DE19842926A1

DE19842926A1 - Elektromagnetische Notbremse

Info

Publication number: DE19842926A1
Application number: DE1998142926
Authority: DE
Inventors: Walter Krenkel; Ralph Renz; Hans Huber; Christoph Dropmann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Chr Mayr GmbH and Co KG
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Chr Mayr GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2018-09-19
Also published as: DE19842926B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Notbremse mit einem drehfesten Spulenträger und einer daran angeordneten Spule, mit einem auf einer Antriebswelle verschiebbar angeordneten und sich zusammen mit dieser drehenden Rotor und mit mindestens einem Anker, der zwischen Rotor und Spulenträger angeordnet ist, wobei der Anker einen Reibkörper aufweist und wobei der Reibkörper und eine Reibfläche des Rotors in Eingriff bringbar sind, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen Reibkörper des mindestens einen Ankers und Spule ein die Spule schützendes Hitzeschild angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Notbremse mit einem drehfesten Spulenträger und einer daran angeordneten Spule, mit einem auf einer Antriebswelle verschiebbar angeordneten und sich zusammen mit dieser drehenden Rotor und mit mindestens einem Anker, der zwischen Rotor und Spulenträger ange ordnet ist, wobei der Anker einen Reibkörper aufweist und wobei der Reibkörper und eine Reibfläche des Rotors in Eingriff bringbar sind.

Solche elektromagnetischen Notbremsen sind aus der EP-A2 0 326 966 bekannt. Bei solchen Bremsen handelt es sich um elektromagnetische Sicherheitsbremsen, die in der Ausführung als Federdruckbremse oder Ruhestrombremse im stromlosen Zustand gebremst werden, während beim Einschalten des Stroms die Bremse gelöst und die Welle, auf der die Bremseinheiten angeordnet sind, zur Rotation freigege ben wird. Es ist ersichtlich, daß solche elektromagnetischen Bremsen, als Notbrem sen eingesetzt, hohe Reibarbeiten sowie Reibleistungen erzielen müssen, um eine angetriebene Einheit schnell abzubremsen und in einen Ruhezustand versetzen zu können. Ein solcher Abbremsvorgang ist zwangsläufig mit der Erzeugung hoher Wärmemengen durch den reibenden Eingriff der Teile verbunden, so daß die Bau teile stark durch diese Wärmeeinwirkung beansprucht werden. Unter anderem ist zu beobachten, daß sich der Anker durch diesen Wärmeeinfluß verziehen kann, so daß dieser besonders kräftig, d. h. besonders breit in axialer Richtung, aufgebaut wird. Um eine hohe Wärmeabfuhr zu erreichen, wird nach dieser Druckschrift vorgeschla gen, den Anker radial zumindest abschnittsweise über den Durchmesser des Reib belagrotors hinaus zu vergrößern, so daß zum einen die Wärmekapazität des An kers vergrößert wird und zum anderen die nach außen freiliegende Oberfläche einer vermehrten Abgabe von Wärme an die Umgebung dient. Beide Maßnahmen, d. h. zum einen die Erhöhung der Dicke des Ankers in radialer Richtung, zum anderen die Vergrößerung des Durchmessers des Ankers, führt zu einer vergrößerten Bauform der elektromagnetischen Notbremse, was immer dann von Nachteil ist, wenn der Platzbedarf gering ist, was praktisch ausnahmslos der Fall ist, da eine solche elek tromagnetische Notbremse als Zusatzeinheit auf einer Antriebswelle oder einer an getriebenen Welle angeordnet wird.

Es ist ersichtlich, daß hohe Reibleistungen und Reibarbeiten mit der Erzeugung ho her Wärmemengen verbunden sind. Dies bedingt wiederum, daß eine solche elek tromagnetische Notbremse ihre Grenzen in der thermischen Belastbarkeit der Bau teile besitzt, so daß eine kompakte Baugröße, unter Berücksichtigung der Anforde rungen, durch die jeweilige thermische Belastbarkeit begrenzt ist. Höhere Bremslei stungen sind unter Berücksichtigung des Stands der Technik nur dann erreichbar, wenn die Bauteile so dimensioniert werden, daß sie höhere Wärmekapazitäten auf weisen oder größere Kühlflächen besitzen, um die Wärme an die Umgebung schnell abzugeben. Auch sollte eine solche elektromagnetische Notbremse beim Einsatz im~ Notfall nicht zerstört werden, um sie auch wiederholt einsetzen zu können.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik und die geschil derte Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine der artige, elektromagnetische Notbremse so weiterzubilden, daß sie zum einen hohen, thermischen Belastungen standhält, ohne dadurch wesentlich deren Baugröße zu vergrößern, insbesondere in radialer Richtung des Ankers, und daß sie zum anderen sicherstellt, daß sie nach einem Einsatz im Rahmen einer Notbremsung weiterhin funktionsfähig verbleibt.

Diese Aufgabe wird bei einer elektromagnetischen Notbremse mit den eingangs ge nannten Merkmalen dadurch gelöst, daß zwischen Reibkörper des mindestens einen Ankers und Spule ein die Spule schützendes Hitzeschild angeordnet ist.

Durch ein solches Hitzeschild werden die elektrischen Bauteile der elektromagneti schen Notbremse, d. h. insbesondere die Spule, gegen eine direkte Wärmeeinwir kung beim Abbremsen geschützt. Es wird in jedem Fall sichergestellt, daß die beim Abbremsvorgang entstehende Reibungswärme nicht unmittelbar auf die Spule oder die Spulen einwirkt, die dazu notwendig sind, während des normalen Betriebs den Anker außer Eingriff mit dem sich drehenden Rotor zu halten. Der Einsatz dieses Hitzeschilds ist eine wirksame Maßnahme, um die Spule gegen eine direkte Wärme einwirkung zu schützen. Ein solches Hitzeschild vergrößert die Abmessungen der Notbremse in axialer Richtung nur unwesentlich, da für den Aufbau eines solchen Hitzeschilds bereits eine relativ dünne Wärmedämmschicht ausreichend ist. Eine elektromagnetische Notbremse, die mit einem solchen Hitzeschild ausgestattet ist, kann bei kleinen Abmessungen der gesamten Baueinheit überproportional hohe Reibleistungen verrichten. Im Vergleich zu Notbremsen ohne ein solches Hitzeschild kann die bei der Bremsung erzeugte Wärme wesentlich höher sein, ohne daß da durch die Spule, die beispielsweise in Kunstharz eingegossen ist, durch eine zu ho he Wärmeeinwirkung beeinträchtigt und/oder zerstört wird und einen Austausch er fordern würde. Dadurch ist diese elektromagnetische Notbremse wiederholt einsetz bar. Es reicht nach einer Notbremsung aus, die Funktionstüchtigkeit zu überprüfen, was bereits dadurch geschehen kann, daß die elektromagnetische Notbremse unter Strom gesetzt wird, so daß sich die Teile aus ihrem Eingriff voneinander lösen.

Das Hitzeschild sollte bevorzugt so ausgebildet sein, daß es den geringeren Teil der auffallenden Strahlungsenergie beim Bremsvorgang absorbiert, d. h. ein wesentlicher Teil dieser Strahlungsenergie sollte von dem Hitzeschild reflektiert werden, damit gewährleistet ist, daß diese Wärme, durch zu starke Aufheizung des Hitzeschilds, nicht zu der Spule, die wesentliche Komponente einer solchen elektromagnetischen Notbremse, gelangt. Vorzugsweise sollte der Absorptionsgrad des Hitzeschilds für Wärmestrahlung maximal 10% betragen, wobei dieser Absorptionsgrad definiert ist als das Verhältnis von absorbierter zu auffallender Strahlungsenergie. Der maximal zulässige Absorptionsgrad kann hierbei durch die thermische Belastbarkeit der Spu le bestimmt werden. Um einen hohen Reflexionsgrad des Wärmeschilds für auffal lende Wärmestrahlung zu erreichen, wird bevorzugt das Hitzeschild mit einer die Wärmestrahlung reflektierenden Schicht versehen. Die beim Bremsvorgang erzeug te Reibungswärme wird somit von dem Hitzeschild wegreflektiert, so daß sicherge stellt ist, daß die Spule nicht von zu hoher Wärmeeinwirkung beeinflußt wird. Eine solche reflektierende Eigenschaft des Hitzeschilds kann mit einfachen Mitteln da durch erreicht werden, daß die Oberfläche, die zu den Reibeinheiten hinweist, d. h. die den Spulen abgewandte Seite des Hitzeschilds, eine helle, hochglänzende, po lierte Oberfläche ist.

Die Eigenschaften des Hitzeschilds können dadurch verbessert werden, daß dieses aus einem niedrig-wärmeleitenden, keramischen Material aufgebaut ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß wenig Wärme durch Wärmeleitung in Richtung der Spulen geführt wird, d. h. der größere Teil der Wärmestrahlung, die auf das Hitzeschild auf trifft, kann nicht zu den Spulen gelangen.

Ein weiteres Material, welches als Hitzeschild geeignet ist, ist ein Mineralfaser dämmstoff, wie Glaswolle, Steinwolle und/oder Schlackenwolle. Dämmstoffe dieser Kategorie besitzen extrem niedrige Wärmeleitkoeffizienten und zeichnen sich, be dingt durch ihre starke Verbreitung, durch günstige Preise aus. Der eingeschränkte Temperaturbereich (max. 500°C) erlaubt jedoch keine Extrembelastungen. Der Mi neralfaserdämmstoff sollte, um eine bestimmte mechanische Festigkeit zu erreichen, in Form von versteppten Matten vorliegen. Falls das Hitzeschild aus Schaumkohlen stoff oder Schaumglas aufgebaut wird, können vergleichbar mit den Mineralfaser dämmstoffen sehr geringe Wärmeleitfähigkeiten erreicht werden. Gleichzeitig jedoch existiert eine hohe mechanische Festigkeit, die die Integration des Dämmkörpers in die Kupplung problemlos macht.

Eine weitere Variante von Wärmedämmkörpern, die sich durch ausreichende me chanische Festigkeit, gute Wärmedämmwerte und hohe Temperaturbeständigkeit (1.100°C) auszeichnen, stellt die sogenannte Isolierpappe dar. Diese spezielle Pap pe ist aus faserverstärktem Aluminiumsilikat hergestellt.

Um die Notbremse noch kompakter aufzubauen, kann es von Vorteil sein, das Hitze schild mit dem Anker unmittelbar zu verbinden oder aber einen Teil des Ankers als Hitzeschild aufzubauen. In einem solchen Fall dient der Anker als Träger für das Material des Hitzeschilds, so daß keine steifen Strukturen für ein solches Hitzeschild erforderlich sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der elektromagnetischen Notbremse ist durch einen Rotor gegeben, der aus einem mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kohlenstoff-Verbundkörper, der Siliziumkarbid enthält, gebildet ist. Hiermit ergibt sich ein Rotor, der sehr hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausge setzt werden kann, da ein solcher Rotor Temperaturen bis zu 1.600°C standhält. Ins besondere seine Formstabilität ist aufgrund der sehr geringen Ausdehnungskoeffizi enten sehr hoch. Auch ist die Materialfestigkeit bei hohen Temperaturen mit den Fe stigkeiten bei Raumtemperatur vergleichbar. Hieraus ergibt sich, daß mit einem sol chen Rotor hohe Reibleistungen erreicht werden können, ohne daß der Rotor da durch Schaden nimmt oder sich verzieht (tellert), so daß gerade ein Rotor aus die sem Material bevorzugt für eine elektromagnetische Hochleistungsbremse einsetz bar ist, beispielsweise im Bereich der Förder- und Aufzugstechnik, wo im Notfall aus hohen Geschwindigkeiten abgebremst werden muß. Darüberhinaus besitzen solche Rotoren aufgrund ihres niedrigen, spezifischen Gewichts eine geringe Massenträg heit, was grundsätzlich einen Vorteil für die Dynamik der elektromagnetischen Not bremse im üblichen Betrieb darstellt. Um hohe und stabile Reibwerte zu erzielen, kann es, gerade in Verbindung mit einem Rotor, der aus einem mit Kohlenstoff-Fa sern verstärktem Kohlenstoff-Verbundkörper, der Siliziumkarbid enthält, aufgebaut ist, von Vorteil sein, auch die Reibkörper aus einem solchen Material, d. h. aus mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kohlenstoff-Verbundkörpern, die Siliziumkarbid ent halten, aufzubauen. Diese Materialien, in Verbindung mit dem Hitzeschild, erlauben extrem thermisch belastbare Hochleistungs-Notbremsen, geeignet für Temperatur bereiche, die bis zu der vorstehend angegebenen Größenordnung reichen können. Durch geeignete Wahl des Anteils an Kohlenstoff-Fasern und Siliziumkarbid können die Materialeigenschaften des Rotors einerseits und des Reibkörpers andererseits so eingestellt werden, daß sich eine Wärmeleitfähigkeit, insbesondere in Bezug auf die Reibkörper, in Richtung der Dicke der Reibkörper gesehen, von λ < 10 W/mK er gibt. Eine solche Wärmeleitfähigkeit wird auch dann erreicht, wenn der überwiegen de Anteil der Kohlenstoff-Fasern in dem Verbundkörper parallel zur Reibfläche verläuft.

Weiterhin sollten Reibkörper, aus einem Verbund aus Kohlenstoff-Fasern und Silizi umkarbid aufgebaut, eine Mindestbiegefestigkeit von ≧ 50 MPa besitzen. Eine sol che Festigkeit kann dadurch erreicht werden, daß der Fasermassenanteil ≧ 30% be trägt. Bei solchen Festigkeiten ist gewährleistet, daß eine kleine und kompakte, ther misch hochbelastbare und dennoch ausfallsichere Konstruktion entsteht.

Die vorstehend angegebenen Eigenschaften der Reibkörper können dadurch opti miert werden, wenn der Fasermassenanteil im Reibkörper ≧ 30%, maximal 60%, be trägt. Falls diese untere Grenze unterschritten wird, kann es auftreten, daß die Bie gefestigkeit zu gering ist; falls der Faseranteil höher als 60% liegt, kann es auftreten, daß die Wärmeleitung zu klein ist. In einem solchen Verbundkörper aus Kohlenstoff- Fasern und Siliziumkarbid, wobei das Siliziumkarbid insbesondere durch Infiltration von flüssigem Silizium in einen vorbereiteten Kohlenstoff-Faserkörper und Reaktion mit freiem Kohlenstoff unter Wärmebehandlung gebildet wird, sollte der Anteil an Si liziumkarbid und ggf. an freiem Silizium in Bezug auf die Masse des Reibkörpers ≧ 40%, maximal 70%, betragen. Während die Festigkeit des Verbunds durch das Koh lenstoff-Fasergerüst gewährleistet ist, trägt gerade Siliziumkarbid zu guten Reib- und Verschleißeigenschaften und einer guten Wärmeleitung bei.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer elektromagnetischen Not bremse gemäß der Erfindung anhand der einen Figur der beigefügten Zeichnung beschrieben. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine elektromagnetische Not bremse entlang der Drehachse des Rotors.

Bei der gezeigten elektromagnetischen Notbremse handelt es sich um eine soge nannte Federdruckbremse, die im stromlosen Zustand gebremst wird, während dann, wenn Strom zugeführt wird, die Bremse gelöst ist.

Diese elektromagnetische Notbremse umfaßt eine mit einer Außenverzahnung 2 versehene Nabe 1, die sich um eine Achse 3 dreht. Mit der Außenverzahnung 2 der Nabe 1 steht ein scheibenförmiger Rotor 4 in Verbindung, der sich folglich zusam men mit der Nabe 1 um die Achse 3 dreht, wie durch den Drehpfeil 5 angedeutet ist. Beiden Seiten des scheibenförmigen Rotors 4 sind Reibkörper 6, 7 zugeordnet. Wie anhand der Figur zu erkennen ist, ist der eine Reibkörper 6 an einer gehäuseseiti gen Endplatte 8 befestigt bzw. wird von dieser getragen, während der Reibkörper 7 auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors 4 mit einer Ankerplatte 9 verbunden ist. Diese Ankerplatte 9 wird durch mehrere Spiralfederelemente 10, die in entspre chenden Bohrungen 11 aufgenommen sind, in Richtung des Rotors 4 gedrückt, so daß aufgrund dieser Federkraft der Anker bzw. dessen Reibkörper gegen den Rotor 4 drücken, wobei gleichzeitig auf der dem Anker gegenüberliegenden Seite des Ro tors 4 die Oberfläche des Rotors gegen die Reibkörper 6, die der Endplatte zugeord net sind, gedrückt wird. In dieser Stellung wird der Rotor 4 in seiner Drehung um die Achse 3 gebremst, was einen Zustand einer Notbremsung darstellt. Im normalen BEa trieb werden die Spulen 12 von Strom durchflossen, so daß die Ankerplatte 9 durch die Spulen 12 und gegen die Kraft der Spiralfederelemente 10 angezogen wird, so daß sich der Rotor 4 frei zwischen den Reibkörper 6 und 7 drehen kann. Die Spulen 12 sind in einem Gehäuse bzw. drehfesten Spulenträger 13 gehalten. Wie weiterhin an hand der Figur ersichtlich ist, ist die Endplatte 8 mit deren Reibkörper 6 in einer Füh rung 14 in Richtung der Achse 3 verschiebbar gehalten.

Falls eine Notbremsung vorzunehmen ist, wird der Stromfluß zu den Spulen 12 un terbrochen, so daß deren Wirkung, die Ankerplatte 9 in Richtung des Pfeils 15 zu ziehen, aufgehoben wird und dann nur der Druck der Spiralfederelemente 10 in der entgegengesetzten Richtung, d. h. in Richtung des Pfeils 16, wirkt.

Während eines solchen Bremsvorgangs wird zwischen Rotor 4 und Reibkörpern 6 und 7 Reibungswärme erzeugt, die auch auf die Ankerplatte 9 übertragen wird und von dieser in Richtung der Spulen 12 abstrahlt. Um zu vermeiden, daß durch diese Wärme die Spulen, die üblicherweise in einem Kunststoff oder Harzmaterial einge bettet sind, beschädigt werden, ist zwischen den Spulen 12 und der Ankerplatte 9 ein Hitzeschild, mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet, angeordnet. Dieses Hitzeschild 17 ist ebenfalls als eine Ringscheibe ausgeführt, so daß es die Spulen, in Richtung der Achse 3 gesehen, in allen Bereichen abdecken.

Aufgrund des Hitzeschilds 17 ist gewährleistet, daß nach einer Notbremsung die Spulen weiterhin funktionsfähig verbleiben, so daß eine solche elektromagnetische Notbremse wiederholt einsetzbar ist, ohne daß Bauteile davon nach einer Notbrem sung ausgetauscht werden müßten.

Vorzugsweise ist dieses Hitzeschild 17 so aufgebaut, daß es auf seiner der Anker platte 9 zugewandten Seite eine Reflexionsschicht besitzt, so daß der größte Teil der Wärme, der zu den Spulen hin von den ineinandergreifenden Körpern abge strahlt wird, von dem Hitzeschild 17 weg reflektiert wird und nur ein geringer Teil durch Absorption im Hitzeschild aufgenommen wird.

Bevorzugt werden sowohl der Rotor 4 als auch die Reibkörper 6, 7 aus einem mit Kohlenstoff-Fasern verstärktem Kohlenstoff-Verbundkörper, der Siliziumkarbid ent hält, aufgebaut. Solche Körper zeichnen sich durch ihre hohe Temperaturbeständig keit einerseits und durch ihre exzellenten tribologischen Eigenschaften andererseits aus, so daß sie für hochbelastbare Notbremsen geeignet sind, d. h. insbesondere für solche, die hohen Temperatureinwirkungen unterliegen. Ein solcher Anwendungsfall wäre beispielsweise der Einsatz in Krananlagen und Aufzügen mit hohen, dynami schen Massen. In einem solchen Aufbau gewährleistet der Kohlenstoff-Faserver bund die strukturelle Festigkeit der Einheiten, während das Siliziumkarbid gute Reibeigenschaften mit einem hohen Reibkoeffizienten besitzt. Darüberhinaus kann durch die Strukturierung und Orientierung der Kohlenstoff-Fasern in dem Verbund körper, d. h. durch die definierte Schichtung und Ausrichtung der Fasern, einerseits eine ausreichende, mechanische Stabilität erreicht werden, andererseits kann der Wärmefluß sowohl in dem Rotor 4 als auch in den Reibeinheiten 6, 7 eingestellt und definiert geführt werden. Vorzugsweise werden hierbei die Fasern in ihrer Mehrheit so ausgerichtet, daß sie parallel zur Reibfläche verlaufen. In Bezug auf den Kohlen stoff-Fasenverbund, der mit Siliziumkarbid gefüllt ist, sollten die Masseanteile an Fa sern und Si+SiC (Silizium und Siliziumkarbid) so gewählt werden, daß ein Kompro miß aus notwendiger Temperaturfestigkeit (ψ_F ≧ 30%) und Wärmeleitfähigkeit in Dickenrichtung (ψ_Si+SiC≧ 40%) erreicht wird. Es gilt der Grundsatz, daß, je höher die Bremsleistung ist, desto höher ψ_F (Temperaturfestigkeit) sein soll, und je kompakter die Bauweise wird, desto höher ψ_Si+SiC sein soll.

Während der Rotor 4 eine durchgehende, ebene Reibfläche besitzt, können die Reibkörper auch aus sogenannten "Ronden" (segmentierte Beläge) bestehen.

Der Spulenträger 13 besteht aus Kohlenstoffstahl C 15.

Als Material für das Hitzeschild wird in einer bevorzugten Ausführungsform, d. h. ins besondere dann, wenn Rotor 4 und Reibkörper 6, 7 aus einem mit Kohlenstoff-Fa sern verstärktem Verbundkörper, der einen hohen Anteil an Siliziumkarbid enthält, aufgebaut wird, Isolierpappe verwendet.

Mit einer elektromagnetischen Notbremse, die so aufgebaut ist, wie dies in der Figur dargestellt ist, mit einem Außendurchmesser des ringförmigen Rotors 4 von etwa 110 mm und einen effektiven Reibinnendurchmesser von 78 mm und einer Dicke des Rotors 4 in Richtung der Achse 3 gesehen von 8 mm sowie einem Hitzeschild 17 aus Isolierpappe mit einer Dicke in Richtung der Achse 3 von 6 mm, können fol gende Werte erzielt werden:

Bremsmoment M [Nm]	100
max. zul. Drehzahl n [1/min]	8000
zul. Reibarbeit Einzelbremsung W_E [J]	140 000
zul. Reibarbeit Grenzwert W_G [J]	290 000
spez. Reibarbeit q_AG [J/mm²]	23,6
spez. Reibleistung q_A [W/mm²]	8,5

Im Vergleich dazu werden mit einer herkömmlichen elektromagnetischen Notbremse, mit etwa gleichen Durchmessern des Rotors, die nachfolgenden Werte erreicht, wo bei sogenannte organische Reibbeläge (kunstharzgebunden und faserverstärkt) auf einen Träger aus Aluminium geklebt, den Rotor der Bremse darstellen. Die Reibkör per 6 und 7 entfallen und die Drehmomentübertragung erfolgt direkt über Ankerplat te 9 und Endplatte 8.

Bremsmoment M [Nm]	50
max. zul. Drehzahl n [1/min]	3800
zul. Reibarbeit Einzelbremsung W_E [J]	11 000
zul. Reibarbeit Grenzwert W_G [J]	22 000
spez. Reibarbeit q_AG [J/mm²]	1,6
spez. Reibleistung q_A [W/mm²]	1,4

Diese Gegenüberstellung zeigt, daß durch den Einsatz eines Wärmedämmkörpers in Kombination mit Reibkörpern, ausgeführt als Kohlenstoff-Verbundkörper, bei Bei behaltung des Außendurchmessers einer Bremse die zulässigen spezifischen Reibleistungen und Reibarbeiten um ein vielfaches gesteigert werden können, ohne daß Komponenten der Bremse zeitweise oder dauernd geschädigt werden.

Claims

1. Elektromagnetische Notbremse mit einem drehfesten Spulenträger und einer daran angeordneten Spule, mit einem auf einer Antriebswelle verschiebbar an geordneten und sich zusammen mit dieser drehenden Rotor und mit minde stens einem Anker, der zwischen Rotor und Spulenträger angeordnet ist, wobei der Anker einen Reibkörper aufweist und wobei der Reibkörper und eine Reib fläche des Rotors in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reibkörper des mindestens einen Ankers und Spule ein die Spule schützendes Hitzeschild angeordnet ist.

2. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild so ausgebildet ist, daß es den geringeren Teil der auffal lenden Strahlungsenergie absorbiert.

3. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Anker zugekehrte Oberfläche des Hitzeschilds so ausgebildet ist, daß sie einen Absorptionsgrad für Wärmestrahlung von maximal 10% aufweist, wobei der Absorptionsgrad definiert ist als das Verhältnis von absorbierter zu auffallender Strahlungsenergie.

4. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Anker zugekehrte Oberfläche des Hitzeschilds mit einer Wär mestrahlung reflektierenden Schicht versehen ist.

5. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild aus niedrig-wärmeleitendem, keramischem Material aufge baut ist.

6. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild aus einem Mineralfaserdämmstoff aufgebaut ist.

7. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild aus Glaswolle, Glasfasern, Steinwolle und/oder Schlac kenwolle aufgebaut ist.

8. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild aus Schaumkohlenstoff oder Schaumglas aufgebaut ist.

9. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild aus Isolierpappe aufgebaut ist.

10. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild mit dem Anker verbunden ist.

11. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Ankers als Hitzeschild ausgebildet ist.

12. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus einem mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kohlenstoff-Ver bundkörper, der Siliziumkarbid enthält, gebildet ist.

13. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper aus einem mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kohlenstoff- Verbundkörper, der Siliziumkarbid enthält, gebildet ist.

14. Elektromagnetische Notbremse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der Rotor und/oder der Reibkörper eine Wärmeleitfähigkeit in Dickenrichtung von λ < 10 W/mK besitzt.

15. Elektromagnetische Notbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor und/oder der Reibkörper eine Mindestbiegefe stigkeit von ≧ 50 MPa besitzt.

16. Elektromagnetische Notbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasermassenanteil im Rotor und/oder im Reibkörper ≧ 30%, maximal 60%, beträgt.

17. Elektromagnetische Notbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von freiem Silizium und Siliziumkarbid in der Masse des Rotors und/oder des Reibkörpers ≧ 40%, maximal 70%, beträgt.

18. Elektromagnetische Notbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffkörper des Rotors durch Reibschluß in Umfangsrichtung spielfrei mit dem Träger aus Stahl verbunden ist, wobei unter schiedliche Wärmedehnungen der beiden Materialien durch Überwinden des Reibschlusses kompensiert werden können.