DE19646493A1

DE19646493A1 - Einrichtung zur Geräuschdämpfung bei mechanischen Bremsen

Info

Publication number: DE19646493A1
Application number: DE19646493A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dropmann; Harald Weiss
Original assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Current assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-14
Also published as: WO1998021496A3; EP0876559B1; EP0876559A2; DE59706761D1; WO1998021496A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Geräuschdämpfung bei mechanischen Bremsen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, also z. B. auf ruhestrombetätigte elektromagnetische Federdruckbremsen zum sicheren Abbremsen und exakten Positionieren von rotierenden Massen, oder auf Kupplungsbremsaggregate oder auf übliche sonstige Sicherheits- und/oder Haltebremsen und dgl.

Mechanische Bremsen, z. B. Reibungsbremsen, neigen z. B. zu harten Schlägen beim Aufeinandertreffen der mechanischen Elemente, und auch aus anderen Ursachen zu unerwünschten Schwingungen, die insbesondere zur lästigen Geräuschentwicklung führen. Die Schläge und Schwingungen können außerdem eine Beschädigung der mechanischen Elemente hervorrufen. Geräusche beeinträchtigen schließlich das Wohl der sich in der Nähe aufhaltenden Personen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel vorzusehen, durch die Schläge, Schwingungen und insbesondere Geräusche gedämpft werden. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine andere Lösung bringt Anspruch 15.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In den anliegenden Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend beschrieben werden. Es zeigen:

Abb. 1 eine an sich herkömmliche ruhestrombetätigte Federdruckbremse im Längsschnitt mit den erfindungsgemäßen schwingungsdämpfenden Mitteln im Längsschnitt,

Abb. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Federdruckbremse, nämlich eine Zweikreisbremse, ebenfalls im Längsschnitt,

Abb. 2a einen Ausschnitt aus Abb. 2 mit der Darstellung der gezeigten Einzelteile in der gebremsten Stellung,

Abb. 2b einen der Abb. 2a entsprechenden Ausschnitt, jedoch in der gelüfteten Stellung der Bremse,

Abb. 3 eine Ansicht, teilweise geschnitten, der Bremse nach Abb. 2.

In Abb. 1 ist auf einer nicht dargestellten Welle eine Nabe 1 angeordnet, die eine axiale Umfangs-Verzahnung 1a besitzt. In diese greift eine entsprechende Verzahnung 2a einer Bremsscheibe 2 ein. Diese besitzt Bremsbeläge 2b. Axial anschließend an die Bremsscheibe 2 befindet sich eine Ankerscheibe 3, die in Richtung des Bremseingriffs mit der Bremsscheibe 2 von Druckfedern 3a, vorzugsweise Schraubendruckfedern, belastet ist. Diese sind in Ausnehmungen 4a eines feststehenden Gehäuses 4 untergebracht, das eine Magnetspule 5 aufnimmt.

Auf der axial anderen Seite der Bremsscheibe 2 liegt eine Gegenscheibe 6 an, an die sich eine Endscheibe 7 anschließt. Die gezeigten Teile werden durch Zylinder-Schrauben 8 zusammengehalten und die gesamte Bremse wird an einer nicht gezeigten Maschinenwand angeflanscht.

Zum Zweck der Dämpfung von Schwingungen, insbesondere von Geräuschen, sind erfindungsgemäß schlag-, schwingungs- und/oder geräuschdämpfende Mittel vorgesehen, nämlich ein oder mehrere, vorzugsweise drei auf dem Umfang verteilt angeordnete O-Ringe 11, die in kurze zylinderförmige Ausnehmungen 4b des Gehäuses 4 eingelegt sind und etwas, z. B. 1,5 mm über die Oberfläche des Gehäuses 4 vorstehen, d. h. über die Anlagefläche für die Ankerscheibe 3. In das Innere der Ringe 11 ist eine zähelastische Platte 12, z. B. aus Preßstoff, eingelegt, die etwa 0,2 mm gegenüber der Anlagefläche vorsteht. Sie verhindert ein metallisch hartes Aufschlagen der Ankerscheibe 3 auf das Gehäuse 4 beim Lüften der Bremse und dient als Führung für den O-Ring 11. Der oder die Ringe 11 liegen exzentrisch zur Achse der Bremse. So kommt es beim elektromagnetischen Lösen der Bremse durch das Anziehen der Ankerscheibe 3 in Richtung auf den Elektromagneten 5 zu keiner schlagartigen Anlage am Gehäuse 4, d. h. ein hartes Aufschlagen ist vermieden.

Ein anderes Mittel zur Dämpfung, das allein oder zusätzlich zu den Ringen 11 angewandt werden kann, besteht in länglichen elastischen Körpern 13, die ebenso exzentrisch zur Achse der Bremse liegen. Hier liegen sie in Ausnehmungen 6a der Gegenscheibe 6 und berühren die Ankerscheibe 3. Die Form der elastischen Dämpfungskörper 13 kann beliebig sein, bevorzugt werden quaderförmige oder zylindrische Formen.

Als drittes, allein oder zusätzlich anzuwendendes Mittel zur Dämpfung kommt ein Ring 14, z. B. O-Ring, in Frage, der konzentrisch zur Achse der Bremse liegt, in eine Ringnut 7a in der Endscheibe 7 eingebettet ist und die angrenzende Oberfläche der Gegenscheibe 6 berührt. Auch er steht ein geringes Maß, z. B. 0,2 mm, über die Oberfläche der Endscheibe 7 vor. Ein gewisses Spiel bzw. ein "Luftspalt" zwischen der Gegenscheibe 6 und der Endscheibe 7 kann durch Schrauben 9 eingestellt und aufrechterhalten werden, die (siehe Abb. 2a) mit einem glatten Schaft 9a durch entsprechend weite Bohrungen 7b der Endscheibe 7 verlaufen und mit ihrem Gewinde 9b in ein dazugehöriges Gewinde 6b der Gegenscheibe 6 eingeschraubt sind.

Dadurch, daß der O-Ring 14 ein geringes Maß in den Luftspalt hineinragt, wird ein hartes Aufschlagen der Scheiben 6 und 7 aufeinander verhindert.

In der Abb. 2 sind der Abb. 1 entsprechende Teile nicht nochmals mit Bezugszeichen versehen, sondern nur Abweichungen davon. In diesem Ausführungsbeispiel sind auf der Welle zwei Naben 1 mit einem den Abstand sichernden Zwischenring 1b angeordnet. Die Axialverzahnungen 1a greifen in entsprechende Axialverzahnungen 22a von Bremsscheiben 22 ein, die z. B. aus Lamellen bestehen können.

Die Wirkungsweise beider Ausführungsbeispiele nach Abb. 1 und 2 ist folgende:
Im entregten oder stromlosen Zustand der Magnetspule 5 drücken die Druckfedern 3a die Ankerscheibe 3 gegen die Bremsscheibe 2 bzw. 22. Das bewirkt eine Bremsung der Nabe bzw. Welle durch Reibung. Wird die Magnetspule 5 erregt oder bestromt, zieht sie die Ankerscheibe 3 an und unterbindet den Reibeingriff mit der Bremsscheibe 2 bzw. 22. Die Bremsung hört auf und die Nabe 1 kann frei durchdrehen, d. h. die ungehinderte Übertragung des Drehmoments ist möglich.

Wenn abgebremst werden soll, wird die Zufuhr von Strom zur Magnetspule 5 unterbrochen, die Federn 3a drücken die Ankerscheibe 3 gegen die Bremsscheibe 2 bzw. 22 und bewirken so die augenblickliche Bremsung. Die elastischen Mittel 11, 12, 13 und 14 verhindern dabei ein schlagartiges Einfallgeräusch und darüber hinaus sehr weitgehend das Entstehen von Schwingungen und Geräuschen.

Infolge des Übermaßes der elastischen Mittel 11, 12 und 14 entsteht eine leichte Vorspannung. Das erzeugt eine geringe zusätzliche Federkraft zu der der Federn 3a. Daraus ergibt sich eine entsprechende Erhöhung des Bremsmoments. Beim Anzug der Ankerscheibe werden die elastischen Mittel 11, 12, 13 und 14 beaufschlagt und bewirken so eine geringe Verzögerung, die eine Dämpfung der Schläge und Schwingungen nach sich zieht.

Eine weitere Möglichkeit der Dämpfung von Schlägen und Schwingungen sowie von Geräuschen besteht in einer elektrischen Ansprechenverzögerung der Bremse durch den Einbau elektronischer Verzögerungselemente in den Gleichrichter, der den Strom für die Magnetspule liefert.

Bezugszeichenliste

1

Nabe

1

a Axialverzahnung

1

b Zwischenring

2

Bremsscheibe

2

a Verzahnung

2

b Bremsbeläge

3

Ankerscheibe

3

a Druckfedern

4

Gehäuse

4

a Ausnehmungen für Druckfedern

4

b Ausnehmungen für

11

,

12

5

Magnetspule

6

Gegenscheibe

6

a Ausnehmungen

6

b Gewinde

7

Endscheibe

7

a Ringnut

7

b Bohrungen

8

Zylinder-Schrauben

9

Schrauben

9

a Schaft

9

b Gewinde

11

O-Ringe

12

starre Platte

13

Körper

14

Ring

22

Bremsscheiben

22

a Axialverzahnung

Claims

1. Elektromagnetisch betätigte oder gelüftete Reibungs bremse, mit die Bremskraft erzeugenden und übertragenden mechanischen Elementen, gekennzeichnet durch Mittel (11, 12, 13, 14) zur Dämpfung von Schlägen und Schwingungen, insbesondere von Geräuschen.

2. Bremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Mittel (11, 12, 13, 14) zur Dämpfung.

3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11, 12, 13, 14) zwischen jeweils zwei mechanische Elemente (3 und 4; 3 und 7; 6 und 7) eingelegt sind.

4. Bremse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch elastische Ringe (11, 14), insbesondere O-Ringe, als Mittel zur Dämpfung.

5. Bremse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11, 12, 13, 14) ein Übermaß zur Erzeugung einer Vorspannung aufweisen.

6. Bremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11, 12) exzentrisch zur Achse der Bremse angeordnet sind.

7. Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11) in Ausnehmungen (4b) eines mechanischen Elementes (4) eingelegt sind.

8. Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11) in Ausnehmungen (4b) eines Gehäuses (4) eingelegt sind, das eine Magnetspule (5) zur Betätigung der Bremse aufnimmt.

9. Bremse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere der Ringe (11) jeweils eine zähelastische Platte (12) zur Führung der Ringe (11) eingesetzt ist.

10. Bremse nach einem der Ansprüche 4 oder folgenden, gekennzeichnet durch einen einzigen elastischen Ring (14), insbesondere O-Ring, konzentrisch zur Achse der Bremse in einer Ringnut (7a) eines mechanischen Elements (7).

11. Bremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei mechanischen Elementen (Scheiben 6 und 7) im gelüfteten Zustand der Bremse ein Luftspalt vorhanden ist, in den der Ring (14) hineinragt, und daß der Luftspalt beim Bremsen auf Null geht.

12. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch längliche elastische Körper (13) als Mittel zur Dämpfung.

13. Bremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper (13) die Form von Quadern oder Zylindern haben.

14. Bremse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper (13) in Ausnehmungen (6a) eines mechanischen Elements (6) eingesetzt sind und an einem anderen mechanischen Element (3) anliegen.

15. Mechanische Bremse, z. B. Reibungsbremse, mit einer Magnetspule sowie mit die Bremskraft erzeugenden und übertragenden mechanischen Elementen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung von Schlägen und Schwingungen, insbesondere von Geräuschen, durch elektronische Verzögerungselemente in einem Gleichrichter erzeugt wird, der den Strom für die Magnetspule liefert.