DE2921064A1

DE2921064A1 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2921064A1
Application number: DE19792921064
Authority: DE
Inventors: Carthy Richard Harry Mc
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: PT Components Inc
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2921064C2; IT1114268B; GB2021713A; IT7922854A0; GB2021713B; FR2426837A1; US4181201A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. F

Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Li ska £ 2921064

D/20 8000 MÜNCHEN 86, DEN 2 3_; Μβί 1979

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

FMC CORPORATION

200 E. Randolph Drive

Chicago, Illinois, V.St.A.

Bremsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bremsvorrichtungen, die mittels einer Feder gebremst und magnetisch gelüftet werden, sind lange bekannt. Beispielsweise geht aus der US-PS 3 556 266 eine Bremsvorrichtung hervor, welche eine von einem Motor angetriebene Bremsscheibe und einen oder zwei Bremseinheiten aufweist. Jede Bremseinheit umfaßt ein Paar Bolzen, die mit einem Gehäuse eines Bremslüftmagneten verbunden sind. Diese Bolzen tragen ein Paar beweglich eingehängter, nicht drehbarer Bremsplatten, die auf gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind. Die Bremsscheibe wird im Normalfall von auf jedem Bolzen angeordneten Federn zwischen die Bremsplatten ge-

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klemmt und so die Bremse festgestellt. Durch Einschalten des Motors und gleichzeitigem Einschalten des Bremslüftmagneten wird die Bremse gelüftet. Der Bremslüftmagnet überwindet dabei die Federkraft und zieht auf magnetischem ¥ege eine der nicht drehbaren Bremsplatten von der Bremsscheibe weg. Es sei darauf hingewiesen, daß der Bremslüftmagnet so angeordnet ist, daß er auf die benachbarte Bremsplatte ohne Erzielung eines Hebelverhältnisses einen linearen Zug ausübt, um die Bremse zu lüften, und daß keine von einem einzigen Punkt unabhängige Einstellung eines Drehmoments und eines Reibungsverschleißes der Bremsfläche vorgesehen sind.

Aus der US-PS 3 525 424 geht ein Motor hervor, welcher eine Scheibe antreibt, wenn der Motor und ein Bremslüftmagnet eingeschaltet sind. Eine Befestigungsplatte mit einer Reibungsbremsfläche ist auf einer Seite der Scheibe am Motor befestigt und eine Bremsplatte ist auf der gegenüberliegenden Scheibe der Platte durch zwei längliche, starr mit der Befestigungsplatte verbundene Ständer gleitend angeordnet. Die Ständer tragen auch einen gestanzten Rahmen, einen Bremslüftmagneten, eine Feder zum Bremsen, einen Drehpunkt für einen Hebel und einen Arm zum Lüften der Bremse von Hand. Ein vom Hebel in der Nähe seines Drehpunktes getragenes einstellbares Schieberelement wirkt mit der Bremsplatte zusammen, wenn der Bremslüftmagnet, der mit dem gegenüberliegenden Ende des Hebels verbunden ist, abgeschaltet wird- Eine einstellbare Druckfeder ist zwischen dem Hebel und dem gestanzten Rahmen angeordnet und lastet auf dem Hebel in der Nähe seines Drehendes und nicht in der Nähe seines freien Endes.

Aus der US-PS 3 500 971 geht eine federgesetzte, magnetisch gelüftete Bremse hervor, welche durch einen an

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eine Rückplatte und nicht an eine Stirnplatte angelenkten Hebel arbeitet. Die bremsende Feder und in einen Bremsschuh eingreifende Teile sind unabhängig voneinander einstellbar mit dem Hebel verbunden und sind in der Nähe des Drehpunktes des Hebels angeordnet. Die Oberfläche eines beim oberen Ende des Hebels angeordneten Nockens wirkt mit einer Rolle eines U-förmigen Trägers zusammen, welcher an der Rückplatte angelenkt ist. Der Träger wird von einem an der Rückplatte befestigten Bremslüftzylinder betätigt, wodurch bewirkt wird, daß die Rolle die Oberfläche des Nockens nach unten bewegt und den Druck der ein Drehmoment bewirkenden Feder überwindet·, um die Bremse zu lüften, wenn der Bremslüftzylin-. der eingeschaltet wird. Diese Vorrichtung zeigt auch eine von Hand betätigbare Bremslüfteinrichtung vom Hakentyp. Diese Vorrichtung liefert auch eine mechanische Kraftübersetzung.

Aus der US-PS 3 221 845 geht eine im wesentlichen U-förmige Nockenwelle hervor, welche von einem Bremslüftmagneten zum Lüften einer Bremse betätigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsvorrichtung der.eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher besonders günstige Kraftübersetzungsverhältnisse gegeben sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Bremsvorrichtung umfaßt die Einrichtung zum Erzeugen der Bremskraft einen auf eine feststehende Halterung aufgebrachten elastischen Speicher, der mit dem Bremshebel bei der Angriffsstelle für die Bremskraft in Berührung

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steht. Die Halterung ist dabei vorzugsweise derart verstellbar ausgebildet, daß die vom Speicher ausgeübte Bremskraft veränderbar ist. Der elastische Speicher ist dabei zweckmäßig mit einer Schraubenfeder gebildet, die auf einem feststehenden Gewindebolzen als Halterung zwischen dem Bremshebel und einem auf dem Bolzen vorgesehenen Anschlag angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorgeschlagenen Bremsvorrichtung ist weiter so ausgebildet, daß die Einrichtung zum Erzeugen der Bremslüftkraft einen drehbar gelagerten Nocken aufweist, der von einem Bremslüftmagneten betätigbar ist, und der bei erregtem Bremslüftmagneten bei der Angriffsstelle für die Bremslüftkraft gegen den Bremshebel drückt.

Der Nocken ist bevorzugterweise aus einem einstückigen Stab gebildet, der einen U-förmigen Mittelabschnitt und zwei fluchtende Endabschnitte aufweist, wobei der U-förmige Mittelabschnitt bei Betätigung des Bremslüftmagneten mit dem Bremshebel in Kontakt kommt und die beiden Endabschnitte drehbar gelagert sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der U-förmige Mittelabschnitt im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Bremshebels bei der Angriffsstelle für die Bremskraft verläuft.

Zweckmäßigerweise ist der Nocken mit einem Betätigungsarm drehfest verbunden, der wiederum mit dem Bremslüftmagneten verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der Drehachse des drehbar gelagerten Nockens und der Verbindungsstelle des Betätigungsarms mit dem Bremslüftmagneten etwa dreimal so groß, wie der Abstand zwischen der Drehachse und der Angriffsstelle des Nockens am Bremshebel.

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Das hat den Vorteil, daß die vom Bremslüftmagneten zur Erzeugung der Bremslüftkraft aufzuwendende Kraft minimal ist.

Zweckmäßigerweise ist der Betätigungsarm im wesentlichen senkrecht zum Bremshebel angeordnet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist so ausgebildet, daß der Bremslüftmagnet auf dem Bremshebel befestigt ist. Dadurch werden Raum und Teile gespart .

Zur Erzielung besonders günstiger Kraftübertragungsverhältnisse beim Lüften ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet, daß der Abstand zwischen der Anlenkstelle für den Bremshebel und der Angriffsstelle für die Bremslüftkraft etwa 8mal so groß ist, wie der Abstand zwischen der Anlenkstelle und dem mit dem Bremsschuh in Kontakt kommenden Widerlager. Damit lassen sich Kraftübertragungsverhältnisse von 24 bis 32 : 1 beim Lüften der Bremse erreichen.

Um günstige Hebelverhältnisse beim Bremsen zu erzielen, ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet, daß der Abstand zwischen der Anlenkstelle für den Bremshebel und der Angriffsstelle für die Bremskraft etwa 8,5mal so groß ist, wie der Abstand zwischen der Anlenkstelle und dem mit dem Bremsschuh in Kontakt kommenden Widerlager. Damit sind für das Bremsen Kraftübertragungsverhältnisse von etwa 8,5 :1 gegeben.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so ausgebildet, daß eine Vorrichtung zum manuellen Lüften der Bremse und zum Feststellen der gelüfteten Bremse vorgesehen ist. Dabei ist eine bevorzugte Vorrichtung

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zum manuellen Lüften der Bremse so ausgebildet, daß sie eine bezüglich der Bremsplatte feststehende, drehbar gelagerte Welle aufweist, an der einerseits eine Handhabe und andererseits ein Klinkenarm mit abgerundeten Ecken und einem flachen Endabschnitt befestigt sind, daß zwischen dem Lager für die Welle und dem Klinkenarm eine Torsionsfeder angeordnet ist, die mit Lager und dem Klinkenarm verbunden ist und welche den Klinkenarm in eine unversperrte Stellung zwingt, wobei die abgerundeten Ecken des Klinkenarms den Nocken in eine Stellung bewegen, in der die Bremse gelüftet ist, wobei ein abgeflachtes Ende des Klinkenarms den Nocken in dieser gelüfteten Stellung hält. Dabei ist die Einrichtung zum Erzeugen der Bremskraft zweckmäßigerweise so bemessen, daß die Bremskraft hinreichend groß ist, um die Torsionskraft der Torsionsfeder zu überwinden, bis manuell gelüftet wird oder bis eine Bremslüftkraft ausgeübt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Widerlager durch eine Stirnfläche einer in den Bremshebel eingeschraubten Verschleißeinstellschraube gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform läßt sich mit einer einzigen Schraube ein Verschleiß der Bremse ausgleichen, ohne daß die Kraftübertragungsverhältnisse der Bremse oder die Bremskraft oder Bremslüftkraft wesentlich beeinträchtigt werden.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen 18 bis 20 hervor.

Mit der Erfindung ist eine durch eine Feder bremsbare, mit einem Bremslüftmagneten lüftbare Bremsvorrichtung

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geschaffen worden, "bei der besonders große Hebelverhältnisse, nämlich 24 bis 32 : 1 für das Lüften und 8,5 : 1 für das Bremsen gegeben sind. Dadurch können weniger stark ausgebildete Federn und weniger starke Bremslüftmagneten verwendet werden, wodurch eine Raumund Gewichtsersparnis gegeben ist. Die Vorrichtung kann bei Verschleiß der Bremsflächen nachgestellt werden. Unabhängig davon kann die Bremskraft und damit das Bremsmoment eingestellt werden.

Die Bremsvorrichtung kann an das Gehäuse eines Motors oder einen Rahmen angebracht werden, in dem die zu bremsende Welle gelagert ist. Bei Verwendung der Vorrichtung zum Bremsen eines Elektromotors kann der Bremslüftmagnet mit der Erregerwicklung des Motors gekoppelt werden, derart, daß der Bremslüftmagnet gleichzeitig mit dem Einschalten des Motors betätigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird in der nun folgenden Beschreibung näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel längs der Linie 1-1 der Figur 2, wobei das Ausführungsbeispiel als an einen Antriebsmotor befestigt und in gebremsten Zustand dargestellt ist,

Figur 2 einen vertikalen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 längs der Linie 2 - 2 in Figur 1 und

Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum manuellen Lüften der Bremse, wobei ein um 90° verdrehter Klinkenarm dargestellt ist, bei dessen Drehstellung die Bremse gelüftet ist.

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Die Bremsvorrichtung 10 (Figuren 1 und 2 nach der vorliegenden Erfindung) ist vorzugsweise eine mit einer Feder gebremste, magnetisch lüffbare Bremse, die an einem Motor 12 angebracht ist und welche die Motorwelle 14 normalerweise bremst oder anhält, aber ein Drehen der Welle 14 ermöglicht, wenn ein die Bremsvorrichtung 10 lösender Bremslüftmagnet 15 erregt wird. Es sei jedoch ausdrücklich betont, daß die Bremsvorrichtung 10 auch an anderen Rahmen oder Gehäusen, aus denen eine Welle ragt, anbringbar ist.

Die Bremsvorrichtung 10 umfaßt eine Bremsscheibe 16 mit einer rechteckförmigen Öffnung, die drehfest aber axial verschiebbar auf eine^ quaderförmige Nabe 17 aufgebracht ist, die mit der Welle 14 verkeilt ist.

Eine Stirnplatte 18, bevorzugterweise ein Gußstück, weist eine zentrale Öffnung 19 auf, ist an der Stirnfläche des Motors 12 mittels Kopfschrauben 20 angebracht und weist einander gegenüberliegende Bremsplatten 21 aus Stahl auf, die in die Stirnplatte 18 eingegossen sind. Es kann auch eine ringförmige Bremsplatte verwendet werden. Die Bremsplatten 21 sind so angeordnet, daß sie mit der dem Motor 12 zugewandten Oberfläche der Bremsscheibe 16 in der Nähe deren äußeren Randes in Kontakt stehen, wenn die Bremsvorrichtung eingerückt ist. In einem Paar Löcher mit Gewindegängen in der Stirnplatte 18 sind Kopf schrauben 22 .aufgenommen, welche ein becherförmiges Gehäuse 23 halten, das in bekannter Weise die wirkenden Teile der Bremsvorrichtung 10 während deren Betriebs abdeckt.

Quer über die Bremsscheibe 16 erstreckt sich ein Bremshebel 24, der bei seinem unteren Ende mittels eines Drehzapfens 28 bei einem radial außerhalb der Brems-

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scheibe 16 in einem Paar Ösen 26 drehbar befestigt ist. Die Ösen 26 und die Stirnplatte 18 sind vorzugsweise aus einem Stück gefertigt. Das obere Ende des Bremshebels 24 weist eine Öffnung auf, in welcher eine zum Einstellen eines Drehmoments vorgesehene Schraube 30 lose aufgenommen ist. Diese Schraube 30 ist in eine beim oberen Rand der Stirnplatte 18 radial außerhalb der Bremsscheibe 16 und diametral gegenüber der Drehachse A des Bremshebels 24 angebrachte, mit einem Gewinde versehene Verstärkung 32 eingeschraubt. Ein elastischer Speicher in Form einer ein Drehmoment ausübenden, schraubenförmiger Druckfeder 34, welche auf der Schraube 30 zwischen deren Kopf 36 und der von dem Motor 12 abgewandten Oberfläche des Bremshebels 24 den Schaft der Schraube 30 umgibt, drückt auf den Bremshebel in einer bezüglich der Figur 1 dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung. Der Bremshebel 24 weist auch eine zur Motorwelle 14 konzentrische Öffnung 38 auf, damit Wellen, die langer als die Motorwelle 14 nach Figur 1 sind, durch den Bremshebel 24 hindurchragen können.

Ein im wesentlichen T-förmiger, nicht drehbarer Bremsschuh 46.umfaßt einen Befestigungsabschnitt 48, der sich zwischen den beiden Ösen 26 nach unten erstreckt und der eine Öffnung aufweist, mit welcher er auf einen Bolzen 50 (Figur 2) und zwischen den Ösen 26 zur Bremsscheibe 16 hin und von ihr fort gleitet.

Der Bolzen 50 ist an der Stirnplatte 18 angebracht. Ein mit der. Bremsscheibe 16 zusammenwirkender Anteil des Bremsschuhs 46 wirkt mit der vom Motor 12 abgewandten, an den äußeren Rand grenzenden Oberfläche der Bremsscheibe 16 zusammen. In den Bremshebel 24 ist eine Mutter 52 (Figur 1) eingenietet, die eine Verschleißnachstellschraube 54 aufnimmt, welche so einge-

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stellt ist, daß der Bremsschuh 46 in Reibkontakt mit der Bremsscheibe 16 steht, wenn die Teile auf die in Figur 1 dargestellte Bremsstellung eingestellt sind.

Zum Lösen der Bremsvorrichtung 10 ist der Bremslüftmagnet 15 mittels Schrauben 56 an einem in Querrichtung sich erstreckenden Abschnitt des Trägerhebels angebracht. Wie es in der Figur 2 dargestellt ist, ist der Bremslüftmagnet 15 vorzugsweise auf die rechte Seite der Welle 14 verschoben. Aus einem einzigen Stab ist ein Nocken 60 gebildet, der ein Paar Drehzapfenabschnitte 62, einen U-förmigen Nockenabschnitt 64, der so angeordnet ist, daß er den Bremshebel 24 bei einem radial außerhalb der Bremsscheibe 16 und unmittelbar neben der Feder 34 liegenden Punkt berührt, und einen Betätigungsarm 66 zur Betätigung des Bremshebels 24 umfaßt, welcher einen abgeflachten äußeren Abschnitt aufweist, in dem eine Öffnung ausgebildet ist. Die Drehzapfenabschnitte 62 des Nockens 60 sind in offenen U-förmigen Schlitzen 68 (Figuren 1 und 3) drehbar gehalten, die in Nockenösen 70 ausgebildet sind. Die Nockenösen 70 sind mit der Stirnplatte 18 vorzugsweise aus einem Stück gefertigt. Es sei darauf hingewiesen, daß die auf den Nocken 60 wirkenden Kräfte so bemessen sind, daß sie den Drehzapfenabschnitt 62 stets im Schlitz 68 halten, so daß dafür keine zusätzliche Konstruktion mehr notwendig ist. Mit dem Betätigungsarm 66 ist mittels einer Verbindung 80, beispielsweise eine Schraube oder eine Niete, ein Verbindungsstück 78 drehbar verbunden, das mittels eines Bolzens 84 mit dem Anker 82 des Bremslüftmagneten 15 verbunden ist.

Selbstverständlich können verschiedene Größen von Bremsvorrichtungen 10 nach der vorliegenden Erfindung

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konstruiert werden. Die dargestellte Ausführungsform ist für eine Bremsscheibe 16 ausgelegt, die einen Durchmesser von etwa 3,75 x 2,54 cm = 9,5215 cm aufweist. Die dargestellte Bremsvorrichtung 10 benötigt einen Luftspalt von nur etwa 2,54/4 cm = 0,635 cm, der im Vergleich zu herkömmlichen Bremsvorrichtungen klein ist. Der 0,635 cm-Luftspalt induziert, wenn er durch Erregen des Bremslüftmagneten 15 geschlossen wird, eine ausreichende Hebelbewegung zum Erzeugen eines Spiels zwischen der Bremsscheibe 16 und der ihr zugewandten nicht drehbaren Reibfläche von etwa 8 χ 2,54 χ 10 cm bis 12 χ 2,54 χ 10~^ cm . Wenn das Spiel etwa 8x2,54 χ 10 cm beträgt, wird eine Hebelübersetzung von 32 : 1 zum Lösen der Bremse erzielt, während ein Spiel von 12 χ 2,54 χ 10 cm eine Hebelübersetzung von etwa 24 : 1 erzeugt. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Erregung des Bremslüftmagneten 15 bewirkt, daß der Betätigungsarm 66 sich im wesentlichen in eine Richtung erstreckt, die normal zum linearen Bewegungsweg des Ankers 82 des Bremslüftmagneten 15 ist, und daß der U-förmige Nockenabschnitt 64 sich im wesentlichen zum Bremshebel 24 erstreckt.

Die Bremsvorrichtung 10 ist auch mit einer Einrichtung zum manuellen Lüften und Feststellen der Bremse in der gelüfteten Stellung versehen. Zu diesem Zweck ist eine von Hand betätigbare Verriegelungsvorrichtung 84 (Figuren 1 bis 3 vorgesehen, die eine Welle 86 aufweist, die in einer, in einer Verstärkungsrippe 87 vorgesehenen Öffnung aufgenommen ist. Die Verstärkungsrippe 87 ist zwischen der Stirnplatte 18 und einer der Nockenösen 70 angeordnet und vorzugsweise aus einem Stück mit der Stirnplatte 18 gebildet. Die Verstärkungsrippe 87 dient auch als Anschlag, der eine zu weite Dehnung des Nockens 60 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten

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Richtung (Figur 1) verhindert.

An das untere Ende der Welle 86 ist drehfest ein Klinkenarm 88 angebracht, der von einer Torsionsfeder in seiner in Figur 1 dargestellten unbetätigten Stellung gehalten ist. Diese Torsionsfeder ist zwischen dem Arm 88 und der Versteifungsrippe 87 angeordnet. Der mit dem Nocken 60 zusammenarbeitende Rand des Armes 88 weist abgerundete EGken 90 (Figur 3) und eine flache Stirnseite 91 auf. Am oberen Teil der Welle 86 ist eine Handhabe 92 und ihr Nabengehäuse angebracht, die beide an der Welle 86 durch eine nicht dargestellte Befestigungsschraube befestigt sind. Die Handhabe 92 ist vorzugsweise im Winkel, von 90° zum Arm 88 angeordnet. Wenn folglich die Bremse in ihrer gelüfteten Stellung festgestellt werden soll, dreht die Bedienungsperson die Handhabe lediglich um 90°, wodurch bewirkt wird, daß eine abgerundete Ecke 90 des Arms 88 in den U-förmigen Abschnitt 64 des Nockens 60 einrückt und diesen und den Bremshebel 24 gegen den Druck der Feder 34 in die gelüftete Stellung dreht. Das flache Ende 91 des Armes 88 ist hinreichend breit, die' Torsionskraft der Feder 89 zu überwinden und dadurch einen hinreichenden Reibungswiderstand zu erzeugen, der den Arm 88 in der gewünschten Stellung hält.

Wie oben erwähnt, beträgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Hub des Bremslüftmagneten etwa 2,54/4 cm. Wenn die Feststellvorrichtung 84 in ihre festgestellte Position eingestellt wird, bewegt sie den Anker 82 des Bremslüftmagneten 15 um etwa 7,62/16 cm nach unten, was ausreicht, die Bremse zu lüften. Die Feststellvorrichtung 84 kann entweder von Hand oder durch Erregen des Bremslüftmagneten 15 gelöst werden, welcher den Anker 82 zusätzlich um 2,54/16 cm nach unten bewegt,

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wodurch die Torsionsfeder 89 die Feststellvorrichtung 84 in ihre gelöste Stellung drehen kann.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Drehpunkte des Bremshebels 24 und des Nockens 60 relativ zu ihren Angriffspunkten, bei denen Kräfte zum Bremsen "bzw. zum Lösen der Bremse ausgeübt werden, günstige Hebelverhältnisse erzeugen, die eine kleinere Feder 34 und einen kleineren Bremslüftmagneten 15 erfordern, als es bei bekannten Bremsvorrichtungen des gleichen Bremsvermögens der Fall ist. Die Feder 34 weist vorzugsweise eine Federkonstante auf, welche einen im wesentlichen konstanten Bremsdruck auf den .Bremsschuh ausübt. Da die durch den Bremslüftmagneten 15 beim Lüften der Bremse ausgeübte Kraft im wesentlichen konstant ist, wird die Feder so eingestellt, daß die Federkraft die Kraft des Bremslüftmagneten 15 leicht übersteigt, wenn beide Kräfte auf die ihnen zugeordneten Hebelarme ausgeübt werden. Diese Krafteinstellung minimisiert die Hammerwirkung des Bremslüftmagneten

Wie vorstehend erwähnt, kann das Hebelverhältnis zum Lüften der Bremse durch Einstellen des Spiels zwischen der Scheibe 16 und der nicht drehbaren Reibfläche der Platte 21 und dem Bremsschuh 46 eingestellt werden. Wenn dieses Spiel etwa 2,54 χ 8 χ 10 cm beträgt, wird ein Hebelverhältnis von etwa 32 : 1 zum Lüften der Bremse erreicht. Wenn dieses Spiel etwa 2,54 χ 12 χ 10 cm beträgt, ist dieses Hebelverhältnis etwa 24 : 1. Das Hebelverhältnis zum Bremsen liegt etwa bei 8,5 : 1.

Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Bremsdruck oder das Bremsmoment bei einem einzigen Punkt eingestellt werden kann, in dem nur die Einstellschraube 30 gelöst oder festgedreht wird. Der Ver-

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schleiß der Bremsvorrichtung kann ebenfalls bei einem einzigen Punkt ausgeglichen werden,und zwar unabhängig von der Einstellung des Drehmoments, indem nur die Verschleißeinstellschraube 54 nachgedreht wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Befestigung des Bremslüftmagneten 15 weniger und einfachere Teile.zur Folge hat.

Obwohl die Bremsscheibe 16 als aus Kompositwerkstoff gebildet und die feste Bremsplatte 21 und der nicht drehbare Bremsschuh 46 als aus Metall dargestellt sind, ist es einleuchtend, daß die Bremsscheibe 16 aus Metall ist und die Bremsplatte 21 und der Bremsschuh 46 Kompositwerkstoff aufweisen, welcher mit ihnen verbunden ist, um die Reibfläche festzulegen. Wenn die Bremsvorrichtung 10 bei einer Welle benutzt wird, die häufig gestartet und angehalten werden muß, wird eine metallene' Bremsscheibe 16 bevorzugt, da die Wärmekapazität der Bremse aufgrund der effektiveren Kühlung der metallenen Scheibe 16 durch während ihrer Rotation erzeugte Luftströme erhöht ist.

Beim Betrieb sind der Bremslüftmagnet 15 und der Motor 12 bevorzugterweise zusammengeschaltet, so daß eine Erregung des Motors eine gleichzeitige Erregung des Bremslüftmagneten 15 bewirkt. Eine Erregung des Bremslüftmagneten 15 zieht den Anker 82 nach unten, wodurch sich der Nocken 60 im Uhrzeigersinn (Figur 1) gegen den Druck der Feder 34 dreht. Diese Drehbewegung des Nockens 60 dreht den Bremshebel 24 im Uhrzeigersinn um die Achse A des Drehbolzens 28, wodurch die Verschleißeinstellschraube 54 vom Bremsschuh 46 weg oder nach rechts (Figur 1) um einen Betrag bewegt wird, der ausreicht, den Bremsschuh 46 von der Bremsscheibe 16

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zu lösen, wodurch diese um einen kleinen Betrag auf der Nabe 17 axial verschoben werden kann.

Wenn der Motor 12 und der Bremslüftmagnet abgeschaltet werden, bringt die Feder 34 den Nocken 60, den Anker 82 des Bremslüftmagneten 15 und den Bremshebel 24 in die Stellungen, die in der Figur 1 in durchgezogenen Linien dargestellt sind. Dadurch wird die Bremsscheibe 16 zwischen den Bremsschuh 46 und der Bremsplatte 21 mit ausreichender Kraft festgeklemmt, so daß die Motorwelle 14 durch Reibungskraft angehalten wird. Zum Verhindern einer zu weiten Drehbewegung des Nockens 60 entgegen dem Uhrzeigersinn über die Abschaltstellung des Bremslüftmagneten hinaus, wirkt ein Teil der Verstärungsrippe 87 als ein Widerlager, welches mit dem Abschnitt 64 des Nockens 60 zusammenwirkt, um zu verhindern, daß der Anker 82 des Bremslüftmagneten 15 aus dessen Körper herausgezogen wird. Die Schraube 30 kann zur Erhöhung des Bremsmomentes nachgezogen werden, wenn es erwünscht ist, den Motor 12 und seine Welle schneller anzuhalten oder herausgedreht werden, wenn es erwünscht ist, die Welle weniger abrupt anzuhalten.

Bei Verschleiß der Reibfläche kann die Verschleißeinstellschraube 54 angezogen werden, wobei die ursprünglich eingestellte Schwenkbewegung des Trägerhebels 24 beibehalten wird und damit auch der Hub des Bremslüftmagneten 15, das Bremsspiel und die Länge der Feder 30.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß die Bremsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung ein beachtliches Hebelverhältnis durch Anordnung des Hebelpunktes und des Nockenpunktes derart erzeugt wird,

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daß Hebelarme, zwischen den druckausübenden Punkten der Verschleißeinstellschraube 54 und des Nockens 60 relativ zu den zugeordneten Drehpunkten bei praktisch minimalen Abständen liegen, während die Abstände zwischen den entsprechenden Drehpunkten und den Punkten, an denen die Federkraft zum Bremsen und die Kraft des Bremslüftmagneten 15 zum Lüften der Bremse praktisch maximal sind. Das durch die Konstruktion realisierte Kraftverhältnis hat zur Folge, daß ein weniger leistungsfähiger Bremslüftmagnet 15 und eine schwächere Feder zur Erzeugung eines Drehmoments benötigt werden. Die Konstruktion erfordert auch weniger Teile und liefert einen einzigen unabhängigen Einstellpunkt zum Variieren des auf die Bremse ausgeübten Drehmoments und zur Kompensation des Bremsverschleißes.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmanh, Dipl.-Fhys. Dr. K. F Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H.Liska 2921064 ' POSTFACH 860820 8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860820 MÜHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22 Patentansprüche

1. Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Welle, mit einer feststehenden Bremsplatte, mit einer Bremsscheibe, die auf die Welle drehfest aber axial verschiebbar aufgebracht ist, mit einem bei dör Bremsplatte angelenkten Bremshebel, mit einem zwischen einem Widerlager des Bremshebels und der Bremsscheibe angeordneten Bremsschuh, mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer auf den Bremshebel in einer Angriffsstelle einwirkenden, vom Widerlager zum Bremsschuh hin gerichteten Bremskraft und mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer ebenfalls in einer Angriffsstelle auf den Bremshebel einwirkenden, entgegengesetzt zur Bremskraft gerichteten Bremslüftkraft, dadurch gekennzeichnet, daß der quer über die Bremsscheibe (16) sich erstreckende Bremshebel (24) radial außerhalb der Bremsscheibe (16) angelenkt ist, daß nahe der Anlenkstelle (A) der Bremsschuh (46) und das Widerlager (bei 54) angeordnet sind und daß die Angriffsstellen (bei 34 und 64) für die Bremskraft und die Bremslüftkraft auf der der Anlenkstelle (A) gegenüberliegenden Seite radial außerhalb der Bremsscheibe (16) angeordnet sind.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (50, 34) zum Erzeugen der Bremskraft einen auf eine

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feststehende Halterung (30) aufgebrachten elastischen Speicher (34) umfaßt, der mit dem Bremshebel (24) bei der Angriffsstelle für die Bremskraft in Berührung steht.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung (30) derart verstellbar ausgebildet ist, daß die vom Speicher (34) ausgeübte Bremskraft veränderbar ist.

4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der elastische Speicher (34) mit einer Schraubenfeder gebildet ist, die auf einem feststehenden Gewindebolzen als Halterung (30) zwischen dem Bremshebel (24) und einem auf dem Bolzen vorgesehenen Anschlag (36) angeordnet ist.

5. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15, 82, 78, 80, 66, 60) zum Erzeugen der Bremslüftkraft einen drehbar gelagerten Nocken (60) aufweist, der von einem Bremslüftmagneten (15) betätigbar ist und der bei erregtem Bremslüftmagneten bei der Angriffsstelle für die Bremslüftkraft gegen den Bremshebel (24) drückt.

6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Nocken aus einem einstückigen Stab gebildet ist, der einen U-förmigen Mittelabschnitt (64) und zwei fluchtende Endabschnitte (62) aufweist, wobei der U-förmige Mittelabschnitt (64) bei Betätigung des Bremslüftmagneten (15) mit dem Bremshebel (24) in Kontakt kommt und die beiden Endabschnitte (62) drehbar gelagert sind.

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7. Bremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der U-förmige Mittelabschnitt (64) im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Bremshebels (24) bei der Angriffsstelle für die Bremskraft verläuft.

8. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (60) mit einem Betätigungsarm (66) drehfest verbunden ist und daß der Betätigungsarm (66) mit dem Bremslüftmagneten (15) verbunden ist.

9. Bremsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Drehachse des drehbar gelagerten Nockens (60) und der Verbindungsstelle (80) des Betätigungsarms (66) mit dem Bremslüftmagneten (15) etwa dreimal so groß ist, wie der Abstand zwischen der Drehachse und der Angriffsstelle des Nockens am Bremshebel.

10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (66) im wesentlichen senkrecht zum Bremshebel (24) angeordnet ist.

11. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremslüftmagnet (15) auf dem Bremshebel (24) befestigt ist.

12. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Anlenkstelle (A) für den Bremshebel (24) und der Angriffsstelle (bei 64) für die Bremslüftkraft etwa 8mal so groß ist,

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wie der Abstand zwischen der Anlenkstelle (A) und dem mit dem Bremsschuh in Kontakt kommenden Widerlager (bei 54).

13. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der Anlenkstelle (A) für den Bremshebel (24) und der Angriffsstelle (bei 34) der Bremskraft etwa 8,5mal so groß ist,wie der Abstand zwischen der Anlenkstelle (A) und dem mit dem Bremsschuh (46) in Kontakt kommenden Widerlager (bei 54).

14. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (84) zum manuellen Lüften der Bremse und zum Feststellen der gelüfteten Bremse vorgesehen ist.

15. Bremsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (84) zum manuellen Lüften der Bremse eine bezüglich der Bremsplatte (21) feststehende, drehbar gelagerte Welle (86) aufweist, an der einerseits eine Handhabe (92) und andererseits ein Klinkenarm (88) mit abgerundeten Ecken und einem flachen Endabschnitt befestigt sind, daß zwischen dem Lager (87) für die Welle (86) und dem Klinkenarm (88) eine Torsionsfeder (89) angeordnet ist, die mit dem Lager (87) und dem Klinkenarm (88) verbunden ist und welche den Klinkenarm in eine unversperrte Stellung zwingt, wobei die abgerundeten Ecken des Klinkenarmes (88) den Nocken in eine Stellung bewegen, in der die Bremse gelüftet ist, wobei ein abgeflachtes Ende des Klinkenarmes (88) den Nocken in dieser gelüfteten Stellung hält.

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16. Bremsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (30, 34) zum Erzeugen der Bremskraft so bemessen ist, daß die Bremskraft hinreichend groß ist, um die Torsionskraft der Torsionsfeder (89) zu überwinden, bis manuell gelüftet wird oder bis eine Bremslüftkraft ausgeübt wird.

17· Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch eine Stirnfläche einer in den Bremshebel (24) eingeschraubten Verschleißeinstellschraube (54) gebildet ist.

18. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsplatte (21) fest mit einer Stirnplatte (18) verbunden ist, die an einem Rahmen oder an ein Motorgehäuse anbringbar ist, in welchem die zu bremsende Welle gelagert ist.

19. Bremsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Erzeugen der Bremskraft mit der Stirnplatte (18) verbunden ist.

20. Bremsvorrichtung nach Anspruch 17 oder 15, und nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Lager für die Welle (86) der Vorrichtung (84) zum manuellen Lüften der Bremse mit der Stirnplatte (18) fest verbunden ist.

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