DE19925173A1

DE19925173A1 - Polreibungsbremse bzw. Polreibunbskupplung

Info

Publication number: DE19925173A1
Application number: DE1999125173
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Neininger; Adolf Vosseler
Original assignee: Kendrion Binder Magnete GmbH
Current assignee: Kendrion Binder Magnete GmbH
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: DE19925173C2

Abstract

Bei einer Polreibungsbremse bzw. einer Polreibungskupplung ist auf einem Gehäuse (1) eine Reibfläche (1a, 1b) einem Anker (7) gegenüberliegend vorgesehen. Der Anker (7) ist mittels einer Membranfeder (9) an einer Welle (8) drehfest aber in axialer Richtung bewegbar befestigt. Um den Anker (7) in reibschlüssigen Kontakt mit der Reibfläche (1a, 1b) des Gehäuses zu bringen, wird der Anker (7) von einem Elektromagneten mit einer Wicklung (4) des Gehäuses angezogen. Um das störende, als lautes Klacken zu hörende Aufschlaggeräusch des Ankers (7) auf der Reibfläche (1a, 1b) zu dämpfen und um die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit der Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung in erheblichem Maß zu erhöhen, ist am Gehäuse (1) ein zusätzlicher Reibbelag (5) mittels mindestens einer Feder (6) derart gefedert befestigt, daß er um einen definierten Betrag über die Reibefläche (1a, 1b) übersteht. Beim Einschalten der Polreibungsbremse bzw. der Polreibungskupplung trifft der Anker zuerst auf den zusätzlichen abgefederten Reibbelag (5), wodurch das Aufschlagsgeräusch zumindest stark gedämpft wird. Außerdem kompensiert die den zusätzlichen Reibbelag (5) abfedernde Feder (6) Längenausdehungen des zusätzlichen Reibbelages (5), die von Temperaturerhöhungen verursacht werden, die durch die beim Bremsen entstehende Wärme verursacht werden. Die Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung zeichnet sich daher in sicherheitsrelevanter Weise durch hohe Drehmomentkonstanz aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Polreibungsbremse bzw. eine Pol reibungskupplung mit einem auf einer ersten Welle sitzenden Anker mit einer ersten Reibfläche, der zur Kraftübertragung mittels Elektro- oder Permanentmagneten zur Kraftübertragung mit einem Gehäuse mit einer zweiten Reibfläche in reibschlüs sigen Kontakt bringbar ist.

Bei Polreibungsbremsen oder Polreibungskupplungen wird die magnetische Kraftwirkung zur Erzeugung von Drehmomenten zur Kraftübertragung ausgenutzt. Die Anwendung erfolgt im wesent lichen in den Bereichen Feinwerktechnik, z. B. in Büromaschi nen, in der Fahrzeugtechnik sowohl im Pkw- als auch im Lkw- Bau und in Maschinenbau, wo NC-Maschinen und Industrieroboter als Beispiele zu nennen sind. Man unterscheidet zwischen schließenden und öffnenden Bremsen bzw. Kupplungen. Bei den schließenden Geräten wird beim Einschalten in Folge der elek tromagnetischen Kraftwirkung ein Drehmoment erzeugt, das durch Reibung des angezogenen Ankers auf den Magnetpolen ent steht.

Beim Einschalten einer Polreibungsbremse oder Polreibungs kupplung wird durch das Aufschlagen des Ankers auf die Rei bungsflächen ein störendes Aufschlaggeräusch erzeugt, das als lautes Klacken hörbar ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung so zu gestalten, daß sie ohne stö rende Aufschlaggeräusche ein- und ausschaltbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Polreibungsbrem se bzw. einer Polreibungskupplung mit einem auf einer ersten Welle sitzenden Anker mit einer ersten Reibfläche, der zur Kraftübertragung mittels Elektro- oder Permanentmagneten zur Kraftübertragung mit einem Gehäuse mit einer zweiten Reib fläche in reibschlüssigen Kontakt bringbar ist, dadurch ge löst, daß auf dem Gehäuse ein dritter Reibbelag mittels Fe dern derart gefedert befestigt ist, daß er um einen vorgebba ren Betrag über die zweite Reibfläche übersteht.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, einen dritten Reibbelag am Gehäuse mittels Federn federnd so anzuordnen, daß er um einen definierten Betrag über die anderen Reibflächen über steht, trifft der Anker beim Einschalten der Polreibungsbrem se bzw. der Polreibungskupplung zuerst auf den dritten Reib belag, der den Aufschlag des Ankers auf die anderen Reibflä chen dämpft, wodurch das beim Stand der Technik stets auf tretende laute Klackgeräusch zumindest stark gedämpft wird.

Ein sicherheitsrelevanter Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Längenausdehnungen des dritten Reibbelages in Folge durch das Bremsen verursachte Temperaturerhöhungen mittels der Fe der oder den Federn kompensiert werden, so daß eine ausge zeichnete Drehmomentkonstanz weitgehend unabhängig von der in Wärme umgesetzten Bremsenergie erzielt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Polreibungsbremse gemäß Stand der Technik und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pol reibungsbremse.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst die in der Fig. 1 gezeigte Polreibungsbremse gemäß dem Stand der Technik beschrieben.

In ein Gehäuse 1, das an einer Befestigungswand 2 befestigt ist, ist eine Wicklung 4 eines Elektromagneten mittels eines Gießharzes 3 fest eingebaut. An der einem Anker 7, der mit tels einer Feder, zum Beispiel einer Membranfeder 9, drehfest aber in axialer Richtung bewegbar an einer Welle 8 befestigt ist, gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist ein Reibbe lag 5 angeordnet. Dieser Reibbelag 5 kann beispielsweise in das Gehäuse 1 drehfest eingeklemmt, verstemmt oder auf eine ähnliche Weise abgestützt sein. Durch Bestromung der Wicklung 4 wird eine magnetische Kraftwirkung erzeugt, welche den An ker 7 über den Luftspalt 10 auf die Reibflächen 1a, 1b und 5a heranzieht. Beim Aufprallen des Ankers 7 auf die Reibflächen 1a, 1b und 5a wird das eingangs erwähnte störende Klackge räusch erzeugt.

Durch das Anziehen des Ankers 7 auf die Reibflächen 1a, 1b und 5a wird die Welle 8 abgebremst und deren Drehenergie in den Reibflächen in Wärme umgesetzt. Sobald der Strom durch die Wicklung 4 abgeschaltet wird, wird der Anker 7 durch die Kraft der Federn 9 vom Gehäuse 1 getrennt und in seine Ruhe stellung zurückgezogen.

Es wird nun das in der Fig. 2 abgebildete Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und erläutert.

In einem Gehäuse 1, das an einer Befestigungswand 2 befestigt ist, ist eine Wicklung 4 eines Elektromagneten mittels eines Gießharzes 3 angeordnet. An der einem Anker 7, der mittels einer Feder, z. B. einer Membranfeder 9, an einer Welle 8 befestigt ist, gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 sind Reibflächen 1a und 1b vorgesehen. Zusätzlich zu diesen beiden Reibflächen 1a und 1b ist ein weiterer Reibbelag 5 vorgese hen, der mittels einer Feder 6 derart am Gehäuse 1 angeordnet ist, daß er um einen definierten Betrag über die Reibflächen 1a und 1b übersteht.

Beim Einschalten der Polreibungsbremse durch Bestromung der Wicklung 4 wird der Anker 7 vom Gehäuse 1 angezogen. Er trifft jedoch zuerst auf den dritten Reibbelag 5, ehe er auf die Reibflächen 1a und 1b auftrifft. Durch den federnd gela gerten Reibbelag 5 wird der Aufschlag des Ankers 7 auf das Gehäuse 1 so stark gedämpft, daß das störende Aufschlagge räusch ebenfalls erheblich gedämpft wird. Vorzugsweise ist die Feder 6, mittels der der Reibbelag 5 am Gehäuse 1 befe stigt ist, als Tellerfeder ausgeführt.

Wie bereits erwähnt kompensiert die Feder 6 bzw. kompensieren die Federn 6 Längenausdehnungen des Reibbelages 5, wenn beim Bremsen hohe Temperaturen entstehen. Die erfindungsgemäße Bremse zeichnet sich daher in vorteilhafter Weise durch eine hohe Drehmomentskonstanz aus, einem wesentlichen Merkmal ei ner zuverlässigen und sicheren Bremse.

Dagegen dehnt sich bei Polreibungsbremsen gemäß dem Stand der Technik beim Bremsen infolge der Wärmeentwicklung der Reibbe lag aus und vergrößert dadurch den Abstand zwischen dem Anker und dem ihn anziehenden Magneten, was einen Abfall des Brems momentes zur Folge hat. Bei Polreibungsbremsen gemäß dem Stand der Technik nimmt daher die Bremswirkung mit zunehmen der Erwärmung ab.

Die Erfindung ist keineswegs auf das angegebene Ausführungs beispiel einer Polreibungsbremse beschränkt. Sie kann ebenso vorteilhaft bei einer Polreibungskupplung eingesetzt werden. Bei einer Polreibungskupplung ist das Gehäuse 1 nicht an ei ner Befestigungswand befestigt, sondern sitzt auf einer zwei ten Welle.

Anstatt den Anker drehfest aber in axialer Richtung bewegbar zu befestigen, kann auch das Gehäuse drehfest, jedoch in axialer Richtung bewegbar befestigt sein.

Die magnetische Anziehungskraft auf den Anker kann wahlweise mittels Permanentmagneten oder mittels Elektromagneten er zeugt werden.

Der Reibbelag 5 kann mittels einer oder mittels mehrerer Fe dern 6 am Gehäuse 1 befestigt sein.

Wie bereits erwähnt zeichnet sich eine erfindungsgemäße Pol reibungsbremse oder Polreibungskupplung im Vergleich zum Stand der Technik durch sehr stark gedämpfte Einschalt- und Ausschaltgeräusche sowie durch eine die Sicherheit und Zu verlägssigkeit der Bremse in bedeutendem Maß erhöhende Dreh momentkonstanz aus.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

1

a Reibfläche

1

b Reibfläche

2

Befestigungswand

3

Gießharz

4

Wicklung

5

Reibbelag

5

a Reibfläche

6

Tellerfeder

7

Anker

8

Welle

9

Membranfeder

10

Luftspalt

Claims

1. Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung mit einem auf ei ner ersten Welle (8) sitzenden Anker (7) mit einer ersten Reibfläche der zur Kraftübertragung mittels Elektro- oder Permanentmagneten zur Kraftübertragung mit einem Gehäuse (1) mit einer zweiten Reibfläche (1a, 1b) in reibschlüssigen Kon takt bringbar ist, dadurch gekennzeich net, daß auf dem Gehäuse (1) ein dritter Reibbelag (5) mit tels mindestens einer Feder (6) derart gefedert befestigt ist, daß er um einen vorgebbaren Betrag über die zweite Rei befläche (1a, 1b) übersteht.

2. Polreibungsbremse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an einer Befe stigungswand (2) befestigt ist.

3. Polreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf einer zwei ten Welle sitzt.

4. Polreibungsbremse nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mittels Federn drehfest aber in axialer Richtung bewegbar mit der Befesti gungswand (2) oder daß der Anker (7) mittels Federn (9) dreh fest aber in axialer Richtung bewegbar mit der ersten Welle (8) verbunden ist.

5. Polreibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) bzw. der Anker (7) drehfest aber in axialer Richtung bewegbar mit der zwei ten bzw. mit der ersten Welle (8) mittels Federn (9) verbun den ist.

6. Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß der dritte Reibbelag (5) mittels mindestens einer Tellerfeder (6) am Gehäuse (1) befestigt ist.

7. Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß der dritte Reibbelag (5) aus einem organischen Werkstoff hergestellt ist.

8. Polreibungsbremse bzw. Polreibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß im Gehäuse (1) ein Elektromagnet mit einer Wick lung (4) mittels eines Gießharzes (3) befestigt ist.