DE1463887C3 - Brake motor with an electromagnetic release drum brake with inner jaws - Google Patents

Brake motor with an electromagnetic release drum brake with inner jaws

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DE1463887C3 DE19641463887 DE1463887A DE1463887C3 DE 1463887 C3 DE1463887 C3 DE 1463887C3 DE 19641463887 DE19641463887 DE 19641463887 DE 1463887 A DE1463887 A DE 1463887A DE 1463887 C3 DE1463887 C3 DE 1463887C3
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Description

wärme dienende Kühlflügel 8 trägt. Koaxial zu der Welle 1 ist ein im Querschnitt U-profilförmiger Ringmagnet 9 in der Bremstrommel 7 angeordnet. Die Schenkel des U-Profils bilden Polflächen 10 und 11 (Fig. 5). Zwischen den Schenkeln des U-Profils ist eine Magnetspule 12 angeordnet, welche mit Gleichstrom beschickt wird.heat serving cooling wing 8 carries. A ring magnet with a U-profile in cross section is coaxial with the shaft 1 9 arranged in the brake drum 7. The legs of the U-profile form pole faces 10 and 11 (Fig. 5). A magnetic coil 12 is arranged between the legs of the U-profile, which with direct current is charged.

An Stelle eines U-profilförmigen Ringmagneten 9 kann auch der in Fig. 6 dargestellte doppel-U-profilförmige Ringmagnet 13 Verwendung finden, welcher zwei Magnetspulen 14 und 15 besitzt. Diese Magnetspulen werden gegensinnig vom Strom durchflossen. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß das Streufeld bedeutend geringer ist.Instead of a U-shaped ring magnet 9 can also be the double U-profile shown in Fig. 6 Find ring magnet 13 use, which has two magnet coils 14 and 15. These solenoids are traversed by the current in opposite directions. This design has the advantage that the stray field is significantly less.

Gemäß der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform sind Blattfedern 16 an dem Ringmagneten 9 befestigt, welche an ihren freien Enden Bremselemente tragen, die je aus einem Betätigungsanker 17 und einem Bremsbelag 18 bestehen. Obwohl in Fi g. 7 nur eine Feder 16 dargestellt ist, ist verständlich, daß mehrere derselben gleichmäßig um den Umfang des Ringmagneten 9 verteilt sind.According to the in F i g. 7 are leaf springs 16 on the ring magnet 9 attached, which carry braking elements at their free ends, each consisting of an actuating armature 17 and a brake lining 18 exist. Although in Fi g. 7 only one spring 16 is shown, it is understandable that several of the same are evenly distributed around the circumference of the ring magnet 9.

•Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist eine einen offenen */4-Kreisring bildende Blattfeder 19 mit ihrer Mitte an dem Ringmagneten 9 befestigt. Der Durchmesser der Blattfeder 19 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Ringmagneten 9. Die Blattfeder 19 trägt kreisförmig gebogene Betätigungsanker 20, welche sich etwa über ein Viertel des Umfanges des Ringmagneten 9 erstrecken. Auf die Betätigungsanker sind wiederum Bremsbeläge 21 aufgenietet.• In the embodiment shown in FIG is a leaf spring forming an open * / 4 circular ring 19 attached to the ring magnet 9 with its center. The diameter of the leaf spring 19 is something larger than the outer diameter of the ring magnet 9. The leaf spring 19 carries circularly curved Actuating armature 20, which extend over approximately a quarter of the circumference of the ring magnet 9. on the actuating anchors are in turn riveted to brake linings 21.

Bei der in Fig.9 dargestellten Ausführungsform ist eine rechtwinklig abgebogene und gekröpfte Blattfeder 25 vorgesehen, welche mittels Schrauben 26 an einer Seitenfläche des Ringmagneten 9 befestigt ist.In the embodiment shown in Figure 9 a right-angled bent and cranked leaf spring 25 is provided, which by means of screws 26 is attached to a side surface of the ring magnet 9.

Wenn — wie dies in Fig. 2 dargestellt ist — ein 4 · 1 cm großer Betätigungsanker 27 parallel zu einer Polfläche 28 mit einem Luftspalt von 1 mm angeordnet wird, so wird bei einer Feldstärke von 5000 Gauß auf den Betätigungsanker 27 eine Kraft P = 4 kg ausgeübt.If - as shown in FIG. 2 - a 4 * 1 cm actuating armature 27 is arranged parallel to a pole face 28 with an air gap of 1 mm, then with a field strength of 5000 Gauss on the actuating armature 27, a force P = 4 kg exercised.

Wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, derselbe Betätigungsanker 27 um eine Achse 29 so drehbar angeordnet, daß der mittlere Hub des Betätigungsankers 1 mm beträgt, dann ergibt sich — ebenfalls bei einer magnetischen Feldstärke von 5000 Gauß — eine Anzugskraft von 4,83 kg. Diese Kraft errechnet sich wie folgt:If, as shown in FIG. 3, the same actuating armature 27 can be rotated about an axis 29 arranged that the mean stroke of the actuating armature is 1 mm, then it results - also with a magnetic field strength of 5000 Gauss - an attraction force of 4.83 kg. This force is calculated as follows:

Die Kraft P setzt sich aus einer Summe von verschieden großen Teilkräften ρ zusammen, die einerseits verschieden lange Wege zurücklegen und die andererseits einen unterschiedlichen Abstand 1 von der Drehachse 29 haben. Nach dem Strahlensatz ist die Relation zwischen Bewegungsstrecke und Abstand vom Drehpunkt gleich, so daß P als Summe der Kräfte ρ mal dem Abstand 1 von dem Drehpunkt 29 genommen werden kann, womit auch die Hebelwirkung erfaßt wird. Infolge der linear verschiedenen magnetischen Feldstärken ergibt sich gegenüber den Bewegungslängen eine umgekehrt quadratische Kraftwirkung der Teilkräfte p; es ist also ρ = c/12, worin c eine Konstante ist. Die Gleichung stellt also eine Hyperbel dar, wie diese in Fig. 4 aufgezeichnet ist. Es ist der Flächeninhalt dieser Hyperbel zu ermitteln. Die Randwerte 3 und 0,6 kg sind die an den beidenThe force P is made up of a sum of differently large partial forces ρ which, on the one hand, cover distances of different lengths and which, on the other hand, have a different distance 1 from the axis of rotation 29. According to the theorem of rays, the relation between the distance of movement and the distance from the fulcrum is the same, so that P can be taken as the sum of the forces ρ times the distance 1 from the fulcrum 29, with which the leverage is also recorded. As a result of the linearly different magnetic field strengths, there is an inverse square force effect of the partial forces p compared to the movement lengths; so it is ρ = c / 1 2 , where c is a constant. The equation thus represents a hyperbola as it is plotted in FIG. The area of this hyperbola is to be determined. The marginal values of 3 and 0.6 kg are those of the two

»5 Enden einfach zu ermittelnden Werte. Damit wird y = 3Jx, und das integral ist über die Begrenzung 1 bis 5 cm zu stellen:»5 ends easy to determine values. This means that y = 3Jx, and the integral is to be placed over the limit of 1 to 5 cm:

ao fydx= [--dx;F = |31nxj= (3 In 5) - (3 In 1)ao fydx = [--dx; F = | 31nxj = (3 In 5) - (3 In 1)

1 J X 1 J X 11 11

In5 = l,61
In 1 = 0
ρ = 3 . 1,61 = 4,83 kgIn5 = 1.61
In 1 = 0
ρ = 3. 1.61 = 4.83 kg

Die Kraft ist also bei dem gewählten Beispiel um 21 % größer. Dieser Wert ist nicht bei allen Ausführungsformen der gleiche. Er ist um so größer, je näher entsprechend F i g. 3 das linke Segmentende sich dem Drehpunkt nähert. Praktisch-bringt jedoch eine weitere Verlängerung des Betätigungsankers in Richtung auf den Drehpunkt keine wesentliche Verstärkung mehr, da infolge Eisensättigung der Fluß nicht unendlich werden kann. Um den angegebenen Wert von 21 % kann bei dem dargestellten Beispiel die Stärke der Federkraft erhöht werden, was einen wesentlichen Gewinn im Bremsmoment mit sich bringt.In the example chosen, the force is therefore 21% greater. This value is not common to all embodiments the same. The closer it is to FIG. 3 the left end of the segment approaching the pivot point. Practically, however, brings in a further extension of the operating armature In the direction of the fulcrum there is no longer any significant gain, as the flow is due to iron saturation cannot become infinite. In the example shown, around the specified value of 21% the strength of the spring force can be increased, which results in a substantial gain in braking torque brings.

Ein weiterer Gewinn ergibt sich bei den in den F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen, da dort die Schwenkbewegung noch von einem »Abrolleffekt« der Blattfeder überlagert wird. Der Luftspalt in der Nähe des Befesjigungspunktes zwischen der Blattfeder und dem Ringmagneten ist unendlich klein. Bei Anzug des Magneten wird nun zuerst dieser Luftspalt geschlossen, wobei sich dann eine Teilfläche nach der anderen der Blattfeder an die Polfläche des Ringmagneten anschmiegt. Es hat sich gezeigt, daß auf Grund dieses Abrolleffektes die Federn wesentlich über den theoretisch aus den Darstellungen gemäß F i g. 2 bis 4 errechneten Wert hinaus gesteigert werden konnten. Dementsprechend ergaben sich hervorragende Bremsleistungen.Another gain arises in the case of the FIGS. 7 and 8 illustrated embodiments, there there the pivoting movement is still superimposed by a "rolling effect" of the leaf spring. The air gap near the attachment point between the leaf spring and the ring magnet is infinite small. When the magnet is attracted, this air gap is closed first, with a partial area then after the other the leaf spring clings to the pole face of the ring magnet. It has showed that due to this rolling effect, the springs are significantly above the theoretical from the illustrations according to FIG. 2 to 4 calculated values could be increased. Accordingly excellent braking performance resulted.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

auch über den zu ,erwartenden größeren Spalt hinweg Patentansprüche: anziehen zu können. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brems-even beyond the expected larger gap claims: to be able to attract. The object of the invention is therefore to provide a brake 1. Bremsmotor mit einer elektromagnetisch motor zu schaffen, bei dem der Magnet trotz starker lüftbaren Innenbacken-Trommelbremse, die mit 5 Federkräfte der Bremselemente relativ klein ausgeeinem Ringmagneten mit ringförmiger Erreger- führt werden kann.1. Create a brake motor with an electromagnetic motor in which the magnet is strong despite releasable inner-shoe drum brake, which is relatively small with 5 spring forces of the brake elements Ring magnets with ring-shaped exciter- can be performed. spule und mit mit dem Ringmagneten zusammen- Diese Aufgabe wird bei einem Bremsmotor dercoil and together with the ring magnet. This task is the wirkenden Bremselementen versehen ist, die eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch Bremsbeläge tragende Magnetanker aufweisen, gelöst, daß die Federn sich in Umfangsrichtung des beim Bremsen durch die Kraft von zugeordneten io Ringmagneten erstreckende Blattfedern sind, die die Federn gegen die Bremstrommel gedrückt wer- aus den Magnetankern und den hieran befestigten den und beim Lüften zur Anlage gegen den Ring- Bremsbelägen bestehenden Bremselemente an ihrem magneten verschwenkt werden, dadurch ge- freien Ende bzw. an ihren freien Enden tragen und kennzeichnet, daß die Federn sich in Um- am Ringmagneten einseitig oder mittig befestigt sind, fangsrichtung des Ringmagneten (9) erstreckende 15 und daß bei nicht erregtem Ringmagneten die Brems-Blattfedern (16,19,25) sind, die die aus den elemente mit ihren Magnetankern und Bremsbelägen Magnetankern (17,20) und den hieran befestigten schräg zum Ringmagneten und zur Bremstrommel Bremsbelägen (18, 21) bestehenden Bremsele- liegen, so daß zwischen dem Ringmagneten und den mente an ihrem freien Ende bzw. an ihren freien Magnetankern jeweils ein keilförmiger Luftspalt be-Enden tragen und am Ringmagneten (9) einseitig ao steht.acting braking elements is provided, the initially mentioned type according to the invention thereby having brake linings carrying magnet armatures, solved that the springs are in the circumferential direction of the extending during braking by the force of associated ring magnets, which the springs are pressed against the brake drum from the magnet armatures and the brake elements attached to it and when they are released to rest against the ring brake linings are pivoted on their magnets, thereby bearing free ends or at their free ends and indicates that the springs are positioned around the ring magnet on one side or in the center are fixed, catch direction of the ring magnet (9) extending 15 and that when the ring magnet is not energized, the brake leaf springs (16, 19, 25) are, which are made of the elements with their magnet armatures and brake pads magnet armatures (17, 20) and attached to them brake pads (18, 21) existing at an angle to the ring magnet and the brake drum, so that between the ring magnet and the elements at their free end or at their free magnet armatures each have a wedge-shaped air gap be-ends and is ao on one side of the ring magnet (9). oder mittig befestigt sind, und daß bei nicht er- Die Blattfedern können am äußeren Umfang desor are fastened in the middle, and that when not he The leaf springs can be attached to the outer circumference of the regtem Ringmagneten (9) die, Bresäselemente mit Ringmagneten befestigt sein. Auch können sich die ihren Magnetankern (17,20) und Bremsbelägen Blattfedern tangential in Umfangsrichtung des Ring- (16,19,25) schräg zum Ringmagneten (9) und magneten erstrecken. Weiterhin ist es von Vorteil, zur Bremstrommel (7) liegen, so daß zwischen 25 wenn die Blattfedern in etwa rechtwinklig abgebogen dem Ringmagneten (9) und den Magnetankern und an einer Seitenfläche des Ringmagneten befestigt (17,20) jeweils ein keilförmiger Luftspalt besteht. sind.energized ring magnets (9) which, Bresäselemente be attached with ring magnets. The leaf springs their magnet armatures (17, 20) and brake linings can also extend tangentially in the circumferential direction of the ring (16, 19, 25) obliquely to the ring magnet (9) and magnet. It is also advantageous to lie to the brake drum (7) so that a wedge-shaped air gap exists between the ring magnet (9) and the armature and attached to a side surface of the ring magnet (17, 20) when the leaf springs are bent approximately at right angles. are. 2. Bremsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch Da die Schwenkachse der Bremselemente durch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (16,19) am die Biegsamkeit der Blattfeder geschaffen wird, ist äußeren Umfang des Ringmagneten (9) befestigt 3° die Lagerreibung des Ankers vermieden. Da bei nicht sind. angezogenem Anker ein keilförmiger Spalt zwischen2. Brake motor according to claim 1, characterized in that the pivot axis of the brake elements through characterized in that the leaf springs (16,19) is created on the flexibility of the leaf spring outer circumference of the ring magnet (9) attached 3 ° avoided the bearing friction of the armature. Since not are. tightened anchor a wedge-shaped gap between 3. Bremsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, da- Anker und Magnet auftritt, ist eine im Vergleich zu durch gekennzeichnet, daß sich die Blattfedern einem parallelen Spalt größere Anzugskraft des Ma-(16,19) tangential in Umfangsrichtung des Ring- gneten gegeben. Da die Anker parallel und in Vermagneten (9) erstrecken. 35 längerung der Blattfedern an diesen befestigt sind,3. Brake motor according to claim 1 or 2, there occurs armature and magnet, is a compared to characterized in that the leaf springs have a parallel gap greater tightening force of the Ma- (16,19) given tangentially in the circumferential direction of the ring magnet. Because the anchors are parallel and in vermagnets (9) extend. 35 extension of the leaf springs are attached to them, 4. Bremsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch tritt die Abnutzung der Bremsbeläge hauptsächlich gekennzeichnet, daß die Blattfedern (25) in etwa am freien Ende der Anker auf, so daß im Bereich rechtwinklig abgebogen und an einer Seitenfläche der engsten Stelle des Spaltes durch Abnutzung der des Ringmagneten (9) befestigt sind. Bremsbeläge keine merkliche Spaltvergrößerung ge-4. Brake motor according to claim 1, characterized in that the wear of the brake pads occurs mainly characterized in that the leaf springs (25) at approximately the free end of the armature, so that in the area bent at right angles and on one side surface of the narrowest point of the gap due to wear of the of the ring magnet (9) are attached. Brake pads no noticeable enlargement of the gap 40 schaffen wird. Die erhöhte Anzugskraft des Magneten für diese Stelle bleibt somit aufrechterhalten.40 will create. The increased attraction of the magnet for this point is thus maintained. Durch die britische Patentschrift 752 328 ist es anBy British patent specification 752 328 it is on sich bekannt, den Spalt zwischen Elektromagnet und Anker keilförmig auszubilden. Eine Übertragung derknown to form the gap between the electromagnet and armature wedge-shaped. A transfer of the Die Erfindung betrifft einen Bremsmotor mit einer 45 bekannten Einrichtung auf einen Bremsmotor mit elektromagnetisch lüftbaren Innenbacken-Trommel- einer Bremstrommel und ringförmigen Elektromagnebremse, die mit einem Ringmagneten mit ringförmi- ten führt jedoch zu einem relativ großen Magneten, ger Erregerspule und mit mit dem Ringmagneten zu- dem wegen kleiner Bremsflächen nur schwache sammenwirkenden Bremselementen versehen ist, die Federn zugeordnet werden könnn. Bremsbeläge tragende Magnetanker aufweisen, beim 5° Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der ErBremsen durch die Kraft von zugeordneten Federn findung und dienen zur weiteren Erläuterung der Ergegen die Bremstrommel gedrückt werden und beim" findung. Es zeigtThe invention relates to a brake motor with a 45 known device on a brake motor electromagnetically ventilated inner jaw drum - a brake drum and ring-shaped electromagnetic brake, however, the one with a ring magnet with ring-shaped leads to a relatively large magnet, ger excitation coil and with the ring magnet only weak ones because of the small braking surfaces cooperating braking elements is provided, which can be assigned to springs. Have magnet armatures carrying brake linings, at 5 ° The figures show exemplary embodiments of the ErBrake by the force of associated springs and serve to further explain the Ergegen The brake drum will be depressed and when "finding. It shows." Lüften zur Anlage gegen den Ringmagneten ver- Fig. 1 einen Schnitt durch einen Bremsmotor,Ventilation to rest against the ring magnet is shown in Fig. 1 a section through a brake motor, schwenkt werden. F i g. 2 und 3 schematische Darstellungen der Wir-be pivoted. F i g. 2 and 3 are schematic representations of the Aus der deutschen Patentschrift 760 064 ist ein 55 kungsweise des erfindungsgemäßen Bremsmotors, Bremsmotor dieser Art bekannt. Der Magnetanker Fig.4 ein Diagramm, welches die Erhöhung derFrom the German patent 760 064 is a 55 way of the brake motor according to the invention, Brake motor of this type known. The magnet armature Fig.4 is a diagram showing the increase in des bekannten Motors ist mittels einer Schneide auf magnetischen Anzugskraft veranschaulicht, einem Schenkel des Magneten gelagert, während eine F i g. 5 und 6 Querschnitte durch bevorzugt zurthe known motor is illustrated by means of a cutting edge on magnetic attraction force, one leg of the magnet, while a F i g. 5 and 6 cross sections through preferred for Bügelfeder mit zwei spiraligen Windungen auf der Anwendung kommende Ringmagneten, anderen Seite des Magnetankers die notwendige 6o F i g. 7 bis 9 weitere Ausführungsformen der Er-Andriickkraft gegen die Bremstrommel bei entregtem findung.U-spring with two spiral windings on the ring magnets coming into use, the other side of the magnet armature the necessary 6o F i g. 7 to 9 further embodiments of the He-Andriickkraft against the brake drum in de-energized discovery. Magneten liefert. Da die Schneidkante auch die Der Bremsmotor gemäß der Erfindung besitzt inMagnet supplies. Since the cutting edge also has the brake motor according to the invention in Bremskräfte übertragen muß, ist eine relativ hohe üblicher Weise eine Welle 1, die einen Läufer 2 trägt, Lagerreibung gegeben. Bei der Abnutzung der Brems- welcher mit einer Ständerwicklung 3 zusammenbeläge wird der Spalt zwischen Magnet und Magnet- 65 arbeitet. Die Welle 1 ist in Lagern 4 und 5 gelagert, anker um ein die Abnutzung übersteigendes Maß Auf einen sich über das Lager 5 hinaus erstreckenden größer, so daß der Magnet von vornherein stärker Wellenstummel 6 der Welle 1 ist eine Bremstromdimensioniert werden muß, um den Magnetanker mel 7 aufgekeilt, welche der Ableitung der Brems-Must transmit braking forces is a relatively high usual way a shaft 1, which carries a rotor 2, Bearing friction given. With the wear of the brake which coats with a stator winding 3 the gap between magnet and magnet 65 is working. The shaft 1 is supported by bearings 4 and 5, anchor by an amount exceeding the wear and tear on one extending beyond the bearing 5 larger, so that the magnet from the outset stronger shaft stub 6 of shaft 1 is a braking current dimensioned must be wedged to the magnet armature mel 7, which is the derivation of the brake
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