DE10236860B4

DE10236860B4 - Motorbremse für einen Motor, insbesondere für einen Drehstrommotor

Info

Publication number: DE10236860B4
Application number: DE2002136860
Authority: DE
Inventors: Willi Elfers; Wilfried Knauf
Original assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Current assignee: Konecranes Global Oy
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: DE10236860A1

Abstract

Motorbremse für einen eine drehgelagerte Motorwelle (2) aufweisenden Motor, insbesondere für einen Drehstrommotor (1), mit einer Bremsscheibe (6), die mit der Motorwelle (2) drehfest verbunden ist und quer zu dieser verläuft, und wobei die auf der Motorwelle (2) aufgesteckte Bremsscheibe (6) mit einem zwischen Motorwelle (2) und Bremsscheibe (6) angeordneten radial umlaufenden elastischen Dämpfungsring (19) versehen ist, welcher die Verbindung von Motorwelle (2) und Bremsscheibe (6) durch ein radiales Stauchen des Dämpfungsrings (19) unter eine Vorspannung setzt, dadurch gekennzeichnet, dass als Montagehilfe die Motorwelle (2) einen bogenförmigen Einstich (17) aufweist, in den der Dämpfungsring (19) vor dem Aufstecken der Bremsscheibe (6) einlegbar ist und die Tiefe und Form des Einstichs (17) so gewählt ist, dass sich der Dämpfungsring (19) beim Aufstecken der Bremsscheibe (6) gleitend in seine Arbeitsposition bewegt und hierbei den Einstich (17) verlässt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorbremse für einen Motor, insbesondere für einen Drehstrommotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
Motorbremsen für Elektromotoren, insbesondere für Drehstrom-Elektromotoren sind allgemein bekannt. Diese weisen eine Bremsscheibe auf, die drehfest mit der Motorwelle verbunden ist und quer zur Längsachse der Motorwelle verläuft. Die Verbindung ist als Steckverbindung ausgebildet, wobei die mit einer Innenverzahnung versehene Bremsscheibe bei der Montage auf ein auf der Motorwelle sitzendes Mitnehmerzahnrad mit entsprechender Außenverzahnung aufgesteckt wird. Die Bremsscheibe weist zwei Reibflächen auf, denen Gegenreibflächen gegenüberliegen. Im gelüfteten Zustand der Motorbremse sind die Reibflächen voneinander beabstandet; zum Bremsen werden sie gegen die Reibflächen der Bremsscheibe gedrückt. Dies erfolgt mittels eines elektrischen Magneten, der die Reibflächen im gelüfteten Zustand gegen die Kraft einer Spannfeder beabstandet hält.
Bei bestimmten Betriebszustanden, insbesondere im Umrichterbetrieb von Drehstrommotoren bei niedrigen Drehzahlen als auch bei an einem Netz mit einer Netzfrequenz von 50 oder 60 Hertz betriebenen 8- und 12-poligen Maschinen kann es zu Schwingungen kommen, die durch das immer vorhandene Verzahnungsspiel zwischen Bremsscheibe und Mitnehmerzahnrad störende Klapper- und Rasselgeräusche erzeugen können.
Um diese Störgeräusche zu verhindern, wird die Bremsscheibe z. B. aus zwei aneinander anliegenden Scheiben ausgeführt, die elastische miteinander verbunden und deren Innenverzahnungen etwas rotatorisch gegeneinander versetzt werden. Hierdurch ist es möglich, das Spiel in der Verzahnung und damit verbunden die Störgeräusche zu eliminieren.
Bei gering belasteten Motorbremsen mit geringer Schalthäufigkeit kann das Mitnehmerzahnrad und/oder die Bremsscheibe auch aus Kunststoff hergestellt werden. Insbesondere kann die Bremsscheibe auch als Ganzes aus einem Bremsbelagwerkstoff hergestellt sein.
Die DE 73 05 550 U beschreibt eine Motorbremse für einen eine drehgelagerte Motorwelle aufweisenden Motor mit einer Bremsscheibe, die mit der Motorwelle drehfest verbunden ist, wobei die auf der Motorwelle aufgesteckte Bremsscheibe jeweils im Bereich beider Endabschnitte zwischen Bremsscheibennarbe und Motorwelle mit einem O-Ring versehen ist, der beim Aufschieben in radialer Richtung vorgespannt wird. Eine ähnliche Motorbremse mit einem Federring in einer Ringnut eines Mitnehmers zwischen den Zähnen der Bremsscheibe und den Außenzähnen des Mitnehmers ist aus der DE 13 03 888 B1 bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, Störgeräusche der Motorbremse mit geringem konstruktiven Aufwand zu verhindern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Motorbremse.
Die Lösung sieht bezüglich der Motorbremse vor, dass die auf die Motorwelle aufgesteckte Bremsscheibe mit einem zwischen Motorwelle und Bremsscheibe angeordneten radial umlaufenden elastischen Dämpfungsring versehen ist, welcher die Verbindung von Motorwelle und Bremsscheibe durch ein radiales Stauchen des Dämpfungsrings unter eine Vorspannung setzt. Der Dämpfungsring wird also einfach zwischen Bremsscheibe und Motorwelle geklemmt und bewirkt so eine ausreichende Verhinderung von Störgeräuschen.
Eine konstruktiv einfache Bremse wird erzielt, wenn die Reibfläche rotationssymmetrische ausgebildet ist.
Kostengünstig ist es, wenn der Dämpfungsring ein aus einem Elastomer hergestellter O-Ring ist.
Zur definierten Positionierung des O-Rings wird vorgeschlagen, dass die Motorwelle ein Mitnehmerzahnrad trägt, das mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung der zentralen Durchgangsöffnung eingreift, wobei der O-Ring auf den Zähnen der Außenverzahnung aufliegend in eine Nut der Innenverzahnung der Bremsscheibe eingreift, die ihn unter Spannung gegen die Außenverzahnung drückt.
Zur Vereinfachung der Montage weist die Außenverzahnung als Montagehilfe einen bogenförmigen Einstich auf, in den der O-Ring vor dem Aufstecken der Bremsscheibe einlegbar ist.
Die Montage vereinfacht sich weiter, wenn die Nut in der Bremsscheibe in Aufsteckrichtung offen ist.
Um eine exaktere Positionierung des O-Rings sicherzustellen, wird die Tiefe und Form des Einstichs so gewählt, dass sich der O-Ring beim Aufstecken der Bremsscheibe gleitend in seine Arbeitsposition bewegt.
Um bei der Demontage den O-Ring sicherer abziehen zu können, weist die offene Nut einen Hinterschnitt auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt des hinteren Motorteils eines Drehstrommotors mit Motorbremse in einer teilgeschnittenen räumlichen Darstellung,
2 das auf der Motorwelle sitzende Mitnehmerzahnrad mit Dämpfungsring vor der Montage der Motorbremse gemäß 1,
3 die Motorbremse zu Beginn der Montage,
4 eine vergrößerte Darstellung des eingelegten Dämpfungsrings gemäß 3 und
5 den gestauchten Dämpfungsring in seiner Arbeitsposition.
1 zeigt einen teilgeschnittenen hinteren Motorteil eines Drehstrommotors 1 in einer räumlichen Darstellung. Der Drehstrommotor 1 ist in einem Gehäuse mit einer hinteren Schutzabdeckung 1a (häufig auch als Lüfterhaube bezeichnet) untergebracht, in dem eine Motorwelle 2 mittels Kugellager 3 drehgelagert ist. Die Motorwelle 2 trägt ein drehfest mit ihr verbundenes Mitnehmerzahnrad 4, dessen Zähne 5 (s. 2) eine Bremsscheibe 6 mitnehmen, die auf dem Mitnehmerzahnrad 4 sitzt. Die Bremsscheibe 6 weist hierzu eine zentrale Durchgangsöffnung 7 mit einer Innenverzahnung auf, deren Zähne 8 mit den Zähnen 5 des Mitnehmerzahnrades 4 kämmen. Auf diese Weise ist die Motorwelle 2 mit der Bremsscheibe 6 drehfest verbunden.
Die quer zur Motorwelle 2 verlaufende Bremsscheibe 6 ist auf beiden Seiten mit einem Reibbelag 9 versehen, deren von der Bremsscheibe 6 abgewandten Seiten die beiden Reibflächen 10 der Bremsscheibe 6 bilden. Den Reibflächen 10 liegen Gegenreibflächen 11 unmittelbar gegenüber, angeordnet an einem Reibblech 12 und einer Ankerscheibe 13. Das Reibblech 12 selbst ist am hinteren Lagerschild 14 befestigt. Selbstverständlich kann diese Gegenreibfläche 11 auch direkt am Lagerschild ausgebildet sein.
Die Ankerscheibe ist hier in einer zweigeteilten Ausführung zu sehen (zweiter Ankerscheibe 13a).
1 zeigt die Motorbremse im entlüfteten Zustand, d. h. die Reibflächen 10, 11 liegen unter Reibschluss aneinander an. Angedrückt werden die Gegenreibflächen 11 an die Reibflächen 10 mittels einer Bremsfeder 14a. Im gelüfteten Zustand der Motorbremse sind die Reibflächen 10, 11 dagegen voneinander beabstandet. Geschaltet wird die Motorbremse mittels eines elektrischen Bremslüftmagnets 15, der dazu eine elektrische Wicklung 16 trägt. Vom Bremslüftmagnet 15 ist in 1 der Gusskörper 15a dargestellt. Eine Abstandsfeder 17a hält den Bremslüftmagnet 15 im gelüfteten Zustand.
2–5 zeigen die Montage des Dämpfungsrings 19.
In 2 ist das auf der Motorwelle 2 sitzende Mitnehmerzahnrad 4 mit den Zähnen 5 vor der Montage der Motorbremse dargestellt. Dabei wird der als O-Ring ausgebildete Dämpfungsring 19 auf die Zähne 5 aufgeschoben. Der Dämpfungsring 19 liegt dabei in einem bogenförmigen Einstich 17 auf, in den er eingelegt wurde.
3 zeigt die zu Beginn der Montage bereits etwas auf das Mitnehmerzahnrad 4 aufgesteckte Bremsscheibe 6, die hierzu mit einer im Aufsteckrichtung offenen Nut 18 versehen ist.
4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Nut 18 mit dem im Einstich 17 eingelegten Dämpfungsring 19 gemäß 3.
Wie in 5 dargestellt, wird der Dämpfungsring 19 beim weiteren Aufschieben der Bremsscheibe 4 auf das Mitnehmerzahnrad radial gestaucht, was die Verbindung von Motorwelle 2 und Bremsscheibe 6 unter eine Vorspannung setzt. Die Tiefe und Form des Einstichs 17 und die Größe der Nut 18 sind so gewählt, dass der Dämpfungsring 19 gleitend in seine Arbeitsposition verschiebbar ist.
Selbstverständlich kann die Nut 18 auch einen Hinterschnitt aufweisen, um den Dämpfungsring 19 beim Demontieren leichter abziehen zu können. Auch ist es möglich, die Nut 18 geschlossen auszubilden.
Bezugszeichenliste

1: Drehstrommotor
2: Motorwelle
3: Kugellager
4: Mitnehmerzahnrad
5: Zahn
6: Bremsscheibe
7: Durchgangsöffnung
8: Zahn
9: Reibbelag
10: Reibfläche
11: Reibfläche (Gegenreibfläche)
12: Reibblech
13: Ankerscheibe
13a: Ankerscheibe
14: Lagerschild
14a: Bremsfeder
15: Bremslüftmagnet
15a: Gusskörper
16: Wicklung
17: Einstich
17a: Abstandsfeder
18: Nut
19: Dämpfungsring

Claims

Motorbremse für einen eine drehgelagerte Motorwelle (2) aufweisenden Motor, insbesondere für einen Drehstrommotor (1), mit einer Bremsscheibe (6), die mit der Motorwelle (2) drehfest verbunden ist und quer zu dieser verläuft, und wobei die auf der Motorwelle (2) aufgesteckte Bremsscheibe (6) mit einem zwischen Motorwelle (2) und Bremsscheibe (6) angeordneten radial umlaufenden elastischen Dämpfungsring (19) versehen ist, welcher die Verbindung von Motorwelle (2) und Bremsscheibe (6) durch ein radiales Stauchen des Dämpfungsrings (19) unter eine Vorspannung setzt, dadurch gekennzeichnet, dass als Montagehilfe die Motorwelle (2) einen bogenförmigen Einstich (17) aufweist, in den der Dämpfungsring (19) vor dem Aufstecken der Bremsscheibe (6) einlegbar ist und die Tiefe und Form des Einstichs (17) so gewählt ist, dass sich der Dämpfungsring (19) beim Aufstecken der Bremsscheibe (6) gleitend in seine Arbeitsposition bewegt und hierbei den Einstich (17) verlässt.
Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsring (19) ein zwischen Motorwelle (2) und Bremsscheibe (6) geklemmter O-Ring aus Elastomer ist.
Motorbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (2) ein Mitnehmerzahnrad (4) trägt, das mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung der zentralen Durchgangsöffnung (7) eingreift, wobei der O-Ring auf den Zähnen (5) der Außenverzahnung aufliegend in eine Nut (18) der Innenverzahnung der Bremsscheibe (6) eingreift, die ihn unter Spannung gegen die Außenverzahnung drückt.
Motorbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung den Einstich (17) aufweist.
Motorbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (18) in Aufsteckrichtung offen ist.
Motorbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Nut (18) einen Hinterschnitt aufweist.
Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (6) mindestens eine Reibfläche (10) aufweist, der eine Gegenreibfläche (11) gegenüberliegt, welche im gelüfteten Zustand der Motorbremse von der Reibfläche (10) beabstandet und zum Einleiten des Bremsvorgangs unter reibschlüssiger Anlage gegen die Reibfläche (10) andrückbar ist.
Motorbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (10) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.