DE2335607C3 - Magnetische Bremseinrichtung für Transporteinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Reibungsbremseinrichtung für motorisch, insbesondere elektromotorisch, mittels Linearmotoren angetriebene Transporteinrichtungen, wie Kräne, Laufkatzen, Dreh- und Linearsapporte od. dgl., bestehend im wesentlichen aus einem Bremsbelagträger, einer Bremsgegenplatte, einem Permanentmagneten und einer Elektromagnetspule, die über Weicheisenelemente im Bremsbelagträger und/oder Bremsgegenplatte derart gegeneinander wirken, daß der Permanentmagnet das Bremsen — entsprechend Anziehen des Bremsbelagträgers — und die Elektromagnetspule das Bremslösen — Abstoßen des Bremsbelagträgers — bewirkt.

Bei einer aus der DE-AS 10 67 267 bekanntgewordenen Bremseinrichtung dieser Art zur Bremsung drehender Wellen von beispielsweise Hebezeugen sind an einem mit der Welle drehenden Ringflansch sowie an einer drehfesten Reibfläche Weicheisenringe mit dazwischen angeordnetem Dauermagnetring einerseits und Magnetspule andererseits vorgesehen. Der Nachteil der bekannten Anordnung ist das Auftreten von Reaktionskräften, die an der Transporteinrichtung in Form von unkontrollierten Querkräften oder Momenten wirksam werden und über die Aufhängung bzw. Bewegungsführung der Transportgeräte selbst in die statische Anordnung übertragen werden müssen.

Das Auftreten derartiger, von der Bremseinrichtung ausgehender Reaktionskräfte ist im Falle der bekannten Anwendung unschädlich, in anderen Anwendungsbereichen jedoch unerwünscht und insbesondere auch die Ursache dafür, daß die ansonsten mit großem Vorteil verwendbaren Linearmotore bisher als Antriebe für Transportmittel nur beschränkt Eingang gefunden haben. Diese Motore, bei denen die Läufer-Stator-Anordnung unmittelbar und ohne Zwischenschaltung mechanischer Übertragungsmittel dem Linearantrieb dient, sind in hohem Maße empfindlich gegen jegliche Art von Streukräften. Querkräfte oder Momente führen zu unkontrollierbaren Veränderungen des Luftspaltes zwischen Läufer und Stator und damit Änderungen des

ίο elektrischen bzw. magnetischen Induktionsfeldes, die selbst innerhalb der unvermeidbaren material- und konstruktionsbedingten Elastizitätstoleranz untragbar oder zumindest unerwünscht sind. Aus der Unmöglichkeit des Einsatzes derartiger Bremsen ergibt sich als Folge auch das Fehlen einer Möglichkeit zur Stillstandsarretierung des Transportgerätes und das Fehlen einer Möglichkeit zur Gefahrenbremsung, etwa bei Stromunterbrechung während des Betriebs, die eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung des Linearmotors in weiten Bereichen der Technik wäre.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zum Betrieb von Transporteinrichtungen, insbesondere betrieblichen Transportgeräten, der vorausgesetzten Art, von der in keinem Betriebszustand unkontrollierte, in einer Winkellage zur Bewegungsrichtung verlaufende Kräfte ausgehen. Die Erfindung besteht darin, daß der Bremsbelagträger von einem Weicheisentopf gebildet ist, in dem hinter dem Bremsbelag die Elektromagnetspule und der Permanentmagnet angeordnet sind und der in einer winkelrecht zur Bewegungsrichtung des Transporgerätes angeordneten Achsialführung zwischen zwei Anschlägen frei beweglich gehalten ist, von denen der auf der Seite des Bremsbelages gelegene Anschlag von der aus einem magnetmetallischen Material bestehenden Bremsgegenplatte gebildet ist.

Durch die Erfindung ist eine Anordnung geschaffen, die eine von Streukräften jeglicher Art absolut freie Bremsung bis zur Blockierung bzw. Arretierung im Stillstand und damit einen von unkontrollierten Querkräften freien Betrieb geführter Transporteinrichtung jeglicher Art ermöglicht. Die erfindungsgemäße Anordnung ist daher mit besonderem Vorteil unter Verwendung von Linearmotoren einsetzbar. Die zugehörige Schiene übernimmt hierbei eine dreifache Funktion, nämlich die Führung für die Anordnung und die Transporteinrichtung, die magnetische Funktion des »Läufers« sowie die Funktion der Bremsgegenplatte. Selbstverständlich kann insbesondere bei Verwendung anderer Antriebe und Führungen auch jede andere Anordnung mit beliebiger Ausrichtung der Führung oder mit gesonderter Bremsgegenplatte oder Bremsgegenschiene vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Betriebsanordnung ist trotz einseitiger »Beaufschlagung« in jedem Betriebszustand absolut frei von Querkräften, und daher mit großem Erfolg zur Abbremsung großer Energien in verhältnismäßig leichten und lediglich durch einseitige Beaufschlagung abbremsbaren Systemen, etwa zum Betrieb von Theaterdrehbühnen, einsetzbar. Die Bremskraft wirkt infolge der freien Führung des Bremsbelagträgers in einer winkelrecht zur Bewegungsrichtung der Transportgeräte verlaufenden Richtung selbstregelnd in einer genau der Bewegungsrichtung des Gerätes

i>) entgegengerichtelen Richtung. Hierbei kann je nach Polung der Elektromagnetspule und Regelung des Erregerstromes die Bremsung, ausgehend von einer der Magnetkraft des Permanentmagneten entsprechenden

Bremskraft, entweder durch Verdrängung des Feldes des Permanentmagneten nach unten oder durch gleichgerichtete Erregung des Elektromagneten nach oben geregelt werden.

Die Erfindung sowie weitere Ausführungsforwen und Vorteile sind in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Betriebsanordnung unter Verwendung eines Linearmotors mit feststehender Schiene

F i g. 2 eine Teildarstellung einer hängenden Ausführungsform einer Betriebsanordnung mit angelegter Bremse

Fig.3 eine weitere der Fig.2 entsprechende Ausführungsform der Anordnung mit gelüfteter Bremse

F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Betriebsanordnung auf der Basis eines Linearmotors mit feststehendem Induktor

Fig.5 eine andere Ausfülirungsform der in Fig.4 wiedergegebenen Betriebsanordnung

Fig.6 ein schematisch dargestelltes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung.

In F i g. 1 bis 3 der Zeichnung sind mit 1 ein Induktor und mit 2 eine Schiene bezeichnet, die als geleiterte oder Magnetkernschiene ausgebildet sein kann und gemeinsam mit dem Induktor einen Linearmotor als Antrieb für eine Transporteinrichtung, beispielsweise eine Laufkatze, bildet. Die Anordnung wird gebildet von einem Weicheisentopf 3 als Bremsbelagträger, in dem hinter dem Bremsbelag 4 eine Elektromagnetspule 5 und im Topfgrund ein Permanentmagnet 6 vorgesehen sind. Der Topf 3 ist in einem Führungstopf 7 axial zwischen zwei Anschlägen frei beweglich geführt, von denen der auf der Seite des Bremsbelags 4 gelegene Anschlag von der aus magnetmetallischem Material bestehenden, als Bremsgegenplatte dienenden Schiene 2 gebildet ist. Die Schiene dient gleichzeitig als Induktionsschiene des Linearmotors sowie als Führungsschiene für den Induktorblock. Die den Bremsbelagträger haltende Führung 7 ist in einer winkelrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Richtung unmittelbar am Gehäuse des Induktorblocks 1 angebracht und gemeinsam mit diesem in einem Rahmen 8 gehalten, der beidseitig mit jeweils zwei die Schienenflansche umgreifenden Rollenpaaren 11 versehen ist, die im dargestellten Beispiel auf festen Achsen gehalten sind, gegebenenfalls jedoch auch zum Zwecke der Anpassung an das jeweilige Schienenformat sowie der Luftspalteinstellung in zwei Ebenen justierbar gehalten sein können.

Auf diese Weise ist eine einfache und unmittelbar funktionstüchtige Antriebs- und Bremsanordnung auf der Grundlage eines Linearmotors geschaffen, die infolge der Justierbarkeit in jedes beliebige bestehende oder neu zu errichtende System eingliederbar ist und

ίο damit die Möglichkeit für den Serienbau bietet Die Bremsbeläge bestehen vorteilhaft aus unmagnetischem Material.

Im Falle der F i g. 1 ist aufstehende Anordnung und im Falle der F i g. 2 und 3 hängende Anordnung vorgesehen. 9 ist eine im Falle aufstehender Anordnung (F ig. 1) erforderliche Rückzugsfeder für den magnetischen Bremsbelagträgerund 10ein Lüfthebel.

In den Fig.4 und 5 sind Anordnungen mit feststehendem Induktor 12 als Antrieb für beispielsweise eine Theaterdrehbühne 13 dargestellt die mit einer Platierung 14 etwa aus Kupferblech als Induktionsschiene versehen sind. Das Rahmengestell oder Fahrwerk ist mit 15 bezeichnet und dient außer der Halterung des Indukorblocks der Halterung der Bremseinrichtung 16, die im Falle der Fig.4 von außen gegen einen Randkragen 17 der Drehbühne 13, im Falle der Fig. 5 von oben gegen dieDrehbühne selbst arbeitet. Bei entsprechender Ausbildung kann die Bremseinrichtung auch von innen gegen den Randkragen (Fig.4) oder von unten her wirken, wobei im Falle einer Platierung mit weichem Metall zweckmäßig eine neben der Schiene gelegene Anodnung vorgesehen wird.

In dem in Fig.6 dargestellten Schaltbild bezeichnen 18 das Motorhauptschütz, 19 die Induktorwicklung des Motors und 20 die Magnetwicklung des Bremsbelagträgers. 21 bezeichnet das im einzelnen nicht dargestellte Steuerglied für den Leistungsteil A und den Bremsteil B. Der den Bremsteil beaufschlagende Stromkreis zweigt hinter dem Hauptschütz vom Motorstromkreis ab, so

daß bei öffnen des Hauptschütz auch die Erregung des im Fahrbetrieb das Feld des Permanentmagneten 6 verdrängenden Elektromagneten 5 unterbrochen wird und die Bremse unmittelbar unter der Wirkung des Permanentmagneten einfällt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Magnetische Reibungsbremseinrichtung für motorisch, insbesondere elektromotorisch, mittels Linearmotoren angetriebene Transporteinrichtungen, wie Kräne, Laufkatzen, Dreh- und Linearsapporte od. dgl, bestehend im wesentlichen aus einem Bremsbelagträger, einer Bremsgegenplatte, einem Permanentmagneten und einer Elektromagnetspule, die über Weicheisenelemente im Bremsbelagträger und/oder Bremsgegenplatte gegeneinander wirken, daß der Permanentmagnet das Bremsen — entsprechend Anziehen des Bremsbelagträgers — und die Elektromagnetspule das Bremslösen — Abstoßen des Bremsbelagträgers — bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelagträger von einem Weicheisentropf (3) gebildet ist, in dtm hinter dem Bremsbelag (4) die Elektromagnetspule (5) und der Permanentmagnet (6) angeordnet sind und der in einer winkelrecht zur Bewegungsrichtung des Transporgerätes angeordneten Achsialführung zwischen zwei Anschlägen frei beweglich gehalten ist, von denen der auf der Seite des Bremsbelages gelegene Anschlag von der aus einem magnetmetallischen Material bestehenden Bremsgegenplatte gebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelag (4) aus unmagnetisierbarem Material besteht

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei linearmotorgetriebenen Transporteinrichtungen die Bremsgegenplatte von der feststehenden Motorführungsschiene (2) gebildet ist.