DE3205980C2 - Elektromagnetische Haltebremse - Google Patents

Abstract

Die in der Zeichnung als Beispiel dargestellte Haltebremse weist einen in den Gehäuseflansch (2) unmittelbar integrierten Spulenhohlraum (7) auf, der in einen aus magnetisierbarem Werkstoff bestehenden, dem Flansch angeformten Materialring (6) direkt bei der Gehäusebearbeitung so mit eingedreht werden kann, daß die Stirnseite des Ringes Reibfläche (10) wird und außer Spulen und Ankerscheibe die gesamte Bremse keine separaten Teile mehr benötigt. Diese Anordnung führt neben Fertigungsvorteilen zu Wellenverkürzung und allgemeiner Material- und Gewichtsersparnis bei höherer Belastbarkeit und Betriebssicherheit.

Description

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

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a) in den einstückig ausgebildeten und aus magnetisierbarem Werkstoff gefertigten Gehäusedekkel (2) ist auf der Außenseite des Antriebsaggregates (1) der Magnetkörper (8) eingelassen und an ihm unmittelbar eine Reibfläche (10) vorgesehen,

b) diese Reibfläche (10) ist der Ankerscheibe (5) zugewandt,

c) die gehäuseseitige Stirnseite der Riemenscheibe (4) ist unter axialer Überdeckung des Antriebswellenlagers nächstmöglich zum Gehäusedeckel (2) vorgesehen.

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Die Erfindung betrifft elektromagnetische Haltebremsen nach dem Oberbegriff des Anspruches, wie sie beispielsweise zusammen mit Elektromotoren (als »Antriebsaggregate«) zum spielfreien Festhalten von deren Antriebswelle, insbesondere an Werkzeugmaschinenantrieben und bei Hebezeugen etc, lange bekannt sind.

Aus der DE-PS 6 02 397 ist eine Haltebremsenanordnung bekannt, bei welcher der auf für Riemenantriebe ungeeignete Weise innerhalb des Gehäuses angeordnete Elektromagnet mit dem zur Antriebswelle konzentrierten Materialring zusätzlich zum Deckelschild ein gesondertes und separat von der Bremse am Gehäuse bzw. der Welle abgestütztes Teil darstellt, welches gesonderte Reibflächenscheiben und einen Außendeckel erfordert.

Aus der GB 5 19 626 ist eine Haltebremse bekannt, bei welcher der Magnetkörper ohne gesonderte Befestigungsmittel unmittelbar vom Gehäuseinneren her in den Lagerschild integriert ist. Daher ist auch diese Haitebremse nicht mit einer Riemenscheibe zu kombinieren. Durch die getriebeseitige Anordnung des direkt als Anker benutzten Antriebsrades auf der Innenseite des Lagerschildes ließe sich auch weder eine axial bewegliche Ankerscheibe dort auf genügend einfache Weise montieren lassen noch würde sich dort die anfallende Reibwärme direkt durch Umgebungsluft abführen lassen. Auch kann bei dieser Anordnung evtl. Reibflächenabrieb in den Getriebebereich gelangen und kann nicht problemlos nach außen weggeschleudert werden, wie b5 das bei einer abtriebsseitigen Anordnung des Magnetkörpers außerhalb des Gehäuses der Fall wäre. Außerdem ist bei dieser Anordnung wegen der Montagepro bleme der Spulenkörper über zwei Konzentrizitätsabweichungen und Stabilitätsminderungen führende Verbindungsstöße nur ungenau und unsteif auf das Gehäuse zentriert. Somit kann es dazu kommen, daß ein auf der Welle drehfest aber axial beweglich geführter Anker mangels flexibl anlegbarer Ankerscheibe nur ungleichmäßigen Reibkontakt bei Aktivierung der Haltebremse erhalten könnte. Der Lagerschild dieser bekannten Haltebremse hat auch infolge der zweifachen Verbindungsstöße nur unzureichende Abdichtungsfunktionen gegenüber dem Gehäuseinneren. Auch ist bei dieser bekannten Ausführung kein Weg gezeigt, wie über eine Riemenscheibe abzuleitende Biegemomente unter geringeren Drehmomentabständen zum Lager belastungsgünstig aufgefangen bzw. abgeleitet werden könnten.

Eine verbreitete Kombination von Haltebremse und außerhalb des Artriebsaggregates liegende Riemenscheibe zeigt beispielsweise der SIEMENS-Katalog DA 36/1982 auf den Seiten 3/34 und 3/35, wonach ein mit dem dazu speziell ausgeführten äußeren Lagerdekkel eines Elektromotors verschraubter Magnetkörper, der mit einer an einer Riemenscheibe verbundenen Ankerscheibe in Reibverbindung treten kann, außerhalb des Motorgehäuses vorgesehen ist.

Dieser Stand der Technik ist infolge ungünstiger Zugkrafteinleitung an der Riemenscheibe und durch die Sonderbeirbeitungen für Schraubenlöcher, Gewinde und Zwischcnlage-Teile und die zahlreichen Einzelteile sowie die dadurch bedingten höheren Materialaufwendungen, Bearbeitungskosten und Zusatzbaulängen sowie -gewichte noch verbesserungsfähig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verbesserung der Anordnung für elektromagnetische Haltebremsen mit Riemenscheibenantrieben zu schaffen.

Nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs wird diese Aufgabe insbesondere dadurch gelöst,

— daß durch die Integration des Elektromagneten in den Gehäusedeckel eine Verkürzung und Vereinfachung des Gesamtaggregates erreicht wird, welche gleichzeitig die durch den Riementrieb bewirkte Biegebelastung der Antriebswelle verringert;

— daß also eine stabilitätsgünstige und Baulänge sparende Anordnung der antriebsseitigen Stirnfläche der Riemenscheibe nächstmöglich zum Gehäuseflansch gefunden wurde, die die Abtriebsmomente belastungsgünstig mit kurzem Abstand zum Lager angreifen läßt, so daß man mit kleinen Wellendurchmessern und Lagergrößen auskommt.

Damit wird noch erreicht:

— daß sich die Reibfläche nun außerhalb des Getriebegehäuses befindet und sich jetzt hier auch die flexible Ankerscheibenbefestigung leicht montieren läßt;

— und daß hier nun eine gute Wärmeabfuhr bei gutem Kontakt an die umgebende Gehäusefläche und an die Umgebungsluft außerhalb des Gehäuses erreichen läßt;

— und daß auch der Reibflächenabrieb leicht aus dem Getriebe ferngehalten werden kann, da nun der Lagerdeckel ein echter Gehäuseflansch mit echtem Abdichtungsvermögen ist;

— und daß hier nun auch eine höhere Konzentrizitälsgenauigkeit für den Spulenkörper sichergestellt ist, da dieser nur über eine einzige Zentrierverbindung

zum Gehäuse verfügt und der Anker eine flexible Ankerscheibe aufweist;

— und daß die inspektion und evtL Reparatur der Bremse nicht in jedem Falle eine Demontage des Gehäuseflansches erfordert

In der einzigen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden beschrieben wird:

Ein Antriebsaggregat 1 (Motor) hat eine in einem Gehäuseflansch 2 gelagerte Antriebswelle 3, auf welcher eine Riemenscheibe 4 drehfest montiert ist

An der gehäuseseitigen Stirnfläche der Riemenscheibe 4 ist eine Ankerscheibe 5 axial beweglich befestigt. Auf etwa gleichem Durchmesserbereich liegt ihr gegenüber unmittelbar an den Gehäuseflansch 2 aus magnetisierbarem Werkstoff angeformt ein ausreichender Materialring 6, welcher nach Einarbeitung eines Spulenhohlraumes 7 selbst als Magnetkörper 8 wiikt und dessen Spulen 9 in wirkungsgleicher Weise wie bei separaten Magnetkörpern 8 nach dem Stand der Technik vom Antriebsaggregat 1 her mindestens dreiseitig umfaßt sind. Zudem ist auch die abtriebsseitige Stirnfläche 10 des Materialringes 6 als vordere Reibfläche 10 der Ankerscheibe 5 direkt zugewandt, weiche ihrerseits mit oder ohne Trägerscheibe an der Riemenscheibe 4 gehaltert sein kann.

Dabei ist der Magnetkörper 8 in das Antriebsaggregat 1 (z. B. Elektromotor) unter guter Abdichtbarkeit des Elektroanschlusses an die Spulen unmittelbar integriert.

Indessen werden die Hauptvorteile aber auch erreicht, wenn Bremse und Riemenscheibe einem Brennkraftmotor oder beispielsweise einem Getriebekasten oder einer Kupplung oder dergleichen vorgeordnet sind.

Neben deutlich verbesserter Kostenlage und verbreitertem Nutzbereich wird durch die Erfindung auch die Funktions- und Betriebssicherheit nachhaltig verbessert. Dies ist insbesondere bei so unfallträchtigen An-Wendungen, wie Hebezeugantrieben und Werkzeugmaschinen, von Belang, wo Bremsversagen meistens sehr schwere Folgen nach sich zieht

Bezugszeichen

1 Antriebsaggregat (Motor, Getriebe etc.)

2 Gehäuseflansch von 1 (bzw. Gehäusedeckel)

3 Antriebswelle

4 Riemenscheibe

5 Ankerscheibe

6 Materialring

7 Spulenhohlraum

8 Magnetkörper

9 Spulen 10 Reibfläche

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch:

Elektromagnetische Haltebremse, insbesondere für Elektromotoren, Getriebe und Kupplungen,

— mit einer aus einem Antriebsaggregat (1) herausführenden Antriebswelle (3), auf der eine als Ankerträger verwendete Riemenscheibe drehfest gehaltert ist,

— die vor dem Gehäuse des Antriebsaggregates (1) angeordnet und mittels eines an dessen Gehausedeckel (2) befestigten Magnetkörpers (8) über eine an ihrer gehäuseseitigen Stirnseite axialbeweglich befestigte Ankerscheibe (5) elektromagnetisch abbremsbar ist,