DE19902195A1 - Elektromagnetische Federdruckbremse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Federdruckbremse mit einer Bremsscheibenanordnung sowie mit einer durch eine elektromagnetische Spuleneinheit lüftbaren Ankerscheibenanordnung, der eine mechanische Lüfteinrichtung, insbesondere eine Handlüfteinrichtung, zugeordnet ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Lüfteinrichtung wenigstens ein in Richtung einer Drehachse oder Bremsscheibenanordnung linear bewegliches Zug- und/oder Bremsscheibenanordnung linear bewegliches Zug- und/oder Druckelement auf, das an der Ankerscheibenanordnung angreift und mit dem eine Betätigungsanordnung zum Lüften der Ankerscheibenanordnung in Wirkverbindung steht. DOLLAR A Verwendung für Hebezeuge.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Federdruck­ bremse mit einer Bremsscheibenanordnung sowie mit einer durch eine elektromagnetische Spuleneinheit lüftbaren Ankerschei­ benanordnung, der eine mechanische Lüfteinrichtung, insbeson­ dere eine Handlüfteinrichtung, zugeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Federdruckbremse der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die bei einem Ausfall der Versorgungsspannung der elektromagnetischen Spuleneinheit auf einfache Weise mechanisch zu lüften ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lüfteinrichtung wenigstens ein in Richtung einer Drehachse der Bremsscheibenanordnung linear bewegliches Zug- und/oder Druckelement aufweist, das an der Ankerscheibenanordnung an­ greift und mit dem eine Betätigungsanordnung zum Lüften der Ankerscheibenanordnung in Wirkverbindung steht. Eine derarti­ ge Bremse ist vorzugsweise für einen auf einer feststehenden Achse gelagerten Außenläufermotor geeignet. Als Bremsschei­ benanordnung sind eine oder mehrere Bremsscheiben bzw. -lamellen vorgesehen, während als Ankerscheibenanordnung eine oder mehrere geteilte oder ungeteilte Ankerscheiben einsetz­ bar sind. Die Spuleneinheit kann eine einzelne oder mehrere Spulen aufweisen. Das Zug- und/oder Druckelement greift vor­ zugsweise an der zu der Bremsscheibenanordnung nächstgelege­ nen Ankerscheibe an und ist parallel oder koaxial zu der Drehachse der Bremsscheibenanordnung ausgerichtet und ver­ schiebbar gelagert. Das Zug-/Druckelement ist direkt oder in­ direkt mit der Betätigungsanordnung verbunden, über die Zug- und/oder Druckkräfte in das Zug-/Druckelement einleitbar sind.

In Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei an der Ankerscheibenanordnung angreifende Zug- und/oder Druckelemen­ te vorgesehen, die über eine koaxial zur Drehachse der Brems­ scheibenanordnung angeordnete Synchronisiereinrichtung ge­ meinsam und gleichgerichtet linear beweglich sind. Die Zug- /Druckelemente sind vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse der Bremsscheibenanordnung oder in Umfangsrichtung der Anker­ scheibenanordnung gleichmäßig verteilt angeordnet. Über die Synchronisiereinrichtung sind alle Zug-/Druckelemente sowie alle Teile der Ankerscheibenanordnung in etwa gleichzeitig bewegbar. Die Synchronisiereinrichtung ist zwischen die Zug- /Druckelemente und die Betätigungsanordnung geschaltet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen den wenig­ stens einen Zug- und/oder Druckelementen und der Betätigungs­ anordnung Übersetzungsmittel zwischengeschaltet, die die auf die Betätigungsanordnung aufzubringende Kraft zum Lüften der Ankerscheibenanordnung herabsetzen. Die Übersetzungsmittel sind vorzugsweise über eine zwischen den Übersetzungsmitteln und der Betätigungsanordnung vorgesehene Synchronisierein­ richtung ansteuerbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Betäti­ gungsanordnung einen mit einer starren und koaxial zur Dreh­ achse der Bremsscheibenanordnung linear beweglich gelagerten Betätigungsstange verbundenen Handgriff zum manuellen Lüften der Ankerscheibenanordnung auf. Die Betätigungsstange kann dabei als Teil der Betätigungsanordnung oder als Teil der Synchronisiereinrichtung für eine Mehrzahl von an der Anker­ scheibenanordnung angreifenden Zug-/Druckelementen angesehen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Übersetzungs­ mittel eine zwischen einem Zug- und/oder Druckelement und der Betätigungsstange angeordnete und gehäusefest abgestützte He­ beleinheit vorgesehen. Dabei sind das Zug-/Druckelement und die Betätigungsstange schwenkbeweglich an der Hebeleinheit fixiert. Damit wird auf einfache Weise eine Herabsetzung der erforderlichen Betätigungskräfte zur manuellen Lüftung der Ankerscheibenanordnung erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hebeleinheit gabelförmig gestaltet, und sie steht mit wenigstens zwei Zug- und/oder Druckelementen in Verbindung. Auf diese Weise lassen sich mehrere Zug-/Druckelemente über eine Hebeleinheit gleichzeitig ansteuern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Hebelein­ heit einen kürzeren Hebelarm zwischen einem gehäusefesten Schwenklager der Hebeleinheit und einem Anbindungspunkt eines Zug- und/oder Druckelements an der Hebeleinheit sowie einen längeren Hebelarm zwischen dem Schwenklager der Hebeleinheit und dem Anlenkpunkt der Betätigungsstange an der Hebeleinheit auf. Das Schwenklager der Hebeleinheit kann dabei mittig zwi­ schen oder außen neben dem Anbindungspunkt des Zug-/Druck­ elements und dem Anlenkpunkt der Betätigungsstange angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Betäti­ gungsstange einen mit einer Anschlagfläche versehenen und als Mitnehmer für die Hebeleinheit dienenden Flanschabschnitt auf. Der einfach herstellbare Flanschabschnitt kann zur syn­ chronen Ansteuerung mehrerer Hebeleinheiten dienen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als ein Zugele­ ment eine starre Zugstange vorgesehen. Die Zugstange kann ge­ lenkig an einem Teil der Ankerscheibenanordnung festgelegt sein, um gewisse Kippbewegungen der Ankerscheibenanordnung ausgleichen zu können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zugstange in Richtung ihrer Ruheposition federbelastet ausgeführt. Sofern die mechanische Lüfteinrichtung ausschließlich starre Gelenk­ punkte aufweist, nimmt die mechanische Lüfteinrichtung dann, wenn sich die Zugstange in ihrer Ruheposition befindet, eben­ falls eine Position ein, die den normalen Betrieb der Feder­ druckbremse gestattet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hebeleinheit in Richtung einer mit der Ruheposition der Zugstange korre­ spondierenden Ruheposition federbelastet. Dadurch lassen sich Hebeleinheit und Zugstange weitgehend entkoppeln und ledig­ lich über eine Mitnehmerverbindung aneinander festlegen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einer Querschnittsansicht eine auf einer feststehenden Achse angeordnete elektromagnetische Federdruckbremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für ein motorgetriebenes Drehelement in Form einer Seilscheibe mit einer zugeordneten Hand­ lüfteinrichtung und

Fig. 2 eine Detailansicht der Handlüfteinrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine elektromagnetische Federdruckbremse 1 für eine mittels eines nicht dargestellten Außenläufermotors an­ getriebene Seilscheibe 3 eines Hebezeugs dargestellt. Motor und Seilscheibe 3 sind um eine gleichzeitig eine Symmetrie­ achse bildende Drehachse 2a drehbar gelagert, wobei sich die Seilscheibe 3 über Wälzlager 7 auf dem Achsenkörper 2 ab­ stützt.

Die Federdruckbremse 1 umfaßt als Bremsscheibenanordnung eine Mehrzahl von Bremslamellen 4, denen eine Ankerscheibenanord­ nung in Form der Ankerscheibe 5 zugeordnet ist. Die Anker­ scheibe 5 ist über mehrere, entlang ihres Umfangs gleichmäßig verteilte Schraubendruckfedern 6 belastet, über die die An­ kerscheibenanordnung selbsttätig in eine Bremsposition ge­ bracht wird, in der sie die Bremslamellen 4 reibschlüssig festlegt. Die Schraubendruckfedern 6 sind gemeinsam mit einer elektromagnetischen Spule 8 in einem fest auf dem Achsenkör­ per 2 fixierten Gehäuse 9 untergebracht. Die Spule 8 dient zum Lüften der Ankerscheibe 5 entgegen der Kräfte der Schrau­ bendruckfedern 6, indem mit Hilfe der Spule 8 durch Anlegen eines elektrischen Stromes ein Magnetfeld erzeugt wird, das die ferromagnetische Ankerscheibe 5 in Richtung der Spule 8 bewegt. Auf diese Weise fällt die Ankerscheibe 5 bei einem Ausfall der Versorgungsspannung für die Spule 8 automatisch ein und blockiert eine Drehung der Seilscheibe 3.

Für diesen Fall ist zum Lösen der Bremse eine zusätzliche me­ chanische Lüfteinrichtung in Form einer Handlüftung 10 vorge­ sehen. Die Handlüftung 10 umfaßt ein Zug- und/oder Druckele­ ment in Form einer Zugstange 11, die über eine Lageranordnung 12 wenigstens eingeschränkt gelenkig an der Ankerscheibe 5 festgelegt ist. An der Zugstange 11 greift eine um eine ge­ häusefeste Drehachse schwenkbar gelagerte Gabel 14 an, die eine Mitnehmeranordnung 15 aufweist, über die sie die Zugstange 11 parallel zu der Drehachse 2a mitnimmt und zu­ gleich eine Schwenkbewegung der Zugstange 11 relativ zur Ga­ bel 14 zuläßt. In Fig. 1 ist die Handlüftung 10 einschließ­ lich der Zugstange 11 in einer Ruheposition dargestellt, in die sie mittels zweier Druckfedern 15 und 16 gedrückt wird. Die Druckfeder 16 wirkt dabei direkt auf die Zugstange 11 und über diese indirekt auf die als Hebeleinheit dienende Gabel 14 ein, während die Druckfeder 15 direkt die Gabel 14 in Richtung ihrer dargestellten Ruheposition belastet.

Die genaue Ausgestaltung der Gabel 14 ist aus Fig. 2 ersicht­ lich, wobei deutlich wird, daß die Gabel 14 neben der Zugstange 11 eine weitere, symmetrisch bezüglich einer verti­ kalen Längsmittelebene 2b der Federdruckbremse angeordnete zweite Zugstange 17 anlenkt. Ferner ist symmetrisch bezüglich einer horizontalen Längsmittelebene 2c an der Federdruckbrem­ se in nicht dargestellter Weise eine mit der Gabel 14 identi­ sche Gabel angeordnet, die der Gabel 14 exakt gegenüberliegt und wiederum zwei auf die Ankerscheibe 5 einwirkende Zugstan­ gen 11, 17 anlenkt. In einem modifizierten Ausführungsbei­ spiel sind drei identische Gabeln mit einem Winkelabstand von 120° zueinander um die Drehachse 2a herum angeordnet. In ei­ nem weiteren modifizierten Ausführungbeispiel ist anstelle der Gabel 14 ein einfacher Hebelarm vorgesehen, der nur eine Zugstange 11 anlenkt.

Die Gabel 14 greift über eine Ausnehmung 2d in den hohl aus­ geführten Achsenkörper 2 ein und umgreift eine als Synchroni­ siereinrichtung dienende Betätigungsstange 18, die in dem Achsenkörper 2 koaxial zu der Drehachse 2a und in Richtung des Pfeiles 19 linear verschieblich gelagert ist. Die Betäti­ gungsstange 18 weist an ihrem hinteren Ende einen Abschnitt mit zwei Flanschen 18a und 18b auf, zwischen denen die Gabel 14 angeordnet ist und die als Mitnehmer für die Gabel 14 die­ nen. An einem vorderen Ende der Betätigungsstange 18 ist ein als Betätigungsanordnung dienender Handgriff 20 angeordnet, der entsprechend ergonomischen Erfordernissen gestaltet sein kann.

Die als Hebeleinheit dienende Gabel 14 weist einen kürzeren Hebelarm a zwischen der gehäusefesten Drehachse 13 und den Anbindungspunkten der Zugstangen 11, 17 an der Gabel 14 sowie einen längeren Hebelarm b zwischen der Drehachse 13 und dem Anlenkpunkt der Betätigungsstange 18 an der Gabel 14 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei die Drehachse 13 der Gabel 14 außen neben den Anbindungspunkten der Zugstangen 11, 17 angeordnet, wobei in einem modifizierten Ausführungsbeispiel das Schwenklager 13 zwischen den Anbin­ dungspunkten der Zugstangen 11, 17 einerseits und dem Anlenk­ punkt der Betätigungsstange 18 andererseits angeordnet ist.

Die vorgeschlagene Federdruckbremse 1 mit der erfindungsgemä­ ßen Handlüftung 10 funktioniert wie folgt. Bei einem Ausfall der Versorgungsspannung für die elektrische Spule 8 wird die Ankerscheibe 5 von den Schraubendruckfedern 6 gegen die Bremsscheibenanordnung 4 gedrückt, wodurch eine Rotation der Seilscheibe 3 einschließlich der Bremsscheibenanordnung 4 reibschlüssig blockiert wird. Zum Lüften der Ankerscheibe 5 läßt sich die Betätigungsstange 18 durch manuelles Ziehen am Handgriff 20 in Richtung des Pfeiles 19 aus dem Achsenkörper 2 herausziehen, wobei über den Flansch 18a die Gabel 14 um die Drehachse 13 verschwenkt wird. Die Gabel 14 dient dabei zur Übersetzung der übertragenen Kräfte, wobei eine relativ geringe Zugkraft an der Betätigungsstange 18 über das Momen­ tengleichgewicht bezüglich der Drehachse 13 der Gabel 14 in eine relativ hohe Zugkraft an den Zugstangen 11 und 17 über­ setzt wird. Ein Verschwenken der Gabel 14 um die Drehachse 13 führt zu einer etwa parallel zu der Drehachse 2a bzw. paral­ lel zu der vertikalen Längsmittelebene 2b ausgerichteten Ver­ schiebebewegung der Zugstangen 11, 17, wobei diese zunächst einen geringen Freigang überwinden, der geringfügig größer ist als der Arbeitshub der Ankerscheibe 5. Dazu ist die La­ geranordnung 12 in der zugeordneten Aufnahmebohrung seitens der Ankerscheibe 5 verschiebbar angeordnet. Schließlich heben die Zugstangen 11, 17 die Ankerscheibe 5 von der Bremsschei­ benanordnung 4 ab und geben eine Rotation der Bremsscheiben­ anordnung einschließlich der Seilscheibe 3 frei.

Die vorgeschlagene Federdruckbremse 1 weist eine einfach rea­ lisierbare mechanische Lüfteinrichtung auf, über die die Fe­ derdruckbremse auch bei einem Ausfall der Versorgungsspannung der elektromagnetischen Lüftungsspule manuell oder auf andere Weise, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch, gelüftet werden kann, wobei eine Krafteinleitung koaxial zur Drehachse 2a der Bremsscheibenanordnung bzw. der Seilscheibe 3 des He­ bezeugs erfolgt. Damit ist eine einfach realisierbare Lüfteinrichtung für jede Art von Drehelement vorgeschlagen, das auf einer feststehenden Achse gelagert ist. Eine koaxial zu der feststehenden Achse angeordnete Betätigungsstange, die einen Teil der Betätigungsanordnung der Lüfteinrichtung bil­ det, dient als Synchronisiereinrichtung für die an der Anker­ scheibenanordnung angreifenden Zug-/Druckelemente und sorgt für eine gemeinsame und gleichgerichtete Bewegung aller Zug- /Druckelemente und somit für eine gleichmäßige Kraftbeauf­ schlagung der Ankerscheibe.

Claims (11)

1. Elektromagnetische Federdruckbremse mit einer Brems­ scheibenanordnung sowie mit einer durch eine elektromagneti­ sche Spuleneinheit lüftbaren Ankerscheibenanordnung, der eine mechanische Lüfteinrichtung, insbesondere eine Handlüftein­ richtung, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfteinrichtung (10) wenigstens ein in Richtung einer Drehachse (2a) der Bremsscheibenanordnung (4) linear bewegli­ ches Zug- und/oder Druckelement (11, 17) aufweist, das an der Ankerscheibenanordnung (5) angreift und mit dem eine Betäti­ gungsanordnung (18, 20) zum Lüften der Ankerscheibenanordnung (5) in Wirkverbindung steht.

2. Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens zwei an der Ankerscheibenanordnung (5) angreifende Zug- und/oder Druckelemente (11, 17) vorgesehen sind, die über eine koaxial zur Drehachse (2a) der Brems­ scheibenanordnung (4) angeordnete Synchronisiereinrichtung (18) gemeinsam und gleichgerichtet linear beweglich sind.

3. Federdruckbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem wenigstens einen Zug- und/oder Druckelement (11, 17) und der Betätigungsanordnung (18, 19) Übersetzungsmittel (14) zwischengeschaltet sind, die die auf die Betätigungsanordnung (18, 19) aufzubringende Kraft zum Lüften der Ankerscheibenanordnung (5) herabsetzen.

4. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betätigungsanordnung (18, 20) einen mit einer starren und koaxial zur Drehachse (2a) der Bremsscheibenanordnung (4) linear beweglich gelagerten Betä­ tigungsstange (18) verbundenen Handgriff (20) zum manuellen Lüften der Ankerscheibenanordnung (5) aufweist.

5. Federdruckbremse nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Übersetzungsmittel eine zwischen einem Zug- und/oder Druckelement (11, 17) und der Betätigungsstange (18) angeordnete und gehäusefest abgestützte Hebeleinheit (14) vorgesehen ist.

6. Federdruckbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hebeleinheit (14) gabelförmig gestaltet ist und mit wenigstens zwei Zug- und/oder Druckelementen (11 und 17) in Verbindung steht.

7. Federdruckbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hebeleinheit (14) einen kürzeren Hebel­ arm (a) zwischen einem gehäusefesten Schwenklager (13) der Hebeleinheit (14) und einem Anbindungspunkt (15) eines Zug- und/oder Druckelements (11, 17) an der Hebeleinheit (14) so­ wie einen längeren Hebelarm (b) zwischen dem Schwenklager (13) der Hebeleinheit (14) und dem Anlenkpunkt der Betäti­ gungsstange (18) an der Hebeleinheit (14) aufweist.

8. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (18) einen mit einer Anschlagfläche versehenen und als Mitnehmer für die Hebeleinheit (14) dienenden Flanschabschnitt (18a) aufweist.

9. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß als Zugelement eine starre Zugstan­ ge (11, 17) vorgesehen ist.

10. Federdruckbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zugstange (11, 17) in Richtung ihrer Ruhepositi­ on federbelastet ausgeführt ist.

11. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hebeleinheit (14) in Richtung einer mit der Ruheposition der Zugstange (11, 17) korrespon­ dierenden Ruheposition federbelastet ist.