DE1226708B - Schnellbremseinrichtung hoher Leistung zum Anbau an einen Elektromotor mit unverschiebbarem Anker - Google Patents

Description

• Schnellbremseinrichtung hoher Leistung zum Anbau an einen Elektromotor mit Die Erfindung bezieht sich auf -eine Schnellbremseinrichtung hoher Leistung, welche an einen Elektromotor mit einem unverschiebbaren Anker und einem abgedeckten Außenlüfter angebaut ist; der mehrseitig preßbare Bremskörper dieser Einrichtung ist axial genutet und in den Nuten auf den Lüfterflügeln elastisch gehalten und axial verschiebbar. Er läuft daher mit den Lfifterflügeln um und wird beim Bremsvorgang von einem über zweiarmige Betätigungshebel bewegbaren Druckring an einen festen Grundring gedrückt.
• Bei diesem der Erfindung zugrunde liegenden bekannten Motor handelt es sich um einen Bremsmotor, welcher beim Abschalten des Motorstromes sofort stillgesetzt werden soll.
• Es sind Verschiebankermotoren mit auf der Welle angebrachten Kegelreibungsbremsen bekanntgeworden. Diese Kegelreibungsbremsen weisen jedoch den Nachteil auf, daß zum Lüften der Bremse ein beträchtlicher Hub in axialer Richtung erforderlich ist, wodurch die Baulänge des Motors vergrößert wird. Es müssen dabei ferner beträchtliche Massen bewegt werden, und die Bremsung erfolgt sehr hart, was beim Einfallen der Bremse besonders unerwünscht ist.
• Besonders für Motoren höherer Leistung hat sich herausgestellt, daß der Einsatz von Scheibenbremsen nur bei sehr großzügiger Dimensionierung möglich ist. Die Hintereinanderschaltung von separaten Scheibenbremsflächen ist bekannt; jedoch treten bei dieser Anordnung neben Steuerungsschwierigkeiten auch Ungleichmäßigkeiten in der Abnutzung der Bremsbeläge sowie Komplikationen bei deren Auswechslung auf.
• Ebenso sind Anordnungen von Bremsmotoren bekanntgeworden, bei welchen mehrere voneinander getrennte Konusbremsflächen hintereinandergeschaltet sind, welche, zum Teil auch getrennt, zu einem verschiebharen Lüfter gehören. Dieses letztere Prinzip ergibt den Nachteil, daß die Verschiebung größerer Massen erforderlich wird. Auch ist ein erheblicher Aufwand an kräftigen Fremdsystem-Betätigungsmitteln (Hydraulik) notwendig, welche eine zusätzliche Vergrößerung der gesamten Anordnung erfordern. Des weiteren kommt die äußerst ungünstige Bremsbelagswartung und -erneuerung hinzu, die stets einen Abzug nicht nur des ganzen Lüfters mit allen daran hängenden Elementen notwendig macht, sondern auch jedesmal neue Dichtungsprobleme aufwirft.
• Ein wichtiges Problem bei der Erfindung ist es, den Bremsleistungsbereich von Scheibenbremsen der eingangs aufgeführten Art bei unwesentlich erhöhtern Kraftbedarf des dabei benutzten Langhub-Lüftmagneten erheblich zu erweitern, wobei die Vorteile von Konusbremsflächen ausgenutzt werden sollen.
• Es ergibt sich für die Erfindung somit die Aufgabe, eine Bremse für einen Motor anzugeben, deren Raumbedarf möglichst niedrig ist. Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Bremseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß ein Verbundbremskörper mit angrenzenden Konus-Scheiben- oder Konus-Konus-Bremsflächen Verwendung findet, der über einen kühlungsbegünstigten Druckring von mindestens drei gleichmäßig versetzt zueinander angeordneten überlangen Betätigungshebeln beaufschlagt wird, die, von einem Druckteller betätigbar, an diesen derart symmetrisch in einem Richtungssinn angelenkt sind, daß ihre Enden jeweils an eine entfernte Ecke des Drucktellers reichen.
• Mittels der gewählten Langführung und der Kraftübertragung mit drei überlangen zweiarinigen Betätigungshebeln besonderer Anlenkung wird eine derart gleichmäßige und exakte Bremskraftübertragung auf den Verbund-Bremskörper erreicht, daß auf besonders schlanke Kegel mit optimalem Konushalbwinkel von 18' übergegangen werden kann, ohne daß dabei ein harter Bremseinfall auftritt.
• Durch die Schnellbremseinrichtung nach der Erfindung wird eine wirtschaftliche, betriebssichere, wartungsarme Anordnung mit leichter Bremskörper-Austauschmöglichkeit für den deutschen Norinmotor hoher Leistung erwirkt, die die günstige Kraftentwicklung eines Bremskonus unter Vermeidung seiner Nachteile aufweist. Der Elektromotor bleibt in seiner äußeren Ausführung ein kompaktes, abgeschlossenes und robustes Gerät.
• Die Erfindung wird nur in der Gesamtheit der sie kennzeichnenden Einzelmerkmale gesehen. Weitere Einzelheiten ergeben sich für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus der Beschreibung und der Zeichung. Es zeigt F i g. 1 einen Motor mit der erfindungsgemäßen Schnellbremseinrichtung und aufgesetzter Lüfterhaube im teilweisen. Schnitt, F i g. 2 eine Frontalansicht auf das erfindungsgemäßeBetätigu,ügssystßm bei abgenomm#inerLüfterhaube F i g. 3 bis 6 Beispiele für weitere Bremskörperformen mit aufgebrachten Reibbelägen, F i g. 7 und 8 Beispiele für Lüfterflügelansätze mit elastischer Halterung für den Bremskörper.
• Nach F i g. 1 ist einem Motor mit der Welle 1 ein Lüfterrad 2 aufgesetzt, dessen einzelne Flügel 3 Ansätze 4 aufweisen. Ein Verbund-Bremskörper 5 mit einem Scheibenbremsbelag 6 und -einemKonusbremsbelag 7 ist innen mit radialen, axial verlaufenden Schlitznuten versehen und greift mit diesen Schlitznuten über die Ansätze 4. Ein solcher Verbund-Bremskörper hat die Form eines Ringes bzw. einer Scheibe. Zur elastischen Halterung auf den Ansätzen 4 weisen diese an der Ansatzwurzel und in der Mitte je eine hinterdrehte Nut 8 auf, in die Gummi- ringe 9 eingelegt sind. Der Verbund-Bremskörper 5 ist hierdurch in an sich bekannter Weise axial verschiebbar gelagert; F i g. 7 zeigt erläuternd dazu einen solchen Lüfterflügel mit Gummiringen am Ansatz in Draufsicht. 10 bezeichnet einen festen Grundring mit Kühlrippen 11, an dem über Stehbolzen 12 und hiermit durch Schrauben 14 verbundene gekröpfte Tragarme 13 der Bremslüftmagnet 15 und das Bremsfedersystem 16 gehalten sind.
• An dieser Stelle sei ergänzend auch auf die F i g. 2 verwiesen, die -eine Frontalansicht auf das erfindungsgemäße Betätigungssystern. bei abgenommener Lüfterhaube 26 gestattet.
• Bremsfedern und Magnetanker greifen an einem gemeinsamen dreieckförmigen Druckteller 17 an, an den drei überlange, zweiarmige Betätigungshebel 18 symmetrisch versetzt so in einem Richtungssinn angelenkt sind, daß sie an die jeweils entfernten Ecken 19 des Drucktellers 17 reichen. Die Anlenkung erfolgt durch Einschieben in einseitig herausragende Querstützen 20, die in ihrer als Arm ausgebildeten Verlängerung 21 zur anderen Seite hin unter den benachbarten Betätigungshebel 18 stützend reichen.
• Damit wird insbesondere für Montagezwecke eine Fixierung erreicht, so daß -die Betätigungshebel 18 nicht -durch den Brernsfederdruck auseinanderfallen können.
• Die eigentliche Abstützung der Betätigungshebel 18 erfolgt an Schneidenlagem 21, 22. Der äußere Arm des Betätigungshebels 18 wirkt schneidengelagert (bei 22) über der übertragung und Feineinstellung dienende Zwischenglieder 23 auf einen der Konusbremsfläche 7 angepaßten Druckring 24, der Kühlrippen 25 aufweist und an den Stehbolzen 12 ge- führt ist. Mit 26 ist eine die Bremseinrichtung um-`hüllende Lüfterhaube bezeichnet, die an den Stellen 27 am Grundring 10 angeschraubt ist. Bei 28 sind Einlaßschlitze für das Kühlgas angedeutet.
• Die erfindungsgemäß getroffeneAnordnung erlaubt - die Verwendung besonders langer Betätigungshebel 18, so daß sich, wie erwünscht, ein großes Untersetzungsverhältnis (meist mehr als 30: 1) zwischen dem Langhub des Bremslüftmagneten 15 und dem Lüfthub des beweglichen Druckringes 24 für die nur wenige Zehntehnillimeter betragende Freigabe ergibt. Die daraus folgende günstige Kraftübersetzung gestattet die Verwendung eines relativ kleinen Elektromagneten 15 mit kleiner Ansprech-Zeitkonstanten, was sich in. nur geringen Lüftverzögerungen auswirkt.
• Ferner bewirkt die hohe Hubuntersetzung, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Druckringes 24 beim Einfallen der Bremse nur leinen Bruchteil der Ankerabfallgeschwindigkeit beträgt, was ein weiches und praktisch stoßfreies Einsetzen des Bremsvorganges ergibt, ein nicht zu unterschätzender Vorteil gegenüber bisher üblichen Konusbremsen, die hart einfallen.
• Die erfindungsgemäß aufgebaute Bremseinrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei abgeschaltetem Motor ist auch der Bremslüftmagnet 15 entregt, und das Bremsfedersystem 16 wirkt in Richtung der Pfeile, 29 auf den Druckteller 17 ein, wodurch der bewegliche Druckring 24 an den Verbund-Bremskörper 5 (Konusbremsfläche 7) und dieser wiederum mit seiner Scheibenbremsfläche 6 an den festen Grundring 10 gepreßt wird. Damit ist der Zustand des Abbremsens erreicht, die Motorlager erfahren dabei keine zusätzlichen axialen Belastungen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Schneidenlager erst im Augenblick der Beendigung der Bewegung belastet werden. Zwecks Lüftung der Bremse wird der Bremslüftmagnet 15 erregt, so daß der Anker desselben in Richtung des Pfeiles 30 auf den Druckteller 17 -einwirkt und damit der bewegliche Druckring 24 freigegeben wird. Dadurch kann ein Abheben vom Bremskörper 5 durch nicht näher dargestellte Federn erfolgen.
• Bei Lüftung der Bremse erfolgt durch die Elastizität der Ringe 9, die der elastischen, führenden Halterung des Bremskörpers 5 auf den Ansätzen 4 der Lüfterflügel 3 dienen, eine Freigabebewegung des Bremskörpers 5. Wenn der Verschleiß der Bremsbeläge 6, 7 ein bestimmtes Maß überschreitet, erfolgt eine erforderliche Korrektur durch gleitende Verschiebung des Bremskörpers 5 auf den Ansätzen 4 der Lüfterflügel 3. Die dazu verwendete Nach#stelleinrichtung ist aus Gründen der übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.
• Kühltechnisch saugt der laufende Motor durch den Lüfter 3 das Kühlmedium, hier Luft, entlang den äußeren Kühlrippen 11 des Grundringes 10 durch die Einlaßschlitze 28 an. Die Luft umspült außen den Bremskörper und verläuft entlang den Kanälen zwischen den Kühlrippen 25 des beweglichen Druckringes 24. Nach ihrer Umlenkung an der Abschlußwand der Lüfterhaube 26 wird sie entlang der inneren Wandungen von Bremskörper 5 und Grundring 10 durch den Lüfter 3 gezogen und über den Motorraum gepreßt. Durch beiderseitige Umlenkbespülung des Bremssystems wird so in den Pausen zwischen den Bremsungen eine gute Wärmeabfuhr an den thermisch hoch belasteten Stellender Bremse erreicht.
• In den F i g. 3 und 3 a wird schematisch ein Verbund-Bremskörper mit Innenkonus und zweckmäßigerweise aufgepreßten Reibbelägen dargestellt, wie er ebenfalls nach der Erfindung verwendet werden kann. Der Körper weist entsprechend dem Innenkonus äußere radiale, axial verlaufende Schlitznuten auf, die unter entsprechende Lüfteransätze greifen. Auch die Möglichkeit, solche Verbund-Bremskörper homogen aus Reibmaterial herzustellen, sei erwähnt. Die F i g. 4, 5 und 6 deuten Möglichkeiten für Verbund-Bremskörper nach der Erfindung mit Doppelkonusbremsflächen an.
• F i g. 7 zeigt den Sitz zweier elastischer Gummihalteringe 9 auf, wie sie z. B. auf den Lüfterflügelansätzen4 nach F ig. 1 verwendet werden. Eine Unterteilung in mindestens zwei Ringe ist bei den axial relativ langen Bremskörpern zweckmäßig. Die Ringe 9 sind hierbei, wie auch schon in F i g. 1 beschrieben, in zwei hinterdrehten Nuten 8 umspannend eingelegt und ergeben bei seitlicher Unverschiebbarkeit axiale Bewegbarkeit für den aufgesetzten Bremskörper.
• Bei besonders hohen Bremsmomenten empfiehlt es sich, auf die Nut in der Ansatzwurzel zur Vermeidung von Kerbbrüchen zu verzichten, da dort stets das volle Moment auftritt. In die dann nur einzubringende Nut 8 in etwa Ansatzmitte werden entsprechend F i g. 8 ein Gummiring 9 und ein U-förmiger Gummistreifen 31 eingelegt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schnellbremseinrichtung hoher Leistung zum Anbau an einen Elektromotor mit unverschiebbarem Anker und abgedecktem Außenlüfter, bei der ein axial genutteter und in den Nuten auf den Lüfterflügeln elastisch gehaltener, axial verschiebbarer, mehrseitig preßbarer, mitumlaufender Bremskörper beim Bremsvorgang von einem über zweiarmige Betätigungshebel bewegbaren Druckring an einen festen Grundring gedrückt wird, dadurch gekennzeichn e t, daß ein Verbund-Bremskörper mit angrenzenden Konus-Scheiben- oder Konus-Konus-Bremsflächen Verwendung findet, der über einen kühlungsbegünstigten Druckring von mindestens drei gleichmäßig versetzt zueinander angeordneten überlangen Betätigungshebeln (18) beaufschlagt wird, die, von einem Druckteller (17) betätigbar, an diesen derart symmetrisch in einem Richtungssinn angelenkt sind, daß ihre Enden jeweils an eine entfernte Ecke des Drucktellers reichen.
2. 2. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Betätigungshebel (18) in eine einseitig herausragende Querstütze (20) an der entfernten Ecke des DruckteHers (17) greift und diese Querstütze (20), zur anderen Seite verlängert bis unter den nächsten Betätigungshebel (18), zur Halterung und Fixierung reicht. 3. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund-Bremskörper Konushalbwinkel von etwa 181 aufweist. 4. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund-Bremskörper unmittelbar als Bremsbelag dient und ganz oder teilweise aus diesem besteht. 5. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den radialen Schlitznuten des genuteten Verbund-Bremskörpers zugeordneten Lüfterflügelansätze (4) nur je- weils eine etwa in der Mitte der Ansätze liegende hinterdrehte Nut (8) aufweisen, in die, zur elastischen und axial verschiebbaren Halterung des Bremskörpers (5), von dort ausgehend in Richtung Ansatzwurzel ein U-förmiger Gummistreifen (31) und in Richtung Ansatzfront ein Gummiring (9) eingelegt sind. 6. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der feststehende Grundring (10) als auch der bewegliche Druckring (24) Kühlrippen (11, 25) aufweisen, die einem kühlungsbegünstigenden, umlenkenden Strömungsverlauf des Kühlmediums zur doppelseitigen Kühlung angepaßt sind. 7. Schnellbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines kühlungsbegünstigenden, umlenkenden Kühlgasstromes die das Bremssystem abdeckende Lüfterhaube (26) am feststehenden, dem Motor zugewandten Grundring (10) befestigt ist und dort am Umfang zwischen den Befestigungsstellen (27) Schlitze (28) für den Kühlgaseintritt aufweist.