DE3421727A1 - ELECTROMAGNETIC FRICTION DISC BRAKE - Google Patents
ELECTROMAGNETIC FRICTION DISC BRAKEInfo
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- DE3421727A1 DE3421727A1 DE19843421727 DE3421727A DE3421727A1 DE 3421727 A1 DE3421727 A1 DE 3421727A1 DE 19843421727 DE19843421727 DE 19843421727 DE 3421727 A DE3421727 A DE 3421727A DE 3421727 A1 DE3421727 A1 DE 3421727A1
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- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
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Description
HOEGER, pHOEGER, p
Ρ" λ* t"e* N T* A N* W A l"t E * 3 4 t 1 / 2 'Ρ "λ * t" e * N T * A N * W A l "t E * 3 4 t 1/2 '
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A 46 096 b Anmelderin: Warner ElectricA 46 096 b Applicant: Warner Electric
8.Juni 1984 Brake & Clutch CompanyJune 8, 1984 Brake & Clutch Company
g-35 449 Gardner Streetg-35 449 Gardner Street
South Beloit, IllinoisSouth Beloit, Illinois
USAUnited States
Beschreibungdescription
Elektromagnetische Reibungsscheibenbremse Electromagnetic friction disc brake
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des PatentanspruchesThe invention relates to an electromagnetic braking device with the features of the preamble of claim
Bei einer früheren elektromagnetischen Bremse dieser Art war die Bremsscheibe aus zwei nebeneinander angeordneten und im wesentlichen magnetisch getrennten Scheiben, die synchron rotieren, gebildet. Diese Scheiben befinden sich zwischen Sätzen von elektromagnetisch betätigbaren Bremsbacken, die, wenn betätigt, durch Magnetkraft in Reibungskontakt mit dan Seitenflächen der Scheiben gezogen werden. Jede der elektromagnetischen Bremsbacken umfasst einen Elektromagneten, der mindestens zwei Polflächen von entgegengesetzter magnetischer Polarität besitzt. Beim Einschalten beider Elektromagneten verläuft ein magnetischer Fluss über einen Luftspalt zwischen einer der Pölflachen und der Scheibe, dann entweder radial odei in Umfangsrichtung durch die Scheibe hindurch und verläuft zurück über den Luftspalt zu der anderen Polfläche, so dass die Bremsbacke durch den magnetischen Fluss in Reibungskontakt mitIn an earlier electromagnetic brake of this type, the brake disc was composed of two adjacent and im essentially magnetically separated disks that rotate synchronously. These discs are located between Sets of electromagnetically actuated brake shoes which, when actuated, are in frictional contact with the dan Side faces of the disks are drawn. Each of the electromagnetic brake shoes includes an electromagnet that has at least two pole faces of opposite magnetic polarity. When switching on both electromagnets runs a magnetic flux across an air gap between one of the pole surfaces and the disc, then either radially or at the same time in the circumferential direction through the disk and runs back over the air gap to the other pole face, so that the Brake shoe through the magnetic flux in frictional contact with
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der Scheibe gezogen wird. Bei einer Bremse dieses Typs existiert kein wesentliches Zusammenwirken zwischen den gelenkten Wegen der magnetischen Flüsse der beiden gegenüberliegenden elektromagnetischen Bremsbacken, da die Bremsscheibe aus zwei magnetisch im wesentlichen getrennten Scheiben besteht. Da diese Bremsscheibe zwei Scheiben benötigt/ ist sie ziemlich schwer und besitzt deshalb bei grossen Durchmessern eine relativ grosse träge Masse.the disc is pulled. With a brake of this type, there is no significant interaction between the steered ones Because of the magnetic fluxes of the two opposing electromagnetic brake shoes, as the brake disc consists of two magnetically essentially separate discs. Since this brake disc needs / is two discs quite heavy and therefore has a relatively large inertial mass for large diameters.
Eine andere Art von Elektromagnetischer Reibungsscheibenbremse ist in der US-Anmeldung von Myers mit dem Titel "Caliper Brake With Master-Slave Friction Brakes" beschrieben. Bei dieser Bremse wird die Bremsscheibe von einer einzigen Scheibe gebildet, die sich zwischen einem Satz von gegenüberstehenden Bremsbacken befinden. Nur eine der Bremsbacken (hier als Aktiv-Bremsbacke bezeichnet) wird direkt elektro-j magnetisch betätigt und durch Magnetkraft in Reibungskontakt mit der einen Seitenfläche der Scheibe gezogen. Der magnetische Fluss durchdringt die Scheibe in axialer Richtung und erreicht die andere Bremsbacke (hier als Passiv-Bremsbacke bezeichnet) und zieht letztere in Reibungskontakt mit der gegenüberliegenden Seitenfläche der Scheibe. Damit der magnetische Fluss zwischen der Aktiv- und der Passiv-Bremsbacke in axialer Richtung durch die Scheibe hindurchtritt/ ist es notwendig, die Scheibe mit bogenförmigen Schlitzen zwischen jedem Satz von Polen der Aktiv- und Passiv-Bremsbacken zu versehen. Diese Schlitze verringern die Festigkeit der Scheibe und müssen ausserdem bei Scheiben von verschiedenen Durchmessern in unterschiedlichen radialen Abständen von der Scheibenachse angebracht werden.Another type of electromagnetic friction disc brake is disclosed in U.S. Application by Myers entitled "Caliper Brake With Master-Slave Friction Brakes". With this brake, the brake disc is held by a single one Disc formed, which are located between a set of opposing brake shoes. Just one of the brake shoes (here referred to as active brake shoe) is directly electro-j magnetically actuated and drawn into frictional contact with one side surface of the disc by magnetic force. The magnetic one Flux penetrates the disc in the axial direction and reaches the other brake shoe (referred to here as the passive brake shoe) and pulls the latter into frictional contact with the opposite side surface of the disc. So that the magnetic flux passes through the disc in the axial direction between the active and passive brake shoes / it is necessary to to provide the disc with arcuate slots between each set of poles of the active and passive brake shoes. These slots reduce the strength of the disc and must also be used for discs of different diameters be attached at different radial distances from the disk axis.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte elektromagnetische Reibungsscheibenbremse zu schaffen, die eine relativ hohe Bremswirkung erzielt und in der eine einzige und vergleichsweise dünne Bremsscheibe/ die nicht notwendigerweise gelocht sein muss, eingesetzt werden kann.The invention is based on the object of a new and improved To create electromagnetic friction disc brake, which achieves a relatively high braking effect and in the a single and comparatively thin brake disc / which does not necessarily have to be perforated can be used can.
Diese Aufgabe wird bei einer elektromagnetischen Reibungsscheibenbremse der eingangs beschriebenen Art gemäss dem Anspruch 1 erfindungsgemäss gelöst.This task is in an electromagnetic friction disc brake of the type described above according to the Claim 1 solved according to the invention.
Bei einer Ausführungsform einer Bremse gemäss der Erfindung umfassen die Bremsscheibe eine einzige Scheibe aus einem Material von kleiner Reluktanz und jeder der Elektromagnete zwei der Bremsscheibe zugewandte Polflächen, wobei die erste und zweite Polfläche eines jeden Elektromagneten im wesentlichen mit den entsprechenden Polflächen des jeweils anderen Elektromagneten fluchten, und der erste Elektromagnet so erregbar ist, dass dessen erste Polfläche eine erste Polarität und die zweite Polfläche die entgegengesetzte, zweite Polarität annehmen, und der zweite Elektromagnet so erregbar ist, dass dessen erste Polfläche die zweite Polarität und dessen zweite Polfläche die erste Polarität aufweisen, wodurch ein magnetischer Fluss, der durch das Einschalten der Elektromagneten hervorgerufen wird, von der ersten Polfläche des ersten Elektromagneten durch die Bremsscheibe hindurch zur ersten Polfläche des zweiten Elektromagneten und von dort zur zweiten Polfläche des zweiten Elektromagneten durch die Bremsscheibe hindurch zurück zur zweiten Polfläche des ersten Elektromagneten verläuft.In one embodiment of a brake according to the invention, the brake discs comprise a single disc of one Small reluctance material and each of the electromagnets two pole faces facing the brake disc, the first and second pole faces of each electromagnet in the are essentially aligned with the corresponding pole faces of the other electromagnet, and the first electromagnet is excitable in such a way that its first pole face has a first polarity and the second pole face the opposite, assume the second polarity, and the second electromagnet can be excited so that its first pole face has the second polarity and the second pole face of which have the first polarity, whereby a magnetic flux generated by the switch-on the electromagnet is caused by the first pole face of the first electromagnet through the brake disc through to the first pole face of the second electromagnet and from there to the second pole face of the second electromagnet runs through the brake disc back to the second pole face of the first electromagnet.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Bremse gemäss der Erfindung umfasst eine Bremsscheibe, die in axialer Richtung relativ dünn und im wesentlichen undurchbrochen ist.Another preferred embodiment of a brake according to The invention comprises a brake disc which is relatively thin and substantially impervious in the axial direction is.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Bremse gemäss der Erfindung umfasst eine Bremsscheibe, die aus einer einzigen Scheibe gebildet und aus Material von kleiner Reluktanz gefertigt ist, und zwei Elektromagneten, die auf in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind und jeweils eine erste, zweite und dritte der Bremsscheibe zugewandte Polfläche besitzen, wobei die erste, zweite und dritte Polfläche eines jeden Elektromagneten im wesentlichen mit den entsprechenden Polflächen des jeweils anderen Elektromagneten fluchten, und der erste Elektromagnet so erregbar ist, dass seine erste und seine dritte Polfläche eine erste Polarität und die zweite Polfläche die dazu entgegengesetzte zweite Polarität annehmen, und der zweite Elektromagnet so erregbar ist, dass dessen erste und dessen dritte Polfläche die zweite Polarität und dessen zweite Polfläche die erste Polarität aufweisen.Another preferred embodiment of a brake according to The invention comprises a brake disc that is formed from a single disc and made of material of smaller size Reluctance is made, and two electromagnets on opposite sides in the axial direction the brake disc are arranged and each have a first, second and third facing the brake disc Have pole faces, the first, second and third pole faces of each electromagnet being substantially align with the corresponding pole faces of the other electromagnet, and the first electromagnet so it is excitable that its first and its third pole face have a first polarity and the second pole face the same assume opposite second polarity, and the second electromagnet is so excitable that its first and its third pole face have the second polarity and its second pole face have the first polarity.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Bremse gemäss der Erfindung umfasst eine Bremsscheibe, die aus einer einzigen Scheibe aus Material kleiner Reluktanz gebildet und in axialer Richtung relativ dünn sowie im wesentlichen undurchbrochen ist, und zwei Elektromagneten, die auf in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind und jeweils eine erste, zweite und dritte der Bremsscheibe zugewandte PolflächeAnother preferred embodiment of a brake according to the invention comprises a brake disc, which consists of a single Disc formed from material of low reluctance and relatively thin in the axial direction and essentially uninterrupted is, and two electromagnets on axially opposite sides of the Brake disk are arranged and each have a first, second and third pole face facing the brake disk
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besitzen7 wobei die erste, zweite und dritte Polfläche eines jeden Elektromagneten im wesentlichen mit den entsprechenden Polflächen des jeweils anderen Elektromagneten fluchten und der erste Elektromagnet so erregbar ist/ dass seine erste und seine dritte Polfläche eine erste Polarität und seine zweite Polfläche die dazu entgegengesetzte, zweite Polarität annehmen, und der zweite Elektromagnet so erregbar ist, dass dessen erste und dessen dritte Polfläche die zweite Polarität und dessen zweite Polfläche die erste Polarität aufweisen, wodurch der im eingeschalteten Zustand erzeugte magnetische Fluss zum einen einen Weg von der ersten Polfläche des ersten Elektromagneten durch die Scheibe hindurch zur ersten Polfläche des zweiten Elektromagneten und von dort zur zweiten Polfläche des zweiten Elektromagneten zurück durch die Scheibe hindurch zur zweiten Polfläche des ersten Elektromagneten nimmt und zum anderen von der dritten Polfläche des ersten Elektromagneten durch die Scheibe hindurch zur dritten Polfläche des zweiten Elektromagneten und von dort zur zweiten Polfläche des zweiten Elektromagneten durch die Scheibe hindurch zur zweiten Polfläche des ersten Elektromagneten verläuft. have 7 whereby the first, second and third pole faces of each electromagnet are essentially aligned with the corresponding pole faces of the respective other electromagnet and the first electromagnet can be excited in such a way that its first and third pole faces have a first polarity and its second pole face the opposite, assume second polarity, and the second electromagnet can be excited so that its first and third pole face have the second polarity and its second pole face have the first polarity, whereby the magnetic flux generated in the switched-on state on the one hand a way from the first pole face of the first electromagnet through the disc to the first pole face of the second electromagnet and from there to the second pole face of the second electromagnet back through the disc to the second pole face of the first electromagnet and on the other hand from the third pole face of the first electromagnet through the disc rch runs to the third pole face of the second electromagnet and from there to the second pole face of the second electromagnet through the disk to the second pole face of the first electromagnet.
Ein besonderer Vorteil der elektromagnetischen Reibungsscheibenbremse gemäss der Erfindung besteht darin, dass eine einzige, relativ dünne Scheibe als Bremsscheibe benutzt werden kann, relativ grosse Scheibendurchmesser ge-t wählt.werden können, um ein grosses Bremsmoment zu erzielen, und trotzdem die träge Masse der Scheibe wegen ihrer geringen Stärke relativ klein gehalten wird. AusserdemA particular advantage of the electromagnetic friction disc brake according to the invention is that a single, relatively thin disc can be used as a brake disk, can overall, relatively large wheel diameter t wählt.werden, in order to obtain a large braking torque, and yet, the inertial mass of the disc is kept relatively small because of its low strength. Besides that
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können Scheiben von jedem Durchmesser als einfache massive Scheiben ausgebildet sein, ohne dass verschieden angebrachte bogenförmige Schlitze benötigt werden und ohne die Stabilität der Scheibe durch diese Schlitze zu vermindern. Discs of any diameter can be designed as simple solid discs without having to be attached differently Arc-shaped slots are required and without reducing the stability of the disk through these slots.
Kurz gesagt, wurde durch die Erfindung eine neue und verbesserte elektromagnetische Reibungsscheibenbremse geschaffen, bei der die einander gegenüberstehenden und miteinander fluchtenden Polflächen der einander gegenüberliegenden elektromagnetisch betätigbaren Bremsbacken entgegengesetzt polarisiert sind, damit der von jeder Bremsbacke erzeugte magnetische Fluss axial durch die Bremsscheibe tritt und eine Wechselwirkung der Bremsbacken miteinander hervorruft, so dass ein höheres Bremsmoment erzielt wird als im Falle von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Bremsbacken.In short, the invention provided a new and improved electromagnetic friction disc brake which in which the opposing and aligned pole faces of the opposing electromagnetically actuated brake shoes are polarized in opposite directions, so that of each brake shoe The generated magnetic flux occurs axially through the brake disc and the brake shoes interact with each other causes, so that a higher braking torque is achieved than in the case of two independently working Brake shoes.
Diese und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand der zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Reibungsscheibenbremse noch näher erläutert. Es zeigen:These and other details and advantages of the invention are shown below with reference to the drawing a preferred embodiment of the invention Friction disc brake explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht der Reibungsscheibenbremse;Fig. 1 is a partial side view of the friction disc brake;
Fig. 2 eine teilweise Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Bremse;Fig. 2 is a partial end view of the brake shown in Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt durch die Bremse längs der Linie 3-3 in Fig. 1;3 shows an enlarged partial section through the brake along the line 3-3 in FIG. 1;
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Fig. 4 eine schematische Darstellung eines elektrischen Schaltkreises für die Betätigung der Elektromagneten der in Fig. 1 dargestellten Bremse.Fig. 4 is a schematic representation of an electrical circuit for the Actuation of the electromagnets of the brake shown in FIG.
Im einzelnen zeigen Fig. 1 bis 4 der Zeichnung eine elektromagnetische Reibungsscheibenbremse 10, bei der die Bremskraft auf eine kreisförmige Bremsscheibe 11 aufgebracht wird, die auf einer drehbaren Welle 13 befestigt ist. Hierbei umfasst die Bremse zwei elektromagnetisch betätigbare Bremsbacken 14 und 14'.In detail, Figs. 1 to 4 of the drawing show an electromagnetic Friction disc brake 10, in which the braking force is applied to a circular brake disc 11 which is mounted on a rotatable shaft 13. Here the brake comprises two electromagnetic actuatable brake shoes 14 and 14 '.
Die elektromagnetische Bremsbacke 14 ist an einer Tragplatte 16 befestigt und befindet sich auf der einen Seite der Bremsscheibe 11. Die Bremsbacke 14' ist an einer identischen Tragplatte 16' befestigt und befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 11. Beide Tragplatten (16 und 16') sind mit ihrem oberen Ende mit einem elektrischen Anschlusskasten 18 oberhalb der Bremsscheibe verbunden und für die Befestigung an einem feststehenden, starren Teil vorbereitet (nicht dargestellt). Demgemäss übergreifen die Bremsbacken die Bremsscheibe 11 und greifen, wenn sie betätigt werden, beiderseits an beiden Seiten der Bremsscheibe an und verzögern oder stoppen die Drehbewegung der Welle 13.The electromagnetic brake shoe 14 is attached to a support plate 16 and is located on one side the brake disc 11. The brake shoe 14 'is on a identical support plate 16 'and is located on the opposite side of the brake disc 11. Both support plates (16 and 16 ') have their upper end with an electrical connection box 18 above connected to the brake disc and prepared for attachment to a fixed, rigid part (not shown). Accordingly, the brake shoes overlap the brake disc 11 and, when they are actuated, engage on both sides on both sides of the brake disc and decelerate or stop the rotary movement of the shaft 13.
Da die Bremsbacken 14 und 14' identisch sind, beschränkt sich die folgende detaillierte Beschreibung auf den Aufbau der Bremsbacke 14. Der Einfachheit halber sind die hier gezeigten Bremsbacken ähnlich den in den Fig. 8 und 9 der US-PS 4 172 242 offenbarten Bremsbacken. Es seiSince the brake shoes 14 and 14 'are identical, limited the following detailed description relates to the structure of the brake shoe 14. For the sake of simplicity, the Brake shoes shown here are similar to the brake shoes disclosed in FIGS. 8 and 9 of US Pat. No. 4,172,242. Be it
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jedoch darauf hingewiesen, dass jede Bremsbacke auch gemäss der US-PS 4 344 056 konstruiert werden kann.However, it should be noted that each brake shoe is also in accordance with U.S. Patent 4,344,056 can be constructed.
Die elektromagnetische Bremsbacke 14 umfasst, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine flache, längliche Platte 20, die aus Stahl- oder anderen Metallblechen mit geringer magnetischer Reluktanz gestanzt sein kann. Ein zylindrischer Zapfen 21, der einen magnetischen Pol der einen Polarität definiert, ist starr im Zentrum der Platte 20 befestigt und trägt eine Spule 22. Die Spule 22, deren Aufbau wohl bekannt ist, umfasst eine Mehrfachwicklung, deren Zuleitungen 23 und 24 (Fig. 2) zum elektrischen Anschlusskasten 18 verlaufen. Die Spule ist dafür ausgelegt, dass sie nach Bedarf mit einer passenden Gleichspannungsquelle 25 (Fig. 4) betrieben wird, die mit den Zuleitungen 23 und 24 im Anschlusskasten 18 verbunden ist.The electromagnetic brake shoe 14 comprises, as shown in FIG Fig. 3 can be seen, a flat, elongated plate 20, which is made of steel or other metal sheets with less magnetic reluctance can be stamped. A cylindrical pin 21 which has a magnetic pole of one Defined polarity, is rigidly fixed in the center of the plate 20 and carries a coil 22. The coil 22, whose Structure is well known, includes a multiple winding, the leads 23 and 24 (Fig. 2) for electrical Junction box 18 run. The coil is designed to be connected to a suitable DC voltage source as required 25 (Fig. 4) is operated, which is connected to the supply lines 23 and 24 in the connection box 18 is.
Zu beiden Längsseiten des Zapfens 21 befinden sich zwei zusätzliche zylindrische Zapfen 26 und 27, die im gleichen Abstand zum Zapfen 21 ebenfalls starr mit der Platte 20 verbunden sind. Alle Zapfen sind aus Stahl gefertigt, der Zapfen 21 ist massiv, die Zapfen 26 und 27 sind rohrförmig. On both longitudinal sides of the pin 21 there are two additional cylindrical pins 26 and 27, which are the same Distance to the pin 21 are also rigidly connected to the plate 20. All tenons are made of steel, the Pin 21 is solid, pins 26 and 27 are tubular.
Zur vollständigen Bremsbacke 14 gehört ein länglicher Bremsklotz 3O7 der aus Reibungsmaterial besteht und mit der Platte 20 stoffschlüssig verbunden ist. Für die Aufnahme der Zapfen 21, 26 und 27 sind Löcher im Bremsklotz 30 vorgesehen, während ein Hohlraum in diesem Klotz die Spule 22 aufnimmt. Die äusseren Enden der drei Zapfen sind im wesentlichen bündig mit der ebenen Aussenfläche des Bremsklotzes.The complete brake shoe 14 includes an elongated brake pad 3O 7 which is made of friction material and is connected to the plate 20 in a materially bonded manner. For receiving the pins 21, 26 and 27 holes are provided in the brake block 30, while a cavity in this block receives the spool 22. The outer ends of the three pins are essentially flush with the flat outer surface of the brake pad.
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Jede Bremsbacke 14 und 14' wird von der jeweiligen Tragplatte 16 bzw. 16' durch zwei Stifte 33 (Fig. 1 und 2) gehalten, wobei letztere verschieblich in die Zapfen 26 und 27 hineinragen, über die Stifte 33 sind Spiralfedern 34 geschoben, die zwischen der Aufnahmeplatte 16 und der Platte 20 vorgespannt werden. Die Spiralfedern bringen den Bremsklotz 30 in ganz schwachen Reibungskontakt mit der Bremsscheibe 11.Each brake shoe 14 and 14 'is from the respective support plate 16 and 16 'held by two pins 33 (FIGS. 1 and 2), the latter being slidable in the pin 26 and 27 protrude, over the pins 33 are spiral springs 34, which are pretensioned between the receiving plate 16 and the plate 20. Bring the coil springs the brake pad 30 in very weak frictional contact with the brake disc 11.
Erfindungsgemäss wird die elektromagnetische Bremsbacke so angeordnet, dass sie in neuartiger Weise mit der Bremsbacke 14' zusammenwirkt, und zwar derart, dass die gesamte elektromagnetische Reibungsscheibenbremse 10 ein relativ hohes Bremsmoment hervorbringt und die Verwendung einer einzigen Bremsscheibe 11 erlaubt, die in axialer Richtung vergleichsweise dünn sein kann und nicht mit Schlitzen oder anderen Ausnehmungen versehen sein muss. Dadurch, dass es möglich ist, eine einzige, vergleichsweise dünne Scheibe zu benutzen, wird die träge Masse der Scheibe relativ klein gehalten und damit weniger Bremskraft für die Verzögerung der Scheibe benötigt, so dass ein grösseres Bremsmoment für das Abbremsen der Welle 13 verbleibt. Zusätzlich verringern sich die Kosten der Herstellung von Scheiben mit verschiedenen Durchmessern, da die Scheibe keine Schlitze in unterschiedlichen radialen Abständen von der Scheibenachse mehr enthalten müssen.According to the invention, the electromagnetic brake shoe arranged so that it cooperates in a novel way with the brake shoe 14 ', in such a way that the entire electromagnetic friction disc brake 10 produces a relatively high braking torque and the use a single brake disc 11 allows the axial Direction can be comparatively thin and does not have to be provided with slots or other recesses. Because it is possible to use a single, comparatively thin disk, the inertial mass of the disk becomes kept relatively small and thus less braking force is required to decelerate the disc, so that a larger one Braking torque for braking the shaft 13 remains. In addition, the cost of manufacturing Discs with different diameters, since the disc does not have slots at different radial distances must contain more of the disk axis.
Die Bremsscheibe 11 umfasst hier eine vergleichsweise dünne kreisförmige Scheibe aus Stahl oder einem anderen Material kleiner Reluktanz. Die Scheibe ist an einer Nabe 35 mit Bolzen befestigt, die wiederum an der Welle 13 befestigtThe brake disk 11 here comprises a comparatively thin one circular disc made of steel or another material of low reluctance. The disk is on a hub 35 with Bolts attached, which in turn are attached to the shaft 13
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ist. Im Zentrum der Scheibe ist eine öffnung ausgebildet, die die Nabe 35 aufnimmt, die Bremsfläche der Scheibe ist jedoch massiv und nicht durchbrochen.is. An opening is formed in the center of the disk, which receives the hub 35, but the braking surface of the disc is solid and not perforated.
Die Bremsbacken 14 und 14' stehen sich bezüglich der Scheibe 11 gegenüber und sind derart angeordnet, dass die Zapfen 21, 26 und 27 der Bremsbacke 14 radial und in Umfangsrichtung mit den entsprechenden Stäben 21', 26· und 27' der Bremsbacke 14' fluchten. Wenn die Spulen 22 und 22' eingeschaltet werden, bewirkt der dadurch entstehende magnetische Fluss, dass die Bremsbacken 14 und 14' durch Magnetkraft gegen die Bremsscheibe 11 gezogen werden. Die Bremsbacken werden damit entlang den Stiften 33 zur Bremsscheibe hin verschoben und bewirken, dass die Bremsklötze 30 und 30' die Scheibe fest erfassen und damit an dieser das Bremsmoment erzeugen.The brake shoes 14 and 14 'are relative to the disc 11 opposite and are arranged such that the pins 21, 26 and 27 of the brake shoe 14 radially and in the circumferential direction with the corresponding rods 21 ', 26 · and 27' of the Align brake shoe 14 '. When the coils 22 and 22 'are turned on the resulting magnetic flux causes the brake shoes 14 and 14 'by magnetic force be pulled against the brake disc 11. The brake shoes thus become the brake disc along the pins 33 shifted towards and cause the brake pads 30 and 30 'to firmly grip the disc and thus the Generate braking torque.
Erfindungsgemäss werden die Spulen 22 und 22' der beiden Bremsbacken 14 und 14' so vom Strom durchflossen, dass die Polflächen der einen Bremsbacke entgegengesetzt zu den ihnen gegenüberstehenden und mit ihnen fluchtenden Polflächen der anderen Bremsbacke polarisiert sind. Infolgedessen bewirkt der magnetische Fluss nicht nur, dass die beiden Bremsbacken gegen die Bremsscheibe 11 gezogen werden, sondern auch, dass sich die beiden Bremsbacken gegenseitig anziehen und auf diese Weise das Bremsmoment über den Maxiamalwert des Bremsmoments hinaus erhöhen, der bei getrennt arbeitenden Bremsbacken erreichbar ist.According to the invention, the coils 22 and 22 'of the two The current flows through brake shoes 14 and 14 'in such a way that the pole faces of one brake shoe are opposite to the opposite to them and aligned with them pole faces of the other brake shoe are polarized. As a result, it causes the magnetic flux not only pulls the two brake shoes against the brake disc 11, but also that the two brake shoes attract each other and in this way the braking torque over the Increase the maximum value of the braking torque that can be achieved with separately working brake shoes.
Im vorliegenden Beispiel wird die entgegengesetzte Polarität der Polflächen der Zapfen 21, 26 und 27 der Brems-In the present example, the opposite polarity of the pole faces of the pins 21, 26 and 27 of the brake
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backe 14 zu den Polflächen der Zapfen 2^'r 26' und 27' der Bremsbacke 14' dadurch erreicht, dass die Spule 22 der Bremsbacke 14 in umgekehrter Weise an die Gleichspannungsquelle 25 angeschlossen wird wie die Spule 22' der Bremsbacke 141. Unter der Annahme, dass die Wicklungen der beiden Spulen 22 und 22' gleichsinnig gewickelt sind, ist die Zuleitung 23 der Spule 22 beispielsweise aja positiven Anschluss der Gleichspannungsquelle 25 anzuschliessen, während die entsprechende Zuleitung 23' der Spule 22' mit dem negativen Anschluss der Gleichspannungsquelle 25 zu verbinden ist (siehe Fig. 4). Umgekehrt sind die Zuleitungen 24 und 24" der Spulen 22 und 22" mit dem negativen bzw. positiven Anschluss der Gleichspannungsquelle zu verbinden.shoe 14 to the pole faces of the pin 2 ^ ' r 26' and 27 'of the brake shoe 14' achieved in that the coil 22 of the brake shoe 14 is connected in the opposite way to the DC voltage source 25 as the coil 22 'of the brake shoe 14 1 . Assuming that the windings of the two coils 22 and 22 'are wound in the same direction, the supply line 23 of the coil 22 is to be connected, for example, aja positive connection of the DC voltage source 25, while the corresponding supply line 23' of the coil 22 'is connected to the negative connection of the DC voltage source 25 is to be connected (see Fig. 4). Conversely, the supply lines 24 and 24 ″ of the coils 22 and 22 ″ are to be connected to the negative or positive connection of the DC voltage source.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung sei angenommen, dass die der Bremsscheibe 11 zugewandte Polfläche des zentralen Zapfens 21 der Bremsbacke 14 einen Nordpol bildet, während die entsprechenden Polflächen der beiden äusseren Zapfen 26 und 27 der Bremsbacke 14 Südpole bilden. Da die Bremsbacke 14' entgegengesetzt polarisiert ist, bildet die der Bremsscheibe 11 zugewandte Polfläche des mittigen Zapfens 21' einen Südpol und die entsprechenden Polflächen der äusseren Zapfen 26' und 27' Nordpole.In the embodiment described above, it is assumed that the pole face of the central pole face facing the brake disc 11 Pin 21 of the brake shoe 14 forms a north pole, while the corresponding pole faces of the two outer ones Pin 26 and 27 of the brake shoe 14 form south poles. Since the brake shoe 14 'is oppositely polarized, forms the pole face of the central pole face facing the brake disc 11 Pin 21 'has a south pole and the corresponding pole faces of the outer cones 26 'and 27' north poles.
Wenn die Spulen 22 und 22' vom Strom durchflossen werden, erzeugen beide Spulen einen magnetischen Fluss. Wie in Fig. 3 gezeigt, tritt der magnetische Fluss, der durch die Spule 22 der Bremsbacke 14 hervorgerufen wird, aus dem Nordpol des Zapfens 21 aus und durchdringt die Bremsscheibe 11 in axialer Richtung, verläuft zum Südpol des Stabes 21" der Bremsbacke 14' und dann zur Platte 20'.When current flows through coils 22 and 22 ', both coils generate a magnetic flux. As shown in Fig. 3, the magnetic flux that passes through the coil 22 of the brake shoe 14 is caused, from the north pole of the journal 21 and penetrates the brake disc 11 in the axial direction, runs to the south pole of the rod 21 ″ of the brake shoe 14 'and then to the plate 20'.
A 46 096 u - 14 -A 46 096 u - 14 -
8.Juni 1984June 8, 1984
In der Platte 20' spaltet sich der magnetische Fluss in zwei Teilflüsse, deren Wege über die Nordpole der Zapfen 26' und 27' der Bremsbacke 14' verlaufen und zurück in axialer Richtung die Bremsscheibe 11 passieren, und sich weiter zu den Südpolen der Zapfen 26 bzw. 27 der Bremsbacke 14 erstrecken, von wo sie durch die Platte 20 und von dort zurück zum Nordpol des Zapfens 21 verlaufen. Gleichzeitig nimmt der magnetische Fluss, der durch die Spule 22' erzeugt wird, einen Weg, der mit dem durch die Spule 22 hervorgerufenen magnetischen Fluss übereinstimmt, D.h., der magnetische Fluss, der von der Spule 22' erzeugt wird, tritt von den Nordpolen der Zapfen 26' und 27' der Bremsbacke 14' durch die Bremsscheibe 11 zu den mit diesen Zapfen fluchtenden Südpolen der Zapfen 26 und 27 der Bremsbacke 14 und dann durch die Platte 20 dieser Bremsbacke. Weiter verläuft der magnetische Fluss zum Nordpol vom Zapfen 21 der Bremsbacke 14 und dann zurück durch die Bremsscheibe 11 zum Südpol des Zapfens 21' der Bremsbacke 14' und endlich entlang den beiden Wegen in der Platte 20' dieser Bremsbacke zurück zu den Nordpolen der Zapfen 26' und 27'.In the plate 20 'the magnetic flux splits into two partial rivers whose paths run over the north poles of the pins 26 'and 27' of the brake shoe 14 'and back into pass the brake disc 11 in the axial direction, and continue to the south poles of the pins 26 and 27 of the brake shoe 14, from where they run through the plate 20 and from there back to the north pole of the pin 21. At the same time, the magnetic flux generated by the coil 22 'takes a path that is similar to that produced by the Coil 22 generated magnetic flux coincides, that is, the magnetic flux generated by the coil 22 ' is, occurs from the north poles of the pin 26 'and 27' of the brake shoe 14 'through the brake disc 11 to the with these pins aligned south poles of the pins 26 and 27 of the brake shoe 14 and then through the plate 20 of this Brake shoe. The magnetic flux continues to the north pole from the pin 21 of the brake shoe 14 and then back through the brake disc 11 to the south pole of the pin 21 'of the Brake shoe 14 'and finally along the two paths in the plate 20' of this brake shoe back to the north poles the pins 26 'and 27'.
Der magnetische Fluss, der von jeder der Bremsbacken 14 und 14' erzeugt wird, verläuft demnach in axialer Richtung durch die Bremsscheibe 11 hindurch und durch die jeweils andere Bremsbacke derart/ dass ein Zusammenwirken der magnetischen Flüsse der beiden Bremsbacken entsteht. Deshalb wird jede Bremsbacke nicht nur durch die Bremsscheibe 11 wegen dem jeweils selbst erzeugtenThe magnetic flux that is generated by each of the brake shoes 14 and 14 'accordingly runs in the axial direction through the brake disc 11 and through the respective other brake shoe in such a way / that an interaction the magnetic flux of the two brake shoes is created. Therefore, each brake shoe is not just through the brake disc 11 because of the self-generated
A 46 096 u - 15 -A 46 096 u - 15 -
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magnetischen Fluss angezogen, sondern darüber hinaus auch noch vom magnetischen Fluss der jweils anderen Bremsbacke. Dieses Zusammenwirken der magnetischen Flüsse lässt ein höheres Bremsmoment der Bremsbacken entstehen als es bei völlig unabhängig voneinander arbeitenden Bremsbacken der Fall ist. Darüber hinaus lässt die Bremsscheibe 11 den magnetischen Fluss in axialer Richtung zwischen den Bremsbacken durch und muss weder als dicke Scheibe noch als zwei getrennte Einzelscheiben ausgeführt sein, um die magnetischen Flüsse der Bremsbacken voneinander abzuschirmen. Dementsprechend ist die träge Masse der Bremsscheibe relativ klein. Ausserdem benötigt die Scheibe keine Schlitze um einen zweckmässigen Verlauf des magnetischen Flusses festzulegen, und deshalb ist die Bremsscheibe nicht nur von ihrer Struktur her stabil, sondern es lassen sich auch Scheiben jeden Durchmessers, verglichen mit den durchbrochenen Scheiben, auf wirtschaftliche Art herstellen. magnetic flux, but also by the magnetic flux of the other brake shoe. This interaction of the magnetic fluxes creates a higher braking torque for the brake shoes than with completely independently working brake shoes is the case. In addition, the brake disc 11 the magnetic flux in the axial direction between the brake shoes and does not have to be either as a thick disk or as a two separate disks designed to accommodate the magnetic Shield the flows of the brake shoes from one another. The inertial mass of the brake disc is accordingly relatively small. In addition, the disk does not need any slots to allow the magnetic flux to flow appropriately set, and therefore the brake disc is not only stable in structure, but it can be also produce disks of any diameter, compared to the perforated disks, in an economical way.
Abschliessend sei festgestellt, dass die Polfläche der Zapfen nicht eine einzige Fläche sein muss.Finally, it should be noted that the pole face of the pin need not be a single face.
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