angeordnet ist, insbesondere parallel zur Drehachse der Welle.
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Von Vorteil ist dabei, dass die Betriebskosten gering sind, weil eine Wartung auch von nicht speziell qualifiziertem Personal durchführbar ist. Insbesondere ist die Bremsanordnung explosionsdruckfest gekapselt und darf daher nur von speziell qualifiziertem Personal geöffnet werden. Jedoch ist die gesamte Bremsanordnung aus dem Antrieb von nicht derart speziell qualifiziertem Personal ausbaubar und austauschbar gegen eine andere Bremsanordnung.
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Somit ist eine kostengünstige Wartung ausführbar. Darüber hinaus ist dieses Personal auch berechtigt, den Elektromotor und das Getriebe zu warten, insbesondere also auch das Getriebe zu öffnen und Öl nachzufüllen oder ein Verzahnungsteil des Getriebes auszutauschen.
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Darüber hinaus ist die Bremsanordnung selbst mit einem Verschleißsensor ausstattbar, so dass rechtzeitig eine Wartung oder ein Austausch veranlassbar ist. Außerdem ist ein Winkelsensor in die Bremsanordnung integrierbar, wodurch die Betriebssicherheit erhöht und dadurch auch die Betriebskosten insbesondere durch rechtzeitige Wartung und Verhinderung von Schäden erniedrigt sind.
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Wichtig ist auch, dass der Bremsbelagträger verschiebbar angeordnet ist und somit die Bremswirkung im Wesentlichen unabhängig vom Verschleißzustand der Bremsbeläge des Bremsbelagträgers sind. Denn ein geringfügiger Verschleiß ist mittels Verschiebung ausgleichbar. Auch dadurch ist die Betriebssicherheit erhöht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden,
insbesondere wobei der Bereich der Berührung des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil in axialer Richtung weiter ausgedehnt ist als in radialer Richtung. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse in einem explosionsdruckfesten Gehäuse vorsehbar ist. Somit ist die Bremse gekapselt angeordnet und als transportable Einheit zwischen dem Motor und dem Getriebe anordenbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Welle mit der Rotorwelle des Elektromotors drehfest verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Welle über eine Kupplung, insbesondere Klauenkupplung, mit der Rotorwelle verbindbar ist. Somit ist eine Kupplungsfunktion in die Bremsanordnung integrierbar. Die Bremsanordnung fungiert also auch als Adapter zwischen Motor und Getriebe, wobei sie beispielsweise Abweichungen der Drehachse der Rotorwelle von der Drehachse der Welle ausgleicht und/oder kompensiert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Welle an ihrem der Rotorwelle zugewandten axialen Endbereich in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Klauen auf,
wobei ein Kupplungsteil drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist, insbesondere mittels Passfederverbindung,
wobei das Kupplungsteil an seinem der Welle zugewandten axialen Endbereich in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Klauen aufweist,
wobei der von den Klauen des Kupplungsteils in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von den Klauen der Welle in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt,
insbesondere wobei die Klauen des Kupplungsteils einen auf die Drehachse der Welle bezogenen Radialabstandsbereich überdecken, welcher auch von den Klauen der Welle überdeckt wird. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Kupplungsteils ein Toleranzausgleich bewirkbar ist. Wenn also die Drehachse der Rotorwelle und Welle nicht exakt miteinander fluchten, bewirkt das Kupplungsteil eine Übertragung des Drehmoments und dämpft Quermomente ab. Außerdem ist zwischen den Klauen Kunststoffmaterial, insbesondere eines sternförmigen Kunststoffsterns vorsehbar, so dass Drehzahlschwankungen abgedämpft werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger relativ zur Welle axial bewegbar angeordnet, insbesondere wobei auf die Welle ein Mitnehmer aufgesteckt ist, der in Umfangsrichtung formschlüssig mit der Welle verbunden ist und/oder der mittels einer Passfederverbindung formschlüssig mit der Welle verbunden ist,
wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, welche mit der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers im Eingriff ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger durch die Bewegung den Verschleiß von Bremsbelägen zunächst ausgleicht. Denn bei dünneren Bremsbelägen und stromloser Spule drücken die Federelemente über die Ankerscheibe den Bremsbelagträger entsprechend näher an die Reibscheibe. Somit ist die Betriebssicherheit hoch. Außerdem wird der Verschleiß mit einem an der Brems angeordneten Sensor, insbesondere Mikroschalter oder induktiver Näherungssensor, überwacht auf Überschreiten eines zulässigen Maßes. Auch auf diese Weise ist die Betriebssicherheit weiter erhöht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Ankerscheibe mit dem Magnetkörper drehfest verbunden und axial bewegbar verbunden,
wobei am Magnetkörper abgestützte Federelemente auf die Ankerscheibe drücken, insbesondere die Ankerscheibe mit Federkraft beaufschlagen,
wobei die Ankerscheibe zwischen, insbesondere axial zwischen, dem Magnetkörper und dem Bremsbelagträger angeordnet ist,
insbesondere wobei der Magnetkörper und/oder die Ankerscheibe aus ferromagnetischem Material gefertigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Betriebssicherheit erhöht ist, da bei stromloser Spule die Bremse automatisch einfällt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Reibscheibe mit dem Magnetkörper verbunden, insbesondere mittels Bolzen, welche in den Magnetkörper hineinragen und die Ankerscheibe führen,
insbesondere wobei die Reibscheibe mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse vorkomplettiert ausbildbar ist und somit die Sicherheit erhöht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bremse, umfassend den Magnetkörper, die Spule, die Federelemente, die Ankerscheibe, den Bremsbelagträger, die Reibscheibe und Bolzen vorkomplettiert ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse vor dem Einbau in das Gehäuse der Bremsanordnung schon montierbar ist und als funktionsfähige Einheit in einem Lager lagerbar und danach in dem Gehäuse einbaubar ist. Beim Einbauen wird die Reibscheibe mit dem ersten Gehäuseteil des Gehäuses der Bremsanordnung mittels Schrauben verbunden. Vorzugswiese wird dabei eine Leiterplatte zwischen der Reibscheibe und dem ersten Gehäuseteil eingeklemmt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Magnetkörper, die Spule, die Federelemente, die Ankerscheibe, der Bremsbelagträger, die Reibscheibe und Bolzen vom aus dem ersten und zweiten Gehäuseteil gebildeten Gehäuse umgeben und/oder eingehaust. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse vor dem Einbau in das Gehäuse der Bremsanordnung schon montierbar ist und als funktionsfähige Einheit in einem Lager lagerbar und danach in dem Gehäuse einbaubar ist. Beim Einbauen wird die Reibscheibe mit dem ersten Gehäuseteil des Gehäuses der Bremsanordnung mittels Schrauben verbunden. Vorzugswiese wird dabei eine Leiterplatte zwischen der Reibscheibe und dem ersten Gehäuseteil eingeklemmt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Drehteil relativ zum ersten Gehäuseteil drehbar gelagert, insbesondere um eine Drehachse, die senkrecht zur Drehachse der Welle ausgerichtet ist,
wobei das Drehteil einen exzentrischen Bereich aufweist,
wobei in einer ersten Drehstellung des Drehteils der exzentrische Bereich die Ankerscheibe entgegen der von den Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hin drückt und in einer zweiten Drehstellung des Drehteils die Ankerscheibe derart in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Welle, bewegbar ist, dass die Ankerscheibe den Bremsbelagträger auf die Reibscheibe drückt, insbesondere bei unbestromter Spule,
insbesondere wobei das Drehteil mit einem Haltebügel verbunden ist, insbesondere wobei der Haltebügel sich zumindest abschnittsweise, insbesondere bezogen auf die Drehachse der Welle, tangential und/oder in Umfangsrichtung erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Handlüftung, also per Hand aktivierbare Lüftung der Bremse erreichbar ist. Hierzu wird ein Haltebügel geschwenkt und dadurch das Drehteil derart gedreht, dass der exzentrische Teil des Drehteils die Ankerscheibe zum Magnetkörper hindrückt, insbesondere entgegen der von den Federelementen erzeugten Federkraft.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mit dem zweiten Gehäuseteil ein Flanschteil verbunden, welches eine Öffnung des Getriebegehäuses abdeckt und/oder insbesondere öldicht verschließt. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremsanordnung mit ihrem gesamten Gehäuse über das Flanschteil mit dem Getriebe verbindbar ist und vom Getriebe haltbar ist. Insbesondere ist der Motor an dem Gehäuse der Bremsanordnung befestigbar und über dieses Gehäuse haltbar. Außerdem ist somit auch nicht speziell qualifiziertes Personal einsetzbar, um die Bremsanordnung mit dem Getriebe zu verbinden und dann das Öl in das Getriebe einzufüllen. Dabei muss die im Gehäuse der Bremsanordnung eingekapselte Bremse nicht geöffnet werden. Mit dem Flanschteil ist die Öffnung des Getriebes abdeckbar und somit das Getriebe mit Öl danach befüllbar. In Weiterbildung ist sogar das zweite Gehäuseteil der Bremsanordnung direkt zum Abdecken der Öffnung des Getriebes verwendbar. Ein Flanschteil ist dann nicht notwendig.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Außenseite des ersten Gehäuseteils ein Unterteil verbunden, auf welches ein Deckel aufgesetzt ist, so dass in dem so aus dem unterteil und dem Deckel gebildeten Anschlusskasten elektrische Anschlussvorrichtungen angeordnet und eingehaust sind,
wobei elektrische Leitungen durch eine explosionsdruckfeste Kabeldurchführung geführt sind, welche in einer durchgehenden Ausnehmung des ersten Gehäuseteils angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Anschlusskasten selbst explosionsdruckfest ausgeführt ist. Somit sind die elektrischen Anschlüsse an den Anschlussvorrichtungen vorsehbar und daher im explosionsdruckfesten Bereich angeordnet. Außerdem ist dieser Bereich des Anschlusskastens vom Bereich der Bremse getrennt und nur über eine Kabeldurchführung verbunden. Somit kann sich eine Explosion nicht vom Beriech der Bremse zum Bereich der Anschlussvorrichtungen ausbreiten und umgekehrt ebenso nicht. Daher ist die Sicherheit erhöht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erste Leiterplatte drehfest mit dem ersten Gehäuseteil verbunden,
wobei eine zweite, insbesondere also weitere, Leiterplatte drehfest mit der Welle verbunden ist,
wobei die erste Leiterplatte derart mit elektronischen Bauelementen bestückt ist, dass die Winkellage der zweiten Leiterplatte und/oder der Welle detektierbar ist,
insbesondere wobei die erste Leiterplatte parallel zur zweiten Leiterplatte angeordnet ist und/oder wobei die erste Leiterplatte von der Reibscheibe an das erste Gehäuseteil angedrückt wird, insbesondere wobei die zweite Leiterplatte axial zwischen der ersten Leiterplatte und dem ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Leiterplatte eingeklemmt anordenbar ist und somit kostengünstig verbindbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Sensor zur Detektion des Bremsbelagverschleißes im aus dem ersten und zweiten Gehäuseteil gebildeten Gehäuse angeordnet,
insbesondere wobei die Sensorleitungen durch die Kabeldurchführung durchgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass rechtzeitig eine Wartung ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem ersten Gehäuseteil und der Welle ein Ringspalt angeordnet,
insbesondere dessen axiale Länge größer als der Radius des Ringspalts ist,
wobei der Ringspalt auf der vom Magnetkörper und/oder vom zweiten Lager abgewandten Seite des ersten Lagers angeordnet ist, insbesondere auf der vom Magnetkörper und/oder vom zweiten Lager in axialer Richtung abgewandten Seite des ersten Lagers angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Ringspalt derart eng und derart axial lang ausgeführt ist, dass ein Durchdringen einer Explosionsfront verhindert ist. Außerdem ist das erste Lager im explosionsdruckfesten Bereich anordenbar und somit die Betriebssicherheit erhöht, weil die Drehbarkeit der Welle sicher gewährleistet ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Lager als Doppellager ausgeführt, insbesondere wobei das zweite Lager zumindest ein Zylinderrollenlager aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass Querkräfte, welche beispielsweise in der ersten Getriebestufe entstehen, über das Doppellager ableitbar sind und somit der zwischen der Welle und dem zweiten Gehäuseteil angeordnete Ringspalt seine Dicke auch bei schwankender Querkraft nicht ändert, insbesondere nicht messbar ändert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem zweiten Gehäuseteil und der Welle ein weiterer Ringspalt angeordnet,
insbesondere dessen axiale Länge größer als der Radius des weiteren Ringspalts ist,
wobei das zweite Lager auf der vom Magnetkörper und/oder vom ersten Lager abgewandten Seite des weiteren Ringspalts angeordnet ist, insbesondere auf der vom Magnetkörper und/oder vom ersten Lager in axialer Richtung abgewandten Seite des weiteren Ringspalts angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das zweite Lager von außen zugänglich und austauschbar ist, ohne dass das Gehäuse der Bremsanordnung geöffnet werden muss. Somit muss wieder keine spezielle Eignung einer Fachkraft verfügbar sein. Der weitere Ringspalt verändert seine Dicke auch bei schwankender Querkraft nicht, insbesondere nicht messbar.
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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.
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Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Bremsanordnung dargestellt.
- In der 2 ist eine Schrägansicht einer angeschnittenen Darstellung der Bremsanordnung aus 1 gezeigt.
- In der 3 ist ein Querschnitt einer weiteren Bremsanordnung dargestellt.
- In der 4 ist eine Schrägansicht der Bremsanordnung aus 3 dargestellt.
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Wie in den Figuren dargestellt, ist die erfindungsgemäße Bremsanordnung explosionsdruckfest ausgeführt.
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Die Bremsanordnung ist zwischen einem Elektromotor und einem Getriebe anordenbar, wobei die Bremsanordnung vom Getriebegehäuse gehalten ist. Die Rotorwelle des Elektromotors ist drehfest mit einem Kupplungsteil 10 verbindbar.
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Beispielsweise ist das Kupplungsteil 10 hülsenartig ausgeführt und auf die in den Figuren nicht gezeigte Rotorwelle aufgesteckt und drehfest verbunden, insbesondere mittels Passfederverbindung.
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Eine Welle 2 der Bremsanordnung ist drehfest mit einem Verzahnungsteil des Getriebes, insbesondere mit einem Verzahnungsteil der ersten Getriebestufe des Getriebes, verbunden.
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Hierzu weist die Welle 2 eine Passfedernut auf, so dass ein Aufsteckritzel auf die Welle 2 aufsteckbar ist und mit der Welle mittels Passfeder drehfest verbindbar ist. Das Aufsteckritzel weise eine Außenverzahnung auf und fungiert als eintreibendes Verzahnungsteil der ersten Getriebestufe des Getriebes.
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Die Welle 2 weist an ihrem vom Getriebe und/oder Verzahnungsteil abgewandten axialen Ende Klauen auf, welche als Klauenkupplung in Wirkverbindung mit an dem Kupplungsteil 10 ausgeformten Klauen sind. Hierzu sind die Klauen der Welle 2 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig, und ragen in diejenigen Zwischenräume hinein, welche durch die in Umfangsrichtung ausgeführte Beabstandung der Klauen des Kupplungsteils 10 erzeugt sind. Auf diese Weise ist die Welle 2 in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Kupplungsteil 10 verbunden.
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Die Welle 2 ist mittels eines in einem ersten Gehäuseteil 8 aufgenommenen ersten Lagers 9 und mittels eines in einem zweiten Gehäuseteil 19 aufgenommenen Lagers 20 drehbar gelagert.
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Ein Flanschteil 1 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 19 verbunden und dient zur Verbindung mit dem Getriebe. Hierzu wird das Flanschteil 1 mittels Schrauben mit dem Getriebegehäuse verbunden.
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Beim Verbinden des Flanschteils 1 mit dem Getriebegehäuse wird eine Öffnung des Getriebegehäuses insbesondere öldicht verschlossen. Das Flanschteil 1 hält das zweite Gehäuseteil 19, welches mit dem ersten Gehäuseteil 8 verbunden ist, das wiederum mit dem Gehäuse des Elektromotors verbunden ist. Somit ist der Elektromotor über die Bremsanordnung am Getriebe gehalten.
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Die druckfeste, explosionsgeschützte Ausführung des Gehäuses der Bremsanordnung bewirkt somit eine hohe Stabilität und Steifigkeit. Daher ist das Gewicht des Elektromotors vom Gehäuse der Bremsanordnung aufnehmbar.
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Ein im zweiten Gehäuseteil 19 aufgenommener Wellendichtring dichtet zur Welle 2 hin ab.
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Ein hülsenartig ausgeformter Mitnehmer 23 ist auf die Welle 2 aufgesteckt und drehfest verbunden, insbesondere mittels Passfederverbindung. An seinem radial äußeren Umfang weist der Mitnehmer eine Außenverzahnung auf, auf welche ein Bremsbelagträger 6 aufgeschoben ist, wobei eine Innenverzahnung des Bremsbelagträgers 6 mit der Außenverzahnung im Eingriff ist, Insbesondere ist somit der Bremsbelagträger 6 drehfest mit dem Mitnehmer 23 verbunden und axial verschiebbar relativ zum Mitnehmer 23.
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Im zweiten Gehäuseteil 19 ist ein Magnetkörper 3 aufgenommen, welcher einen ringförmige Ausnehmung aufweist, in welcher eine Spule, insbesondere Ringwicklung, aufgenommen, insbesondere wobei die Ringachse koaxial zur Drehachse der Welle 2 ausgerichtet ist.
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Eine Ankerscheibe 5 ist in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Welle 2, zwischen dem Magnetkörper 3 und dem Bremsbelagträger 6 angeordnet.
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Die Ankerscheibe 5 besteht vorzugsweise aus ferromagnetischem Material. Die Ankerscheibe 5 ist zwar drehfest mit dem Magnetkörper 3 verbunden, jedoch ist die Ankerscheibe 5 in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Welle 2, bewegbar angeordnet. Hierzu sind vorzugsweise Bolzen in axial gerichteten Bohrungen des Magnetkörpers 3 eingesteckt oder eingeschraubt, welche durch entsprechende Ausnehmungen der Ankerscheibe 5 hindurchgeführt sind.
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Der Bremsbelagträger 6 weist vorzugsweise axial beidseitig jeweils einen Bremsbelag auf.
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Am Magnetkörper 3 abgestützte Federelemente 30 drücken auf die Ankerscheibe 5, so dass die Ankerscheibe 5 mit der von den Federelementen 30 erzeugten Federkraft zum Bremsbelagträger 6 hingedrückt wird, wenn die Spule 4 unbestromt ist. Dabei wird der Bremsbelagträger 6 von der Ankerscheibe 5 zu einer an einer Reibscheibe 7 ausgebildeten Bremsfläche hingedrückt. Die Reibscheibe 7 ist mit dem ersten Gehäuseteil 8 verbunden, insbesondere fest verbunden
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Wenn die Spule 4 bestromt ist, wird jedoch die Ankerscheibe 5 entgegen der von den Federelementen 30 erzeugten Federkraft zum Magnetkörper 3 hingezogen und somit die Bremse gelüftet.
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Die Reibscheibe 7 ist vorzugsweise drehscheibenförmig oder im Wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet, so dass die Verbindung zwischen der Reibscheibe 7 und dem ersten Gehäuseteil 8 ununterbrochen am gesamten Umfang ist. Die Reibscheibe 7 ist vorzugsweise fest verbunden mit dem ersten Gehäuseteil 8.
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Dieser Aufbau ermöglicht, die auf die Bremsenfunktion bezogenen Elemente vorkomplettiert auszubilden und dann in das Gehäuse der Bremsanordnung einzubauen.
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Zur Vorkomplettierten Ausbildung wird der aus
- - dem Magnetkörper 3 samt Federelementen und in ihm aufgenommener Spule 4,
- - der Ankerscheibe,
- - der die Ankerscheibe führenden Bolzen und
- - dem Bremsbelagträger
gebildete Stapel mittels Verbinden der Reibscheibe 7 als vorkomplettierte Bremse ausgebildet. Diese Bremse wird dann in das Gehäuse eingebaut, indem die Reibscheibe 7 mit dem ersten Gehäuseteil 8 verbunden wird. Die Reibscheibe wird vorzugsweise über die Bolzen mit dem Magnetkörper 3 verbunden, wobei die Bolzen in Bohrungen des Magnetkörpers eingesteckt sind. Die Reibscheibe 7 ist beispielsweise mittels Schrauben an die Bolzen angeschraubt. Die Bolzen sind vorzugsweise axial ausgerichtet.
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Beim Einbau der Bremse in das Gehäuse der Bremsanordnung wird die Reibscheibe 7 mittels Schrauben mit dem ersten Gehäuseteil 8 verbunden, wobei die Schrauben in Gewindebohrungen des ersten Gehäuseteils 8 eingeschraubt werden.
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An der vom Bremsbelagträger 6 abgewandten Seite weist die Reibscheibe 7 eine in Umfangsrichtung umlaufende, ringförmige Vertiefung auf, in welcher ein Dauermagnet 13 aufnehmbar ist, der direkt an der Reibscheibe 7 oder auf einer ersten Leiterplatte 12 angeordnet ist.
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Die erste Leiterplatte 12 ist von der Reibscheibe 7 auf das erste Gehäuseteil 8 hingedrückt gehalten ist.
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Die Dauermagnete sind entweder separat oder auf der ersten Leiterplatte 12 anordenbar.
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Eine weitere Leiterplatte ist drehfest mit der Welle 2 verbunden. Somit ist die weitere Leiterplatte relativ drehbar angeordnet zur ersten Leiterplatte 12. Insbeosndere ist eine Trägerscheibe 11 drehfest mit der Welle 2 verbunden, an der die weitere Leiterplatte befestigt ist.
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In Wirkverbindung mit den Dauermagneten ist mittels der Leiterplatten ein Sensor realisiert, so dass die Winkellage der Welle 2 vom Sensor detektierbar ist.
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Die erste Leiterplatte 12 und/oder die weitere Leiterplatte ist oder sind mit elektronischen Bauelementen bestückt, so dass auf der ersten und/oder weiteren Leiterplatte eine Detektorschaltung angeordnet ist, welche eine Detektion der Winkellage der Welle 2 ermöglicht.
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Es sind aber auch andere Wirkprinzipien vorsehbar, die keine Dauermagneten benötigen.
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In jedem Fall ist aber die erste Leiterplatte drehfest zum ersten Gehäuseteil 8 angeordnet und die Welle 2 mit der weiteren Leiterplatte drehfest verbunden.
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Von der ersten Leiterplatte 12 werden die Sensorsignale mittels eines Kabels durch eine explosionsdruckfeste Kabeldurchführung 14 in einen Anschlusskasten geleitet, der an der Außenseite des ersten Gehäuseteils 8 angeordnet ist. Dieser ist durch Aufsetzen eines ringförmigen Unterteils 15 und eines darauf aufgesetzten Deckels 17 an der Außenseite gebildet, insbeosndere wobei in dem aus dem Unterteil 15 und dem Deckel 17 gebildeten Anschlusskasten elektrische Anschlussvorrichtungen 16 angeordnet und eingehaust sind.
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Der Anschlusskasten ist somit selbst wiederum explosionsdruckfest ausgebildet.
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Zwischen dem Unterteil 15 und dem auf ihm aufgesetztem Deckel 17 ist im Berührbereich ein möglichst langer und möglichst dünner Spaltbereich ausgebildet, so dass eine eventuelle Explosionswelle beim Durchlaufen des Spaltbereichs derart viel Energie verliert, dass eine Ausbreitung der Explosion durch den Spaltbereich verhindert ist.
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Außerdem ist eine Dichtung, insbesondere Flachdichtung oder O-Ring, zwischen dem Deckel 17 und dem Unterteil 15 angeordnet.
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Zwischen dem Unterteil 15 und dem ersten Gehäuseteil 8 ist im Berührbereich ein möglichst langer und möglichst dünner Spaltbereich ausgebildet, so dass eine eventuelle Explosionswelle beim Durchlaufen des Spaltbereichs derart viel Energie verliert, dass eine Ausbreitung der Explosion durch den Spaltbereich verhindert ist.
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Außerdem ist eine Dichtung, insbesondere Flachdichtung oder O-Ring, zwischen dem Unterteil 15 und dem ersten Gehäuseteil 8 angeordnet.
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In Umfangsrichtung zwischen den Klauen der Welle 2 und den Klauen des Kuppplungsteils 10 sind strahlenförmige Bereiche eines Kunststoffsterns angeordnet, so dass Drehzahlschwankungen abdämpfbar sind.
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Zwischen dem ersten Gehäuseteil 8 und dem mit ihm verbundenen zweiten Gehäuseteil 19 ist im Berührbereich ein möglichst langer und möglichst dünner Spaltbereich ausgebildet, so dass eine eventuelle Explosionswelle beim Durchlaufen des Spaltbereichs derart viel Energie verliert, dass eine Ausbreitung der Explosion durch den Spaltbereich verhindert ist. Der Spaltbereich ist hierzu in axialer Richtung mindestens viermal so weit ausgedehnt als in radialer Richtung, wobei die axiale Richtung parallel zur Richtung der Drehachse der Welle 2 ist.
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Außerdem ist eine Dichtung, insbesondere Flachdichtung oder O-Ring, zwischen dem ersten Gehäuseteil 8 und dem mit ihm verbundenen zweiten Gehäuseteil 19 angeordnet.
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Das Flanschteil 1 ist außerhalb des aus dem ersten Gehäuseteil 8 und dem mit ihm verbundenen zweiten Gehäuseteil 19 gebildeten Gehäuse der Bremsanordnung.
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Das zweite Lager 20 ist vorzugsweise als Kugellager ausgeführt, dem noch ein Zylinderrollenlager oder Schräglager zugeordnet ist. Das so gebildete Doppellager der Welle 2 gewährleistet eine möglichst unveränderte Ausrichtung der Welle 2, insbesondere auch dann, wenn vom Aufsteckritzel ein erhebliches Quermoment in die Welle 2 eingeleitet wird. Dies ist besonders wichtig, da zwischen der Welle 2 und dem zweiten Gehäuseteil 19 ein sehr schmaler aber axial langer Ringspalt vorhanden ist, so dass eine Ausbreitung der Explosion durch den Spaltbereich verhindert ist. Hierzu ist der Ringspalt in axialer Richtung vorzugsweise mindestens fünfzig Mal weiter ausgedehnt als in radialer Richtung.
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Ebenso ist auch ein solch schmaler Ringspalt zwischen der Welle 2 und dem ersten Gehäuseteil 8 vorhanden, wobei jedoch das erste Lager 9 der Welle 2 im ersten Gehäuseteil 8 aufgenommen ist.
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Das erste Lager 9 ist auf der dem Magnetkörper 3 zugewandten Seite des ersten Gehäuseteils 8 angeordnet.
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Das Doppellager und somit das zweite Lager 20 ist auf der dem Magnetkörper 3 zugewandten Seite des zweiten Gehäuseteils 19 angeordnet. Auf diese Weise ist nach Einbau der Bremse in das Gehäuse der Bremsanordnung das Gehäuse verbunden und darauf nicht von einer ungenügend qualifizierten Person geöffnet werden. Allerdings darf eine solche Person sehr wohl das Gehäuse mit dem Flanschteil 1 verbinden und das Flanschteil 1 an das Getriebegehäuse verbinden und bei Wartungen zuvor sogar das Doppellager austauschen, insbesondere ohne dass das Gehäuse der Bremsanordnung geöffnet werden muss.
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Des Weiteren ist an der Bremsanordnung innerhalb des Gehäuses der Bremsanordnung ein Mikroschalter zur Überwachung des Verschleißes der Bremsbeläge angeordnet. Mit dem Mikroschalter ist ein Abstand zur Ankerscheibe 5 im eingefallenen Zustand der Bremse, also stromlosen Zustand der Spule 4, überwachbar auf Unterschreiten eines Schwellwertes. Somit ist ein Warnsignal vom Mikroschalter erzeugbar, wenn der Bremsbelag einen kritischen Wert an Abrieb überschritten hat. Statt des Mikroschalters ist aber auch ein anderer Abstandssensor einsetzbar.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Handlüftung der Bremse ermöglicht. Hierzu ist ein Bügel 21 an einem drehbar gelagerten Drehteil 22, das einen unrunden, insbesondere exzentrischen, Abschnitt aufweist, befestigt. Somit ist durch Schwenken des Bügels 21 das Drehteil 22 drehbar, insbesondere um eine Drehachse, welche senkrecht zur Drehachse der Welle 2 ausgerichtet ist. Infolge der Schwenkbewegung wird ein exzentrischer Bereich auf die Ankerscheibe 5 derart gedrückt, dass die Ankerscheibe 5 zum Magnetkörper 3 hingedrückt wird und dadurch die Bremse gelüftet wird.
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Wie in 3 gezeigt, ist aber auch ohne Flanschteil 1 die Öffnung des Getriebegehäuses durch Verbinden des zweiten Gehäuseteils 19 mit dem Getriebegehäuse abdeckbar und das Getriebe zur äußeren Umgebung hin öldicht verschließbar. Hierzu weist bei 3 das zweite Gehäuseteil 19 einen entsprechend geformten, dem in der 3 nicht gezeigten Getriebe zugewandten Flanschabschnitt auf. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 2 ist das Doppellager auch ersetzbar durch ein entsprechend großes und stabiles Einzellager, wobei dies den Nachteil aufweist, dass die Wandstärke des zweiten Gehäuseteils 19 verringert ausgeführt werden muss. Wie in 4 gezeigt, ist das zweite Lager 20 in einer im zweiten Gehäuseteil 19 ausgebildeten Lageraufnahme 40 aufgenommen, die über strahlenförmige Tragrippen 41 mit dem Flanschabschnitt verbunden ist.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird auch das erste Lager 9 als Doppellager ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flanschteil
- 2
- Welle
- 3
- Magnetkörper
- 4
- Spule
- 5
- Ankerscheibe
- 6
- Bremsbelagträger
- 7
- Reibscheibe
- 8
- erstes Gehäuseteil
- 9
- erstes Lager
- 10
- Kupplungsteil
- 11
- Trägerscheibe
- 12
- Leiterplatte
- 13
- Dauermagnet
- 14
- Kabeldurchführung, insbesondere explosionsdruckfest
- 15
- Unterteil
- 16
- Anschlussvorrichtung
- 17
- Deckel
- 19
- zweites Gehäuseteil
- 20
- zweites Lager
- 21
- Bügel
- 22
- Drehteil mit unrundem, insbesondere exzentrischem, Abschnitt
- 23
- Mitnehmer
- 30
- Federelement
- 40
- Lageraufnahme
- 41
- Tragrippen
