DE3726032C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagneti­ sche Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Verschleiß der Reibungsflächen und der Bremsscheibe in den heutigen Scheibenbremsen wächst der zwischen der Elektromagnetspule und dem Ankerblech in der Ein­ griffsstellung der Bremse entstehende Luftspalt, wobei die Zugkraft des Magnets schwächer wird und Öffnungs­ probleme der Bremse entstehen, und die Federkraft sowie das Moment der Bremse kleiner werden. Dazu, wenn die Bremse sich schließt, verursacht der große Luftspalt am Ankerblech eine größere Geschwindigkeit als normal und dadurch auf die Reibungsflächen eine größere Kraft als normal, was eine starke Bremsmomentspitze verursacht, die die Bremse und die andere Konstruktion beansprucht. Auch die Gebrauchseigenschaften der Bremse werden schlechter und die Sicherheit der Bremse leidet unter einem größeren Beanspruchsniveau und die Beanspruchungen können unkontrolliert werden, wenn die Bremse nicht nachgestellt worden ist.

Von der DE-OS 29 01 784 ist eine elektromagnetische Scheibenbremse bekannt, die mit einer automatischen Nachstellvorrichtung versehen ist. Die Konstruktion funktioniert gut in der Nachstellung des Luftspalts zwischen der Elektromagnetspule und dem Ankerblech, aber mit der Konstruktion ist es nicht möglich, die das Bremsmoment verursachende Normalkraft der Brems­ federn konstant zu halten. Die Bremsfedern sind so be­ messen, daß ihre Kraft im ganzen Nachstellbereich in einem hinreichend schmalen Bereich bleibt, was nur mit großen Federn erreichbar ist.

Die elektromagnetische Scheibenbremse nach der DE-OS 21 65 677 ist mit demselben Nachteil behaftet wie die soeben beschriebene Scheibenbremse. In beiden Fällen wirken die Bremsfedern zwischen dem Gehäuse und dem Ankerblech. Dies hat zur Folge, daß bei zunehmender Abnutzung der Bremsbeläge die Bremsfedern zunehmend entspannt werden, ehe das Ankerblech bei angezogener Bremse mit der Brems­ scheibe in Berührung kommt. Da die Kraft einer Feder von ihrer Kompression abhängt, bedeutet die zunehmende Entspannung der Bremsfedern eine entsprechende Abnahme der Bremskraft.

Die beschriebenen Scheibenbremsen enthalten lediglich eine Nachstellvorrichtung zur Regulierung des Luftspalts zwischen Ankerblech und Magnetkörper. Der Federweg der Bremsfedern wird nicht nachgestellt. Außerdem ist die Konstruktion dieser bekannten Nachstellvorrichtungen unnötig aufwendig.

Auch die DE-OS 30 48 577 und 25 16 590 sowie die DE-AS 12 86 839 beschreiben nur Nachstellvorrichtungen zur Regelung des Luftspalts zwischen Elektromagnet und Anker, nicht jedoch, wie die Bremskraft bei Verschleiß der Bremsbeläge konstant gehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine elektro­ magnetische Scheibenbremse zu schaffen, die nicht nur mechanisch einfach ist, sondern neben der Einstellung des Luftspalts zwischen Anker und Magnetkörper auch die Bremskraft im wesentlichen konstant hält.

Die elektromagnetische Scheibenbremse nach der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Mit Hilfe der Erfindung wird die Anziehungskraft der Elektromagnetspule beinahe konstant bleiben und es gibt keine Öffnungsprobleme der Bremse. Auch die das Brems­ moment verursachende Federkraft wird beinahe konstant gehalten und auf die Bremse wirken keine Schläge und keine sogenannten Bremsmomentspitzen ein.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung aus Kugeln zwischen dem Gehäuse und der Elektromagnet­ spule besteht, die, wenn die Kugeln oder die Elektromag­ netspule von einer Drehkraft beaufschlagt werden, längs wellenförmig abgestuften, flach steigenden Bahnen ge­ führt werden. Eine Nachstellvorrichtung von dieser Art ist wegen ihrer Einfachheit sowohl vorteilhaft als auch funktionssicher.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung aus einem Klinkensperrwerk zwischen dem Gehäuse und der Elektro­ magnetspule besteht, das längs einer abgestuften, flach steigenden Bahn bewegt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung aus entgegengesetzten, abgestuften Schraubenflächen zwischen dem Gehäuse und der Elektromagnetspule besteht.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen eingehend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die elektromagnetische Scheibenbremse nach der Erfindung, wenn die Bremse in Tätigkeit ist,

Fig. 2 dieselbe Scheibenbremse wie in Fig. 1, aber in einer Position, wo die Bremse nicht betätigt bzw. wenn der Elektromagnet eingeschaltet ist,

Fig. 3 die Seite der Elektromagnetspule, die zur Gehäu­ serückwand gerichtet ist,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Nachstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Ausschnitt der Nachstellvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform, und

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung eine weitere Variante der Nachstellvorrichtung.

Die elektromagnetische Scheibenbremse besteht aus einem Gehäuse 1, aus einer an dem Gehäuse abgestützten, axial beweglichen Elektromagnetspule 2 und aus einem gegen die Elektromagnetspule abgefederten Ankerblech 3, das durch die Federkraft der Bremsfedern 9 bei nicht einge­ schaltetem Magnet gegen die Bremsscheibe 4 gepreßt wird, wie Fig. 1 zeigt. Die Bremsscheibe 4 wird an das Rei­ bungsblech 6 auf der anderen Seite der Bremsscheibe gepreßt, welches Reibungsblech an dem Gehäuse abgestützt ist. Wenn der Magnet in einem eingeschalteten Zustand ist bzw. die Bremse offen ist, welcher Zustand in Fig. 2 gezeigt ist, zieht der Magnet 2 das Ankerblech 3 an und löst er die Pressung zwischen dem Ankerblech 3 und dem Reibungsblech 6. Das Ankerblech 3 ist an dem Gehäuse 1 drehfest geführt, damit die Bremsscheibe 4 kein Moment auf die Elektromagnetspule 2 überträgt. Diese drehfeste Führung ist mit einer an sich bekannten Technik verwirk­ licht und ist deswegen nicht in diesen vereinfachten Figuren dargestellt.

Zwischen der Elektromagnetspule 2 und dem Gehäuse 1 ist eine automatisch arbeitende Nachstellvorrichtung angeordnet. Die Nachstellvorrichtung bewegt das aus der Elektromagnetspule 2 und dem Ankerblech 3 bestehende Ganze näher zu der Bremsscheibe 4, wenn die Reibungsflä­ chen zwischen dem Ankerblech und der Bremsscheibe ver­ schleißen. Die ursprüngliche Position ist in Fig. 2 mit einer Punktstrichlinie markiert. Die Nachstellung erfolgt, wenn der Magnet eingeschaltet ist und die Di­ stanz zwischen der Elektromagnetspule und dem Gehäuse zugenommen hat. Bei angezogener Bremse, d. h. abgeschal­ tetem Elektromagneten wird die Hauptnormalkraft auf die Reibungsflächen zwischen der Bremsscheibe 4 und dem Ankerblech 3 von den Bremsfedern 9 aufgebracht, die sich über die Elektromagnetspule am Gehäuse 1 ab­ stützen.

In den Fig. 1 bis 4 besteht die Nachstellvorrichtung aus den Kugeln 7 zwischen dem Gehäuse 1 und der Elektro­ magnetspule 2, die, wenn die Elektromagnetspule gedreht wird, längs den wellenförmig abgestuften, flach steigen­ den Bahnen 8 geführt werden. Wenn die Nachstellung stu­ fenweise über eine scharfe Spitze erfolgt, kehrt die Kugel 7 immer in das Wellental zurück, wodurch verhin­ dert wird, daß bei der Nachstellung des Luftspalts ein Nulluftspalt eintritt. Die Kugeln 7 (bzw. die Elektro­ magnetspule) werden z. B. mit Hilfe einer Feder von einer Drehkraft beaufschlagt, die, immer wenn die Scheiben­ bremse offen ist, die Kugeln so bewegt, daß sie längs der Bahnen 8 aufwärts zu steigen suchen.

In Fig. 5 besteht die Nachstellvorrichtung aus einem Klinkensperrwerk zwischen dem Gehäuse 1 und der Elektro­ magnetspule 2, das längs einer abgestuften, flach stei­ genden (Sägezahn-)Bahn 5 bewegt wird.

In Fig. 6 ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, eine Schraubenfläche einer Nachstellvorrich­ tung gezeigt, von denen zwei Stück einander gegenüber­ liegend angeordnet und im Verhältnis zueinander drehbar sind, um den Luftspalt zu regulieren.

Claims (5)

1. Elektromagnetische Scheibenbremse mit

• - einem Gehäuse (1),
• - einer am Gehäuse (1) abgestützten, axial beweglichen Elek­ tromagnetspule (2),
• - einem Ankerblech (3), das an dem Gehäuse (1) drehfest ge­ führt und bezüglich zur Elektromagnetspule axial beweglich ist,
• - einer zwischen Elektromagnetspule (2) und Ankerblech (3) wirkenden Federkraft, welche beide Teile auf Distanz hält,
• - einer Bremsscheibe (4), gegen die das Ankerblech (3) mit Hilfe einer Federkraft gepreßt wird, wenn die Bremse akti­ viert ist, und von der das Ankerblech (3) durch die Mag­ netkraft der Elektromagnetspule (2) weggezogen wird, wenn die Bremse gelöst ist,
• - einer Nachstellvorrichtung, die zwischen dem axialen Ende der Elektromagnetspule (2) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist, und die trotz Verschleiß der Reibungsflächen die Distanz zwischen Elektromagnetspule (2) und Ankerblech (3) im wesentlichen konstant hält,

dadurch gekennzeichnet, daß Bremsfedern (9) zwischen der Elektromagnetspule (2) und dem Ankerblech (3) angeordnet sind, so daß beim Bremsvorgang die Normalkraft zwischen den Reibungsflächen und der Bremsscheibe (4) auf das Gehäuse der Elektromagnetspule (2) wirkt, deren Gegen­ kraft über eine stufenweise arbeitende Nachstellvorrichtung (7, 8, 5) vom Gehäuse (1) aufgenommen wird, wobei die Nach­ stellvorrichtung (7, 8, 5), während die Bremse offen ist, den zwischen Elektromagnetspule (2) und Gehäuse (1) freiwerdenden Spalt stufenweise füllt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvor­ richtung aus Kugeln (7) zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektromagnetspule (2) besteht, die, wenn die Kugeln oder die Elektromagnetspule von einer Drehkraft beaufschlagt werden, längs wellenförmig abgestuften, flach steigenden Bahnen (8) geführt werden.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvor­ richtung aus einem Klinkensperrwerk zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektromagnetspule (2) besteht, das längs einer abgestuften, flach steigenden Bahn (5) bewegt wird.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvor­ richtung aus entgegengesetzten, abgestuften Schraubenflächen zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektromagnetspule (2) besteht.