Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Federdruck
bremse mit einer drehbaren Bremsscheibenanordnung sowie mit
einer der Bremsscheibe axial zugeordneten Ankerscheibenanord
nung, die in einer Axialrichtung für einen Kraftschluß mit
der Bremsscheibenanordnung durch eine Druckfederanordnung und
in der entgegengesetzten Axialrichtung durch eine elektroma
gnetische Spule beaufschlagbar ist.
Aus der DE 36 08 586 A1 ist eine elektromagnetische Feder
druckbremse bekannt, bei der eine einteilige Ankerscheibe
durch eine Druckfederanordnung gegen einen Bremsflansch ge
drückt wird. Zur Lüftung wird die Ankerscheibe entgegen der
Federkraft der Druckfederanordnung durch die Strombeaufschla
gung einer elektromagnetischen Spule gegen einen Spulenkörper
gezogen. Zusätzlich ist der Ankerscheibe eine Handlüftungs
einrichtung zugeordnet, die eine manuelle Lüftung der Anker
scheibe ermöglicht.
Die DE 295 10 168 U1 offenbart ein Federdruck-Zweikreis
bremssystem, bei dem die Ankerscheibe in zwei konzentrisch
zueinander angeordnete Scheibenringe aufgeteilt ist, wobei
beide Scheibenringe axial verschiebbar angeordnet sind.
Es ist auch bekannt (DE 34 24 595 C2), eine elektromagnetisch
lüftbare Federdruckbremse mit einer in Umfangsrichtung mehr
fach geteilten Ankerscheibe zu versehen, wobei jedem Anker
scheibensegment ein eigener Elektromagnet zugeordnet ist. Je
nach Beaufschlagung der einzelnen Elektromagneten ist es mög
lich, die Ankerscheibensegmente einzeln, gruppenweise oder
gemeinsam sowie zeitgleich oder zeitlich hintereinander zu
lüften.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische Feder
druckbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die
mit einfachen Mitteln zwei voneinander unabhängige Bremskrei
se geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ankerscheibenan
ordnung in Umfangsrichtung in zwei in einer gemeinsamen Ebene
angeordnete Ankerscheibenhälften unterteilt ist, die unabhän
gig voneinander axial geführt sind, und daß die Druckfederan
ordnung in zwei Druckfedereinheiten aufgeteilt ist, die je
weils gleiche Druckkräfte aufbringen und die jeweils einer
Ankerscheibenhälfte zugeordnet sind. Da beide Ankerscheiben
hälften durch eine einzelne, gemeinsame elektromagnetische
Spule beaufschlagbar sind, ist eine gleichzeitige Lüftung
beider Ankerscheibenhälften gewährleistet. Da die beiden An
kerscheibenhälften unabhängig voneinander geführt und unab
hängig voneinander federbeaufschlagt sind, ermöglicht auch
der Ausfall einer Ankerscheibenhälfte noch eine ausreichende
Bremsfunktion durch die andere Ankerscheibenhälfte. Ein Aus
fall einer Ankerscheibenhälfte könnte insbesondere durch eine
Verklemmung dieser Ankerscheibenhälfte erfolgen. Die erfin
dungsgemäße Federdruckbremse erfüllt somit die Vorschriften
für Personen- und Lastenaufzüge, da zum einen die elektroma
gnetische Federdruckbremse eine ausschließlich mechanische
Verzögerung bewirkt und zum anderen auch bei Versagen eines
Bauteils der Bremse, insbesondere einer Ankerscheibenhälfte,
eine ausreichende Bremswirkung erhalten bleibt, um einen mit
einer entsprechenden Nutzlast beladenen Fahrkorb zu verzö
gern. Die erfindungsgemäße Federdruckbremse benötigt ledig
lich einfache mechanische Mittel, um die gewünschte Funktion
zu erzielen. Ein gegenseitiges Berühren der Ankerscheiben
hälften ist durch die jeweils voneinander unabhängige Führung
ausgeschlossen. Eine Verschmutzung des Spaltes zwischen den
beiden Ankerscheibenhälften kann nicht auftreten, da der
Spalt ohne magnetische Nachteile ausreichend groß gewählt
werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich sowohl
für Federdruckbremsen mit ein- oder mehrteiligen Bremsschei
ben als auch für Federdruckbremsen mit einer Bremsscheibenan
ordnung in Form von Lamellenscheiben.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckfedereinheit be
züglich der zugeordneten Ankerscheibenhälfte derart angeord
net, daß ihr Druckschwerpunkt mit einem Flächenschwerpunkt
der Ankerscheibenhälfte übereinstimmt. Durch diese Ausgestal
tung ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Flächen
pressung auf der Bremsscheibe, wodurch eine gute Bremswirkung
erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die axiale Füh
rung jeder Ankerscheibenhälfte durch jeweils zwei zueinander
parallele Linearführungen gestaltet, deren gemeinsame geome
trische Schnittlinie ihrer Führungsachsen den Flächenschwer
punkt der zugeordneten Ankerscheibenhälfte schneidet. Dadurch
wird vorteilhaft ein Verkanten der Ankerscheibenhälften bei
einer entsprechenden axialen Verschiebung verhindert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist jede Druckfe
dereinheit eine Druckfederteileinheit auf, die durch ein
Stellelement für eine Bremsmomenteinstellung der Bremsscheibe
belastet ist, wobei die Druckfederteileinheit den identischen
Druckschwerpunkt wie die gesamte Druckfedereinheit aufweist.
Diese Ausgestaltung gewährleistet, daß das Bremsmoment der
beiden Bremskreise immer gleich groß ist. Eine Einstellung
des Bremsmomentes durch ein Verstellen des Stellelementes hat
somit keinen Einfluß auf die Lage des Druckschwerpunktes der
jeweiligen gesamten Druckfedereinheit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein zu den Anker
scheibenhälften koaxial angeordneter Lüftring vorgesehen, der
für eine gleichzeitige Lüftung der Ankerscheibenhälften mit
tels einer Handbetätigung axial beweglich ist. Durch diese
Ausgestaltung wird lediglich ein einzelner, gemeinsamer Lüft
ring benötigt, der in einfacher Weise beide Ankerscheiben
hälften gleichzeitig lüftet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand
der Zeichnungen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt in einem Schnitt eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen elektromagnetischen Federdruck
bremse, wobei der Schnittverlauf der Schnittlinie
I-I in Fig. 2 entspricht,
Fig. 2 eine Ansicht der elektromagnetischen Federdruckbrem
se nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung zwei Ankerscheibenhälf
ten der Federdruckbremse nach den Fig. 1 und 2 ein
schließlich einer zugeordneten und mit einem Reibbe
lag versehenen Bremsscheibe, die lediglich gestri
chelt angedeutet ist,
Fig. 4 in einer Frontansicht die beiden Ankerscheibenhälf
ten nach Fig. 3,
Fig. 5 einen Ausschnitt der beiden Ankerscheibenhälften
nach Fig. 4 entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Ansicht eines Spulenkörpers der elektromagneti
schen Federdruckbremse nach Fig. 1,
Fig. 7 einen Schnitt durch den Spulenkörper nach Fig. 6
entlang der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 einen Ausschnitt des Spulenkörpers nach Fig. 6 ent
lang der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 6,
Fig. 9 einen weiteren Ausschnitt des Spulenkörpers nach
Fig. 6 entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 6,
Fig. 10 in einer Ansicht einen Lüftring für die Federdruck
bremse nach den Fig. 1 und 2,
Fig. 11 einen Schnitt durch den Lüftring nach Fig. 10 ent
lang der Schnittlinie XI-XI in Fig. 10 und
Fig. 12 in einem Schnitt eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen elektromagnetischen Federdruck
bremse, die mit Lamellen versehen ist.
Eine elektromagnetische Federdruckbremse 1 gemäß den Fig. 1
bis 11 dient zum Abbremsen eines Personen- oder Lastenaufzuges
und ist als Zweikreis-Federdruckbremse - wie nachfolgend
näher beschrieben - gestaltet. Die Federdruckbremse 1 weist
eine um eine Drehachse D drehbare Mitnehmernabe 6 auf, die
drehschlüssig mit einem entsprechenden Antriebsglied des Per
sonen- oder Lastenaufzuges verbindbar ist. Die Mitnehmernabe
6 ist auf ihrem Außenmantel mit einer Außenverzahnung verse
hen, auf der mittels einer entsprechenden Innenverzahnung ein
koaxial und drehschlüssig zu der Mitnehmernabe 6 angeordneter
Bremsscheibenring 3 gehalten ist. Die Verzahnung zwischen der
Mitnehmernabe 6 und dem Bremsscheibenring 3 ist so gewählt,
daß die beiden Bauteile relativ zueinander axial beweglich
sind. Dadurch ist ein axialer Ausgleich abhängig von dem je
weiligen Antriebsglied des Personen- und Lastenaufzuges mög
lich. Der Bremsscheibenring 3 wird zu einer Seite axial von
einem ortsfesten Bremsflansch 4 flankiert. Auf der gegenüber
liegenden Seite schließt an den Bremsscheibenring 3 eine in
zwei Ankerscheibenhälften 5a und 5b unterteilte Ankerscheibe
an. Die beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b sind in Um
fangsrichtung geteilt und bilden zwei voneinander unabhängi
ge, getrennte Bauteile (Fig. 3 bis 5). Auf der dem Brems
scheibenring 3 gegenüberliegenden Seite der beiden Anker
scheibenhälften 5a und 5b ist axial an diese ein Spulenkörper
2 angeschlossen, der - wie auch die beiden Ankerscheibenhälf
ten 5a und 5b - koaxial zur Mitnehmernabe 6 und damit zum
Bremsscheibenring 3 ausgerichtet ist. Der Bremsscheibenring 3
weist auf seinen gegenüberliegenden Stirnseiten und damit so
wohl den Ankerscheibenhälften 5a, 5b als auch dem Brems
flansch 4 zugewandt, zwei Reibbelagringe 16 auf.
Der Spulenkörper 2 ist in an sich bekannter Weise mit einem
zu den Ankerscheibenhälften 5a, 5b hin offenen Ringraum 22
(Fig. 6 und 7) versehen, in dem ein elektromagnetischer Spu
lenring 12 angeordnet ist. Elektrische Anschlußkabel 26 (Fig.
2) sind über eine Radialbohrung 23 (Fig. 8) in den Ringraum
des Spulenkörpers 2 eingeführt. Der Spulenkörper 2 ist über
Schraubverbindungen 10, 11 fest mit dem Bremsflansch 4 ver
bunden, wobei die Schraubverbindungen über den Umfang der Fe
derdruckbremse 1 verteilt angeordnet sind (Fig. 2). Die
Schraubverbindungen 10, 11 sind als Einstelleinrichtungen zur
Einstellung des Luftspaltes zwischen dem Bremsscheibenring 3
und dem Bremsflansch 4 bzw. den Ankerscheibenhälften 5a, 5b
gestaltet. Dazu sind auf die jeweiligen Verbindungsschrauben
10 Einstellhülsen 11 aufgeschraubt, deren zum Bremsflansch 4
gewandter Stirnrand jeweils die axiale Abstützung des Brems
flansches 4 übernimmt. Durch eine entsprechende Verdrehung
der Einstellhülsen 11 wird die gewünschte Luftspalteinstel
lung erzielt.
Die beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b sind identisch zu
einander gestaltet und sind jeweils auf zwei Führungsbolzen
18 axial verschiebbar gelagert, wobei die beiden Führungsbol
zen 18 jeder Ankerscheibenhälfte 5a, 5b jeweils achsparallel
zur Drehachse D verlaufen. Die beiden Ankerscheibenhälften 5a
und 5b bilden gemeinsam die Form eines geschlossenen Anker
scheibenringes, der in seiner Hälfte unterteilt ist. Auch in
der Praxis werden die beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b
dadurch hergestellt, daß zunächst ein geschlossener Anker
scheibenring geschaffen wird, der anschließend exakt halbiert
zerschnitten wird. Die beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b
sind jeweils auf zwei Führungsbolzen 18 axial verschiebbar
geführt, deren Führungsachsen jeweils parallel zur Drehachse
D ausgerichtet sind. Die Ankerscheibenhälften 5a und 5b sind
durch die Führungsbolzen 18 derart geführt, daß zwischen den
einander zugewandten Rändern der beiden Ankerscheibenhälften
5a und 5b ein gleichmäßiger Spalt 20 verbleibt (Fig. 3 bis
5). Der Spalt 20 ist so groß bemessen, daß sich kein Abrieb
im Spalt 20 durch die Reibbeläge 16 im Betrieb der Feder
druckbremse 1 absetzen kann. Die beiden Führungsbolzen 18 je
der Ankerscheibenhälfte 5a, 5b weisen jeweils den gleichen
Abstand zum Spalt 20 auf. Dabei sind die Führungsbolzen 18
derart relativ zu der jeweiligen Ankerscheibenhälfte 5a, 5b
angeordnet, daß eine geometrische Verbindungslinie zwischen
ihren Führungsachsen (gestrichelt dargestellt) exakt einen
Flächenschwerpunkt S der jeweiligen Ankerscheibenhälfte 5a,
5b schneidet (Fig. 3).
Jeder Ankerscheibenhälfte 5a, 5b ist eine Druckfedereinheit
7, 17 zugeordnet, die aus vier eine Teileinheit bildenden in
neren Schraubendruckfedern 7 sowie aus vier schwächer ausge
legten äußeren Schraubendruckfedern 17 zusammengesetzt ist.
Die inneren Schraubendruckfedern 7 sind in Axialbohrungen 21
im Spulenkörper 2 angeordnet. Die äußeren Schraubendruckfe
dern 17 sind in Sackbohrungen 25 des Spulenkörpers 2 radial
außerhalb zu den inneren Schraubendruckfedern 7 angeordnet.
Die vier inneren Schraubendruckfedern 7 sind gemäß Fig. 3
derart relativ zu der jeweiligen Ankerscheibenhälfte 5a, 5b
im Spulenkörper 2 positioniert, daß sie einen gemeinsamen
Druckschwerpunkt aufweisen, der exakt mit dem Flächenschwer
punkt S der jeweiligen Ankerscheibenhälfte 5a, 5b überein
stimmt. Auch die vier äußeren Schraubendruckfedern 17 sind
derart im Spulenkörper 2 relativ zu der jeweiligen Anker
scheibenhälfte 5a, 5b positioniert, daß sie einen gemeinsamen
Druckschwerpunkt aufweisen, der exakt in dem Flächenschwer
punkt S der jeweiligen Ankerscheibenhälfte 5a, 5b liegt.
Die Druckfederkraft der inneren Schraubendruckfeder 7 ist
einstellbar, wodurch das Bremsmoment für die Bremsscheibe 3
eingestellt werden kann. Dazu stützen sich die inneren
Schraubendruckfedern 7 auf ihrer der jeweils zugeordneten An
kerscheibenhälfte 5a, 5b gegenüberliegenden Stirnseite an je
weils einem Stützbolzen 14 ab, der in der jeweiligen Bohrung
21 des Spulenkörpers 2 axial gleitbeweglich angeordnet ist.
Auf die Stützbolzen 14 wirkt ein Ringflansch eines Einstell
ringes 13, der koaxial zum Spulenkörper 2 in diesen einge
schraubt ist. Dazu ist am Innenumfang des ringförmigen Spu
lenkörpers 2 ein Innengewinde vorgesehen und am Einstellring
13 ist ein korrespondierendes Außengewinde angeordnet. Dem
Einstellring 13 sind zudem mehrere Sicherungsstifte 15 zuge
ordnet, die als Schraubbolzen gestaltet sind und sich stirn
seitig gegen den Spulenkörper 2 pressen, wodurch die jeweils
eingestellte Position des Einstellringes 13 fixiert ist.
Um eine Handbelüftung der Federdruckbremse 1 zu ermöglichen,
ist eine Handhebeleinrichtung 9 vorgesehen, die über zwei
einander diametral gegenüberliegende Bolzenverbindungen einen
Lüftring 8 axial bewegt. Der Lüftring 8 (Fig. 1, 10 und 11)
umschließt den Bremsscheibenring 3 radial außen koaxial zur
Drehachse D und weist ein L-förmiges Profil auf. Der Lüftring
8 ist axial in eine entsprechende Abstufung jeder Ankerschei
benhälfte 5a und 5b eingesetzt, wodurch sich eine platzspa
rende Anordnung des Lüftringes 8 ergibt. Der Lüftring 8 ist
über die zwei Führungshülsen 11 (Fig. 1), die auf diametral
gegenüberliegenden Seiten der Federdruckbremse 1 angeordnet
sind, axial geführt, wobei die Führungen für den Lüftring um
jeweils 90° zu den Betätigungsbolzen zur axialen Verschiebung
des Lüftringes 8 in Umfangsrichtung versetzt sind. Die beiden
Betätigungsbolzen der Betätigungseinrichtung 9 (Fig. 1 unten)
ragen gemäß Fig. 3 auf Höhe der Aussparungen 19 axial durch
den Spulenkörper 2 sowie die beiden Ankerscheibenhälften 5a,
5b hindurch und greifen auf Höhe des Spaltes 20 an dem Lüft
ring 8 an. Jedem Betätigungsbolzen ist eine nicht näher be
zeichnete Druckfeder (Fig. 1) zugeordnet, die den Lüftring 8
in seiner die Ankerscheibenhälften 5a und 5b axial freigeben
den Position halten. Auf der dem Lüftring 8 gegenüberliegen
den axialen Stirnseite des Spulenkörpers 2 sind mit den Betä
tigungsbolzen der Betätigungseinrichtung 9 zwei Betätigungs
blöcke starr verbunden, von denen aus radial ein beide Betä
tigungsblöcke übergreifender Betätigungsbügel (Fig. 2) ab
ragt. Der Betätigungsbügel ist mit den Betätigungsblöcken
ebenfalls starr verbunden. Ein axiales Ziehen oder Drücken
des Betätigungsbügels bewirkt somit eine manuelle Lüftung der
Ankerscheibenhälften 5a und 5b.
Im normalen Betrieb der elektromagnetischen Federdruckbremse
1 werden die beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b über ihre
beiden, jeweils voneinander unabhängigen Druckfedereinheiten
7, 17 gegen den Bremsscheibenring 3 gepreßt, wodurch dieser
zusätzlich axial gegen den ortsfesten Bremsflansch 4 gedrückt
wird, so daß beide Reibbelagringe 16 wirksam werden. Die Ein
stellung des Bremsmomentes erfolgt - wie zuvor beschrieben -
über die innere Druckfederteileinheit 7 und die entsprechende
Einstelleinrichtung 13, 14, 15. Sobald die elektromagnetische
Spule 12 durch einen entsprechenden elektrischen Schaltvor
gang anzieht, werden die beiden Ankerscheibenhälften 5a und
5b gleichzeitig axial gegen den Spulenkörper 2 gezogen, wo
durch der Bremsscheibenring 3 freigegeben wird. Eine entspre
chende Stromlosschaltung der elektromagnetischen Spule 12
bringt anschließend wieder die Druckfedereinheiten 7, 17 der
beiden Ankerscheibenhälften 5a und 5b zur Wirkung, so daß die
Ankerscheibenhälften 5a und 5b wieder gegen den Bremsschei
benring 3 gedrückt werden.
Die Federdruckbremse gemäß der Fig. 12 ist als Lamellenbremse
gestaltet, indem als Bremsscheibenanordnung eine Lamellen
scheibenanordnung 30, 31 vorgesehen ist. Die Federdruckbremse
weist in an sich bekannter Weise einen Spulenkörper 27 ein
schließlich eines Außenkörpers 29 auf. Auf der dem Spulenkör
per 27 gegenüberliegenden Seite ist der Außenkörper 29 mit
einer Reibscheibe 33 fest verbunden. Spulenkörper 27, Außen
körper 29 und Reibscheibe 33 bilden den feststehenden Brem
senkörper. Koaxial innerhalb des Bremsenkörpers ist eine Nabe
28 drehbeweglich angeordnet, die an einem zu bremsenden An
trieb angeflanscht wird. Zwischen dem Außenkörper 29 und der
Nabe 28 ist die Lamellenscheibenanordnung 30, 31 positio
niert. Die Lamellenscheibenanordnung 30, 31 weist in an sich
bekannter Weise insgesamt fünf Innenlamellenscheiben 30 auf,
die jeweils auf gegenüberliegenden Axialseiten mit einem
Reibbelag versehen sind. Zwischen den Innenlamellenscheiben
30 sind Außenlamellenringe 31 positioniert, die mittels ent
sprechender, nicht näher bezeichneter Halteblöcke drehfest am
Außenkörper 29 gehalten sind. Die Innenlamellenscheiben 30
sind drehschlüssig mittels entsprechender Nuten und Stege auf
der Nabe 28 gehalten. Sowohl die Innenlamellenscheiben 30 als
auch die Außenlamellenringe 31 sind axial beweglich angeord
net.
Die so gebildete Bremsscheibenanordnung ist durch eine Anker
scheibenanordnung 32a, 32b beaufschlagbar, die aus zwei An
kerscheibenhälften 32a und 32b zusammengesetzt ist. Die Lage
rung und Druckbeaufschlagung der Ankerscheibenhälften ist
identisch zu den Ankerscheibenhälften 5a und 5b gemäß den
Fig. 1 und 3 bis 5, so daß für nähere Erläuterungen auf das
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 11 verwiesen werden
kann. Einziger Unterschied ist somit bei der Federdruckbremse
nach Fig. 12, daß die Ankerscheibenhälften 32a und 32b keine
einstückige Bremsscheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 1 bis 11, sondern vielmehr eine Bremsscheibenanord
nung in Form einer Lamellenscheibenanordnung 30, 31 beauf
schlagen, die axial gegen die feststehende Reibscheibe 33 so
wie gegeneinander drückbar sind.