DE19814078C5

DE19814078C5 - Elektromagnetische Federdruckbremse

Info

Publication number: DE19814078C5
Application number: DE1998114078
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Cramer
Original assignee: Ziehl Abegg SE
Current assignee: Ziehl Abegg SE
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: DE19814078A1; DE19814078B4

Abstract

Elektromagnetische Federdruckbremse mit einem koaxial zu einer Drehachse einer abzubremsenden Antriebswelle ausgerichteten, ringförmigen Spulenkörper, wobei der Antriebswelle eine Drehgebereinheit zum Erfassen von Umdrehungen und Drehwinkeln der Antriebswelle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgebereinheit (7, 7a) mittels einer Kupplungsanordnung (8) axial an die Antriebswelle (2) angeschlossen oder als Hohlwellengeber (7a) ausgeführt ist, der einen Fortsatz (13) der Antriebswelle (2) koaxial übergreift, und in einem von dem ringförmigen Spulenkörper (3) umschlossenen Hohlraum (6) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Federdruckbremse mit einem koaxial zu einer Drehachse einer abzubremsenden Antriebswelle ausgerichteten, ringförmigen Spulenkörper, wobei der Antriebswelle eine Drehgebereinheit zum Erfassen von Umdrehungen und Drehwinkeln der Antriebswelle zugeordnet ist.
Eine solche Federdruckbremse für Antriebsmotoren von Hubwerken ist allgemein bekannt. Die elektromagnetische Federdruckbremse ist der Antriebswelle des Antriebsmotors zugeordnet. Dabei weist die elektromagnetische Federdruckbremse in an sich bekannter Weise einen eine elektromagnetische Spule aufnehmenden Spulenkörper, eine Ankerscheiben- sowie eine Bremsscheibenanordnung auf. Die elektromagnetische Federdruckbremse ist koaxial zur Antriebswelle ausgerichtet. Um für die Steuerung des Antriebsmotors die momentanen Positionen des Hubwerkes erfassen zu können, ist der Antriebswelle des Antriebsmotors eine Drehgebereinheit zugeordnet, die mit der Motorsteuerung verbunden ist. Die Drehgebereinheit ist außen an das Gehäuse der elektromagnetischen Federdruckbremse angebaut.
Stand der Technik
Die US 5,330,039 betrifft eine elektromagnetische betätigte Kupplung, bei der zur Erfassung der Drehmomentübertragung eine Dehnungsmesseinrichtung vorgesehen ist. Die Dehnungsmesseinrichtung ist axial versetzt zu einem elektromagnetischen Spulenkörper auf gleicher Höhe des ringförmigen Spulenkörpers angeordnet.
Die DE 195 11 768 A1 betrifft eine Federdruckbremse mit einem von einem ringförmigen Spulenkörper umschlossenen Hohlraum. Eine Drehgebereinheit oder eine anders gestaltete Sensoreinrichtung ist in diesem Holraum nicht vorgesehen.
Aus der DE 39 34 492 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Notbremse eines Aufzugfahrkorbes sowie eine zugehörige Notbremse bekannt, bei der die Verlangsamung des Aufzugfahrkorbes mittels eines Beschleunigungsmessfühlers gemessen wird.
Die Steuerung der Notbremse erfolgt unter Ausnutzung der Rückkopplung durch die vom Messfühler gelieferten Werte auf solche Weise, daß die Reibungskraft zwischen den Reibflächen der Notbremse und einer Schiene im Aufzugschacht im Wesentlichen konstant bleibt.
Aufgabenstellung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Federdruckbremse der eingangs genannten Art zu schaf fen, deren Einsatzmöglichkeiten verbessert sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch ist es möglich, die elektromagnetische Federdruckbremse insbesondere in der Aufzugtechnik einzusetzen, wobei der gesamte Antriebsstrang einschließlich elektromagnetischer Federdruckbremse direkt in einem entsprechenden Aufzugschacht angeordnet werden kann.
Durch die Integration der Drehgebereinheit in den Spulenkörper wird die axiale Baulänge der Federdruckbremse und damit auch des gesamten Antriebsstranges erheblich verkürzt, so daß ein einfacher Einbau des gesamten Antriebsstrangs in den Aufzugschacht mit seinen lediglich begrenzten Abmessungen erleichtert ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehgebereinheit als Hohlwellengeber ausgeführt, der einen Fortsatz der Antriebswelle koaxial übergreift.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Antriebswelle ohnehin mit einem koaxialen, in den Hohlraum des Spulenkörpers ragenden Fortsatz versehen ist. Für diesen Fall wird eine besonders einfache Montage der Drehgebereinheit erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung durchdringt der Fortsatz den Hohlwellengeber axial und trägt an seinem herausragenden Stirnende ein Handbetätigungselement. Der Fortsatz weist eine Doppelfunktion aus, indem er zum einen den Hohlwellengeber lagert und zum anderen mit seinem freien Stirnende ein Handrad oder eine Handkurbel für eine manuelle Betätigung des Hubwerkes trägt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehgebereinheit in elektromagnetischer oder photoelektrischer Ausführung von einer Abschirmung zum Spulenkörper hin umschlossen. Diese Ausgestaltung gewährleistet, daß das Magnetfeld des Spulenkörpers die Funktion der Drehgebereinheit nicht beeinträchtigt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
Ausführungsbeispiel
Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.
1 zeigt in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federdruckbremse mit integriertem Drehgeber und
2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federdruckbremse, bei der der integrierte Drehgeber als Hohlwellengeber gestaltet ist.
Eine elektromagnetische Federdruckbremse 1 nach 2 dient zum Abbremsen einer Antriebswelle 2 eines elektrischen Antriebsmotors für ein Hubwerk in Form eines Personen- oder Lastenaufzugs. Der aus dem Antriebsmotor und der Federdruckbremse 1 sowie ggf. einem Getriebe bestehende Antriebsstrang ist vorzugsweise einer Seilscheibe eines Seilzuges des Hubwerkes für eine entsprechende Aufzugkabine zugeordnet.
Auf der Antriebswelle 2 ist in an sich bekannter Weise eine Bremsscheibenanordnung in Form einer einteiligen Bremsscheibe festgelegt, die durch axial verschiebbare Ankerscheiben einer Ankerscheibenanordnung 4 beaufschlagbar ist. Die Ankerscheibenanordnung 4 ist mit Hilfe von Druckfedern in Bremsrichtung axial belastet. Ein Lüften der Ankerscheibenanordnung 4 ist mittels einer elektromagnetischen Spule möglich, die in einem Spulenkörper 3 der Federdruckbremse 1 angeordnet ist. Der Spulenkörper 3 ist ringförmig gestaltet und koaxial zu einer Drehachse D der Antriebswelle 2 ausgerichtet. Die Antriebswelle 2 endet axial etwa auf Höhe der Ankerscheibenanordnung 4, so daß sich das Stirnende der Antriebswelle 2 in geringem axialen Abstand zum Spulenkörper 3 befindet.
Um die genaue Position der Aufzugkabine erfassen und demzufolge die gewünschten Hubniveaus anfahren zu können, ist der Antriebswelle 2 eine Drehgebereinheit 7 zugeordnet, die als Istwertgeber für Drehwinkel und Anzahl von vollständigen Umdrehungen der Antriebswelle 2 dient. Die Drehgebereinheit 7 ist in an sich bekannter Weise mit einer Steuereinheit für den Antriebsmotor verbunden. Die Drehgebereinheit 7 ist bei der Federdruckbremse 1 nach 1 in einem Hohlraum 6 des ringförmigen Spulenkörpers 3 integriert. Dabei weist die Drehgebereinheit 7 beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine geringere axiale Länge als die des Spulenkörpers 3 auf. Die Drehgebereinheit kann jedoch größere Axialabmessungen als der Spulenkörper aufweisen. Die Drehgebereinheit 7 ist mittels einer Kupplungsanordnung 8 mit der Antriebswelle 2 verbunden. Dabei wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 2 und einem Rotorteil der Drehgebereinheit 7 geschaffen. Ein auch das Gehäuse bildender Statorteil der Drehgebereinheit 7 hingegen ist verdrehgesichert an einer Stützplatte 9 befestigt, die an einem nicht näher bezeichneten Ringflansch des Spulenkörpers 3 festgelegt ist. Zur verdrehgesicherten Festlegung des Statorteils der Drehgebereinheit 7 ist ein Sicherungselement 12 vorgesehen, das den Statorteil an der Stützplatte 9 festlegt. Es wird somit eine Drehmomentstütze für die Drehgebereinheit geschaffen.
Auf der der Stützplatte 9 gegenüberliegenden Seite ist der Hohlraum 6 des Spulenkörpers durch eine Abdeckplatte 10 verschlossen, die mit Hilfe von Schraubverbindungen auf dem Spulenkörper 3 festgelegt ist. Die Abdeckplatte 10 weist einen Durchbruch für einen Stromversorgungs- und Steuerungsanschluß 11 der Drehgebereinheit 7 auf. Der Außendurchmesser der Drehgebereinheit 7 ist gegenüber dem Innendurchmesser des Spulenkörpers 3 so gering bemessen, daß in dem Hohlraum 6 ein sehr großer, ringförmiger Luftspalt verbleibt. Dieser Luftspalt reicht für eine Abschirmung der Drehgebereinheit 7 gegen das Magnetfeld der elektromagnetischen Spule in dem Spulenkörper 3 aus, so daß die Drehgebereinheit 7 auch elektromagnetisch oder photoelektrisch ausgeführt sein kann, ohne in ihrer Funktion durch das Magnetfeld der Spule beeinträchtigt zu sein.
Die elektromagnetische Federdruckbremse 1a nach 2 entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer Anordnung an einem Aufzugsmotor dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der 1, so daß für eine nähere Erläuterung auf die vorherige Beschreibung verwiesen wird. Unterschiedlich beim Ausführungsbeispiel nach 2 ist es, daß die Antriebswelle 2 mit einem auf einen kleineren Durchmesser abgestuften Wellenfortsatz 13 versehen ist, der koaxial durch den Spulenkörper 3 hindurchragt und an seinem freien Stirnende eine Nut/Feder-Verbindung 14 für die drehschlüssige Aufnahme eines Handrades oder einer Handkurbel aufweist. Mittels dieses Handrades oder dieser Handkurbel kann der Aufzug bei Ausfall aller elektrischen Einheiten auch von Hand betätigt werden. Der Durchmesser des abgestuften Wellenfortsatzes 13 ist gegenüber dem Innendurchmesser des Spulenkörpers 3 so gering gewählt, daß in dem verbleibenden Hohlraum 6 genügend Raum für das koaxiale Aufsetzen eines als Drehgebereinheit dienenden Hohlwellengebers 7a verbleibt. Der Hohlwellengeber 7a weist einen drehschlüssig mit dem Wellenfortsatz 13 verbundenen, nicht näher dargestellten Rotorteil auf. Ein das Gehäuse des Hohlwellengebers 7a bildender Statorteil hingegen ist stationär mittels einer Verdrehsicherung 12a relativ zu dem Spulenkörper 3 gehalten, indem er an einer Abdeckplatte 10a festgelegt ist, die mit dem Spulenkörper 3 verschraubt ist. Auch der Hohlwellengeber weist einen Stromversorgungs- und Steueranschluß 11a auf, der axial durch die Abdeckplatte 10a hindurch und von dem Spulenkörper 3 weggeführt ist. Auch bei dem Hohlwellengeber 7a ist der verbleibende Luftspalt zwischen dem Außendurchmesser des Hohlwellengebers 7a und dem Innendurchmesser des Spulenkörpers 3 so groß gewählt, daß eine ausreichende Abschirmung gegen das Magnetfeld der Spule des Spulenkörpers 3 erzielt wird.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Drehgebereinheit innerhalb des Hohlraumes des Spulenkörpers von einer isolierenden Buchse umgeben, die die Abschirmung der Drehgebereinheit gegen das Magnetfeld der Spule bildet.
Die Innenkontur des Spulenkörpers kann ergänzend auch zur Zentrierung der Drehgebereinheit eingesetzt werden.

Claims

Elektromagnetische Federdruckbremse mit einem koaxial zu einer Drehachse einer abzubremsenden Antriebswelle ausgerichteten, ringförmigen Spulenkörper, wobei der Antriebswelle eine Drehgebereinheit zum Erfassen von Umdrehungen und Drehwinkeln der Antriebswelle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgebereinheit (7, 7a) mittels einer Kupplungsanordnung (8) axial an die Antriebswelle (2) angeschlossen oder als Hohlwellengeber (7a) ausgeführt ist, der einen Fortsatz (13) der Antriebswelle (2) koaxial übergreift, und in einem von dem ringförmigen Spulenkörper (3) umschlossenen Hohlraum (6) integriert ist.
Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgebereinheit (7, 7a) koaxial innerhalb des Spulenkörpers (3) positioniert ist.
Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13) den Hohlwellengeber (7a) axial durchdringt und an seinem herausragenden Stirnende ein Handbetätigungselement trägt.
Federdruckbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgebereinheit (7, 7a) in elektromagnetischer oder photoelektrischer Ausführung von einer Abschirmung zum Spulenkörper (3) hin umschlossen ist.
Federdruckbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung als magnetisch und/oder elektrisch isolierende Buchse gestaltet ist.
Federdruckbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung durch einen die Drehgebereinheit (7, 7a) umgebenden Luftspalt zwischen der Außenkontur der Drehgebereinheit (7, 7a) und der Innenkontur des Spulenkörpers (3) gebildet ist.