DE1227990B

DE1227990B - Scheibenbremse fuer Elektromotoren

Info

Publication number: DE1227990B
Application number: DES82190A
Authority: DE
Inventors: Herbert Poppinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-10-26
Filing date: 1962-10-26
Publication date: 1966-11-03

Description

Scheibenbremse für Elektromotoren Bei verschiedenen elektromotorischen Antrieben, wie beispielsweise Antrieben für Werkzeugmaschinen oder Stellantrieben, wird Wert darauf gelegt, die Auslaufzeit des Motors beim Stillegen möglichst kurz zu machen. Für diese Aufgabe sind eine Reihe von Lösungen, wie beispielsweise die Ausführung des Motors mit einem Konusanker oder einer Konusbremse, die vom Ständerfeld betätigt wird, sowie Bremsen mit eigenem Magnetkreis, die mit Hilfe von Gleich- oder Wechselstrom betätigt werden können, bekanntgeworden.
Vor allem wegen der verhältnismäßig starken Ab- nutzung der Bremsbeläge mußten diese bekannten Bremsen ständig gewartet werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine einfache, betriebssichere und robuste Bremse hoher Lebensdauer zu schaffen.
Dabei geht man von einer bei Reibungskupplungen an sich bekannten und sehr vorteilhaften Materialkombination, bestehend aus Kohle oder Graphit und Stahl, aus.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Scheibenbremse für Elektromotoren, deren Bremsbeläge aus Kohle und deren Gegenbremsflächen aus Stahl bestehen, die bei der Bremsung durch Federn gegeneinandergedrückt und beim Ein- bzw. Ausschalten des Motors elektromagnetisch gegenüber der Bremsstellung voneinander ab in die Bremslüftstellung gerückt sind.
Die Erfindung ist bei einer solchen Bremse darin zu sehen, daß die Bremsbeläge und die Bremsgegenflächen auch in der Bremslüftstellung unter Aufrechterhaltung eines geringen Restes an Bremsdruck kraftschlüssige Berührung aufweisen.
Erst diese. erfindungsgemäße Konstruktion macht die Anwendung der genannten günstigen Materialkombination möglich. Bei den bekannten Bremsen schlagen nämlich die beiden Bremsteile bei der Auslösung mit verhältnismäßig großer Wucht aufeinander. Bremsbeläge aus Kohle oder Graphit wären aber einer solchen Beanspruchung nicht gewachsen.
Es ist zwar eine scheibenförmige Reibungsbremse bekannt, bei der im Betrieb stets eine gewisse Reibung zwischen den einzelnen Bremsflächen auftritt. Dabei handelt es sich aber um eine Bremse, mit der auf eine Trommel ein kontinuierlich veränderbares Bremsmoment ausgeübt werden soll, um so die Fadenspannung eines von dieser Trommel ablaufendes Gutes konstant halten zu können. Eine schlagartige Auslösung der Bremse, wie sie beim Erfindungsgegenstand allein vorkommt, tritt dagegen bei der bekannten Anordnung nicht auf. Besonders vorteilhaft ist es, den einen Teil der erfindungsgemäßen Bremse als Platte mit Vertiefungen auszuführen, in die robuste Bremsklötze aus Kohle als Bremsbeläge eingesetzt sind, die dann in Umfangsrichtung dadurch festgehalten werden. Als Gegenstück wirkt zweckmäßig eine ebene Scheibe aus Stahl, gegen die die Brernsklötze federnd anliegen. Die federnde Wirkung wird vorzugsweise von Tellerfedern hervorgerufen, die zwischen dem die Klötze tragenden plattenförmigen Träger und diesen Klötzen angeordnet sind.
Die neue Bremseinrichtung hat den großen Vorteil, daß die Materialkombination Kohle-Stahl bei sehr guten Bremswirkungen eine hohe Lebensdauer aufweist, wobei diese Lebensdauer dadurch auch praktisch für den Betrieb gesichert ist, daß bei der Verwendung, wo lediglich Änderungen im Anpreßdruck auftreten, jegliche Stöße vermieden sind, die sonst zu einem Brechen der Kohlenklötze führen könnten. Die Zeitverzögerung der elektrischen Bremsentlastung läßt sich bei einer derartigen Ausführung auf sehr geringen Werten halten, wobei sich gleichfalls der Umstand vorteilhaft auswirkt, daß zur Verringerung der Bremskraft praktisch keine Bewegungen nötig sind. Die erhöhte Bremswirkung tritt deshalb nach Abschalten des Motors bzw. des zugehörigen Stromes nur wenig verzögert auf und erhöht sich nach einer Zeit, die lediglich durch den Abbau des Magnetfeldes bestimmt wird, auf die Stillstandsbremskraft. Dadurch, daß die Bremse während des Motorlaufs mit einem sehr geringen Bremsdruck arbeitet, wird die Verlustleistung in niedrigen Grenzen gehalten, um so mehr, als es sich bei derartigen Bremsen ja in der Regel um verhältnismäßig kurze Arbeitsspiele handelt.
Die Entlastung der Bremse kann gegebenenfalls nicht nur durch ein besonderes magnetisches System, sondern auch von der treibenden Motorwelle übernommen werden, beispielsweise derart, daß auf die Motorwelle während des Laufes des Motors ein gewisser Zug in Axialrichtung - wie dies bei den bekannten Verschiebeankerbremsmotoren der Fall ist - zur Wirkung gebracht wird.
Ein Ausführungsbeispiel einer Bremseinrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist die Motorwelle bezeichnet, die in einem Schildlager 2 gelagert ist. Diese trägt an ihrem einen Ende eine Tragscheibe 3, in die eine Reihe von runden Vertiefungen 4 eingearbeitet ist. In diese Vertiefungen sind als Bremsbeläge dienende Bremsklötze 5 aus Kohle unter Zwischenschaltung von Tellerfedern 6 -eingesetzt. Der Tragscheibe 3 ist eine die Brernsgegenfläche bildende Bremsseheibe 7 aus Stahl zugeordnet, die unter der Wirkung von Federn 8 gegen die Bremsklötze gedrückt wird. Dieser Bremsscheibe ist ein Topfrnggnet 9 zugeordnet, dessen Erregerwicklung 10 beispielsweise vom Motorstrom durchflossen wird. Hierbei ist die Kraft der Federn 8 einerseits und des durch die Erregung bedingten Magnetfeldes 10 andererseits derart aufeinander abgestimmt, daß die Bremsscheibe7 nicht von den Bremsklötzen 5 abgehoben wird, sondern daß lediglich eine wesentliche Verringerung des durch die Federn bedingten Anpreßdruckes auftritt. Es ist also auf diese Weise -ein Dauerbremsen mit verschiedener Stärke erreicht, wobei die entsprechenden Veränderungen des Anpreßdruckes praktisch ohne Bewegungen und damit völlig stoßfrei vor sich gehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Scheibenbremse für Elektromotoren, deren Bremsbeläge äus Kohle und deren Bremsgegen-C flächen aus Stahl bestehen, die bei der Bremsung durch Federn gegeneinandergedrückt und beim Ein- bzw. Ausschalten des Motors elektromagnetisch gegenüber der Bremsstellung voneinander ab in die Bremslüftsteffung gerückt sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Bremsbeläge und die Bremsgegenflächen auch in der Bremslüftstellung unter Aufrechterhaltung eines geringen Restes an Bremsdruck kraftschlüssige Berührung aufweisen.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger der die Bremsbeläge bildenden Kohlebremsklötze eine kreisförmige Platte mit Vertiefungen auf der Stirnseite verwendet ist, in die die --Kohlebremsklötze eingesetzt §ind. 3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kohlebreinsklötzen und dem Träger noch nachgiebige Elemente 4. Scheibenbremse gelegt sind. nach , - Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Elemente Tellerfedern sind. 5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromagnetische Kraft zur Herabsetzung des Bremsdruckes der von dem Ständer des Antriebsmotors auf dessen Läufer ausgeübte Axialzug dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 766 161; deutsche Auslegeschriften Nr. 1057 686, 1083 415, 1086 091, 1126 982; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1744 481, 1823 401; USA.-Patentschrift Nr. 2 219 1.96.