DE2246014C3 - Elektromagnetisch betätigte Reibungsbremse, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Eine derartige Bremse ermöglicht neben der aufgabengemäß hohen Bremswirkung auch eine wirtschaftliche Herstellung und ist beispielsweise für Bootsanhänger u. dgl. sehr geeignet.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die ein Ausführungsbeispiel darstellende Zeichnung näher erläutert werden.

Die in der Figur dargestellte elektromagnetisch betätigte Reibungsbremse 10 umtaßt eine Gegendruckscheibe 12 und eine axial verschiebbare Druckscheibe 14, welche auf einer dreh- und axial verschiebbare Nabe 18 befestigt ist, die wiederum auf der Achse 16 eines Anhängers (nicht dargestellt) aufgesetzt ist. Ein endloser Reibring 20 mit V-förmigem Querschnitt kann mit der verschiebbaren Druckscheibe 14 in eine Lage gebracht werden, in welcher er eine Reibungskupplung zwischen den Druckscheiben 12 und 14 bildet, und er kann durch die Verschiebung der Druckscheibe 14 in eine andere Lage gebracht werden, in welcher die Reibungskupplung aufgehoben wird, so daß keine Bremswirkung auf die Nabe 18 und damit auf das Fahrzeug ausgeübt wird, an dem die Bremse befestigt ist. Der Reibring 20 ist ein endloser Bremsring zwischen den Druckscheiben 12 und 14 und kann ein im Handel erhältliches Produkt sein.

Die Gegendruckscheibe 12 ist auf dem nicht rotierenden Achsgehäuse oder einem ähnlichen Fahrzeugoder Achsteil mit Hilfe eines geeigneten Halters (nicht dargestellt) befestigt.

Für die Führungsstifte 23, die zum Führen der Nabe 18 und zum Aufnehmen der Bremskraft vorgesehen sind, ist der Ringflansch 26 der Nabe 18 in einem bestimmten Abstand vom Umfang mit im Kreis abstandsweise angeordneten Stützelementen 24 versehen, in welche die Führungsstifte 23 fest eingesetzt sind. Die Stifte 23 greifen in die in auf der Nabe 18 axial verschiebbaren Druckscheibe 14 ausgebildeten Taschen 25 oder entsprechende Bohrungen ein. Die Stützelemente 24 sind ein integraler Bestandteil des radialen Ringflansches 26 und bilden gleichzeitig Anschläge, welche die Verschiebung der Druckscheibe 14 in axialer Richtung nach rechts begrenzen. Die Führungsstifte 23 und die mit ihnen zusammenwirkenden Taschen 25 sind in zur Achse radialen Ebenen mit nockenartigen Flächen versehen, um die eine Druckscheibe 14 gegen die andere Gegendruckscheibe 12 nockenartig in Abhängigkeit von der hemmenden Drehbewegung zu bringen, die von der Gegendruckscheibe 12 über den Reibring 20 auf die Druckscheibe 14 übertragen wird. Der Reibring 20 ist so angeordnet, daß er beim Zusammendrücken zwischen den konischen Reibflächen der ortsfesten und der verschiebbaren Druckscheibe auf den Boden 33 der Umfangsausnehmung 31 aufläuft.

Die Druckscheiben 12 und 14 sind aus einem magnetisierbaren Material, wie z. B. aus Stahl oder Gußeisen, hergestellt und haben eine im wesentlichen zylindrische Form mit zueinander entgegengesetzt geneigten Reibflächen 30, 28, welche die Ausnehmung 31 für den einen V- oder trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Reibring 20 bilden. Der Reibring 20 wird auf dem ringförmigen Vorsprung 52 der ortsfesten Gegendruckscheibe 12 mit Hilfe des nach außen gerichteten Ringkragens 32 gehalten, der mit der konischen Seitenwand 30 eine begrenzte Abstandsfläche 33 bildet, die etwas größer ist als die innere Breite des Reibrings 20. Die Boden- oder Abstandsfläche 33 der Ausnehmung 31 ist eine zylindrische, in der Gegcndruckschcibe 12 ausgebildete Fläche, die zwischen der konischen Reibfläche

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30 und dem radial nach oben weisenden Ringkragen 32 liegt und einen Durchmesser aufweist, der ζ. Β etwa 0,076 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Reibrings 20. Die konische Reibfläche 28 ist an einem ringförmigen Kragen 35 Druckscheibe 14 ausgebildet, die axial den ringförmigen Vorsprung 52 der Gegendruckscheibe 12 bis zum Innenrand des Ringkragens 32 überlappt. Der Elektromagnet, welcher die Druckscheibe 14 anzieht, bildet die Gegendrucksekscheibe 12, die zu diesem Zweck mit einer Magnetspule 37 versehen ist, die in der Ringnut 36 zwischen den Ringvorsprüngen 52 und 50 der Gegendruckscheibe 12 liegt und deren Anschlüsse 34 durch eine hintere Bohrung herausgeführt sind. Die Druckscheibe 14 wird von der Gegendruckscheibe 12 angezogen und stellt eine Reibungsverbindung mit der letzteren über den Reibring 20 her, wenn die Magnetspule 37 ein Magnetfeld erzeugt, das auf die Druckscheibe primär über den Ringzapfen 38 einwirkt, welcher frei in der Ringnut 36 der Druckscheibe gehalten und bis nahe an die Magnetspule 37 herangezogen wird, wenn die Spule erregt ist. Die Abnutzung der Reibflächen des aus Bremsmaterial bestehenden endlosen Reibringes 20 beim Benutzen der Bremse wird verhindert oder kompensiert durch die im wesentlichen zueinander entgegengesetzt konisch ausgebildeten Reibflächen 30, 28, die der Elektromagnet mit den entgegengesetzt konisch ausgebildeten Reibflächen des Reibringes 20 in Kontakt bringt.

Die herausgeführten Leiter 34 der Magnetspule 37 sind über einen entsprechenden Steuerkreis mit einer elektrischen Stromquelle, wie z. B. einer 12-Volt-Batterie, des Schleppfahrzeugs verbunden. Zur Betätigung der Bremse 10 wird über den Steuerkreis die Magnetspule 37 erregt. Die ein Magnetfeld aufgebaut, welches die Druckscheibe 14 axial an die Gegendruckscheibe 12 anzieht, so daß deren konische Reibflächen 28 und 30 in Reibungskontakt mit dem endlosen Reibring 20 gebracht werden und die Rotation der Nabe 18 und der von ihr getragenen Druckscheibe 14 relativ zur ortsfesten Gegendruckscheibe 12 gehemmt und verhindert wird, so daß das mit der Bremse ausgerüstete Fahrzeug abgebremst und zum Stehen gebracht wird.

Die Bremswirkung wird aufgehoben, wenn die Stromzufuhr zur Magnetspule 37 unterbrochen wird, so daß die Druckscheibe 14 axial von der Gegendruckscheibe 12 abgelöst wird und den Reibring 20 freigibt. Es ist festgestellt worden, daß bei stromloser Magnetspule 37 die rotierende Druckscheibe 14 nicht an dem Reibring 20 angreift. Falls erforderlich, kann jedoch auch eine Vorspannung für die Druckscheibe 14 leicht vorgesehen werden. Hierzu eignen sich alle bekannten Vorrichtungen, z. B. auch eine Feder 40, welche in dem zylindrischen Raum 42 der Gegendruckscheibe 12 untergebracht sein kann, und mit einem Ende an die hintere Wand 44 des zylindrischen Raumes und mit dem anderen an der Nabenringrippe 46 der Druckscheibe 14 anliegt, wobei der Federendgang einen Endring 48 trägt, der auf die Nabenringrippe 46 einwirkt. Das axiale Ineinandergreifen der Rippenringe 35, 38 und 46 der Druckscheibe 14 und der Ringzapfen 50 und 52 der Gegendruckscheibe 12 schafft einen wirksamen Rückfluß für die Magnetspule 37, wodurch die magnetische Kopplung zwischen den Druckscheiben erhöht wird, weil die Feldstärke und die sie begleitenden Kräfte wirksamer werden und die Druckscheibe 14 fester von der Gegendruckscheibe 12 angezogen wird.

Die Verwendung eines endlosen Reibringes 20 aus einem Bremsbelagmaterial, der zwischen den in festen

Kontakt bringbaren Reibflächen 28 und 30 gehalten, führt zu einer kompakten und hochwirksamen Bremsvorrichtung, die billig in der Herstellung und in der Montage ist. Der endlose Reibring und die gegenüberliegenden Reibflächen kompensieren die Abnutzung, so daß die Bremse im wesentlichen wartungsfrei ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigte Reibungsbremse, insbesondere Fahrzeuge, mit einer ringförmigen, fest auf der Achse angeordneten Gegendruckscheibe und einer ringförmigen, auf der Achse drehbar gelagerten und mittels eines die Achse umgebenden Ringmagneten axial verschiebbaren Druckscheibe, die beide auf ihren gegenüberliegenden Stirnflächen mit ineinandergreifenden Ringnuten und Ringzapfen und am Umfang mit entgegengesetzt geneigten Reibflächen versehen sind, die mit Abstand angeordnet eine Vertiefung begrenzen, in welche ein mit entgegengesetzt geneigten Reibflächen versehener Reibring eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Achse (16) eine dreh- und axial verschiebbare Nabe (18) mit einem radialen Ringflansch (26) aufgesetzt ist, auf dessen Umfang gleichmäßig verteilte Führungsstifte (23) vorgesehen sind, welche in entsprechende in der axial verschiebbaren Druckscheibe (14) ausgebildete Kreisschlitze oder Taschen (25) eingreifen, die wiederum nockenartige Auflaufflächen für die Führungisstifte (23) aufweisen und daß der Reibring (20) in der Gegendruckscheibe (12) in einer Ausnehmung (31) mit zylindrischem Boden lose eingelegt ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der zylindrische Innendurchmesser des Reibrings (20).

2. Bremse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstifte (23) auf der Stirnseite des Ringflansches (26) der Nabe (18) von Stützelementen (24) umgeben sind, deren Höhen die Eintauchtiefe der Führungsstifte (23) in die Taschen (25) der Gegendruckscheibe (14) begrenzt.

3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden Ringnuten (36, !53, 54) und Ringzapfen (38, 46, 50, 52) in der Druck- und Gegendruckscheibe (12,14) so angeordnet und bemessen sind, daß beim Erregen der Magnetspule (37) im wesentlichen nur ein axialer Kraftlinienfluß aufgebaut wird, wobei ein der Breite der Spule entsprechender Ringzapfen (38) in deren Ringnut (36) bis auf den Spulenkörper (37) eintaucht.

4. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (33) der Reibringausnehmung (31) in der Gegendruckscheibe (12) ein radial nach außen gerichteter Ringkragen (32) ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Reibrings (20).

5. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Ringkragens (32) eine verbreiterte Polfläche des äußeren Ringzapfens (22) der Gegendruckscheibe (12) darstellt, die in die äußere Ringnut (54) in der Druckscheibe (14) hinter deren geneigter Reibfläche (28) bei der Erregung der Magnetspule (37) eintaucht.

6. Bremse nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Magnetspule (37) einwärts begrenzende Ringzapfen (50) der Gegendruckscheibe (12) bei der Erregung in die Ringnut (53) der Druckscheibe (14) eintaucht, deren Innenseite von einem verkürzten Ringzapfen (46) begrenzt wird, welcher als Anschlag für die Distanzfeder (40) dient.

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigte Reibungsbremse, insbesondere für Fahrzeuge, mit einer ringförmigen, fest auf der Achse angeordneten Gegendruckscheibe und einer ringförmigen, auf der Achse drehbar gelagerten und mittels eines die Achse umgebenden Ringmagneten axial verschiebbaren Druckscheibe, die beide auf ihren gegenüberliegenden Stirnflächen mit ineinandergreifenden Ringnuten und Ringzapfen und am Umfang mit entgegengesetzt geneigten Reibflächen versehen sind, die mit Abstand angeordnet eine Vertiefung begrenzen, in welche ein mit entgegengesetzt geneigten Reibflächen versehener Reibring eingesetzt ist.

Eine solche Reibungsbremse ist beispielsweise durch die DT-AS 11 39 355 bekanntgeworden.

Bei derartigen Bremsen ist in verbesserter Weise vermieden, daß die Bremse durch Abriebteilchen oder Schmutz blockierte und mit Gewalt zu lösen war, jedoch ließ die durch eine solche Bremse erzielte Bremswirkung noch Wünsche offen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetisch betätigte Reibungsbremse der eingangs erwähnten Art verfügbar zu machen, die bei einer wenig aufwendigen Konstruktion und einfachen Montage eine hohe Bremswirkung aufbringt und im wesentlichen wartungsfrei arbeitet.

Die Erfindung besteht darin, daß auf die Achse eine dreh- und axial verschiebbare Nabe mit einem radialen Ringflansch aufgesetzt ist, auf dessen Umfang gleichmäßig verteilte Führungsstifte vorgesehen sind, welche in entsprechende in der axial verschiebbaren Druckscheibe ausgebildete Kreisschlitze oder Taschen eingreifen, die wiederum nockenartige Auflaufflächen für die Führungsstifte aufweisen und daß der Reibring in der Gegendruckscheibe in einer Ausnehmung mit zylindrischem Boden lose eingelegt ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der zylindrische Innendurchmesser des Reibringes.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Führungsstifte auf der Stirnseite des Ringflansches der Nabe von Stützelementen umgeben sind, deren Höhe die Eintauchtiefe der Führungsstifte in die Taschen der Gegendruckscheibe begrenzt.

In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, daß die ineinandergreifenden Ringnuten und Ringzapfen in der Druck- und Gegendnickscheibe so angeordnet und bemessen -und, daß beim Erregen der Magnetspule im wesentlichen nur ein axialer Kraftlinienfluß aufbebaut wird, wobei ein der Breite der Spule entsprechender Ringzapfen in deren Ringnut bis auf den Spulenkörper eintaucht.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß am Boden der Reibringausnehmung in der Gegendruckscheibe ein radial nach außen gerichteter Ringkragen ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Reibringes.

Dabei kann mit Vorteil vorgesehen sein, daß die Stirnseite des Ringkragens eine verbreiterte Polfläche des äußeren Ringzapfens der Gegendruckscheibe darstellt, die in die äußere Ringnut in der Druckscheibe hinter deren geneigter Reibfläche bei der Erregung der Magnetspule eintaucht.

Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, daß der die Magnetspule einwärts begrenzende Ringzapfen der Gegendruckscheibe bei der Erregung der druckscheibe eintaucht, deren Innenseite von einem verkürzten Ringzapfen begrenzt wird, welcher als Anschlag für die Distanzfeder dient.