DE3733654C2

DE3733654C2 -

Info

Publication number: DE3733654C2
Application number: DE19873733654
Authority: DE
Inventors: Hannu Iittala Fi Rossi
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1993-08-19
Also published as: FI75653C; FI863183A0; FI863183A; DE3733654A1; FI75653B

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Scheiben bremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit zunehmender Abnutzung der Bremsflächen und der Brems scheibe nimmt bei Scheibenbremsen ohne Nachstelleinrichtung und bei angelegter Bremse der Luftspalt zwischen der elek tromagnetischen Spule und der Ankerscheibe zu. Dadurch entstehen einerseits Schwierigkeiten beim Lösen der Bremse, da die Anziehkraft des Magneten geschwächt ist. Außerdem wird die Federkraft der Bremsfedern aufgrund des größeren Federwegs schwächer, was zu einem Absinken des Bremsmoments führt. Schließlich bewirkt ein breiter Luftspalt beim Anle gen der Bremse, daß die Ankerscheibe eine höhere als die normale Geschwindigkeit erzielt und damit eine höhere als die normale Kraft auf die Reibflächen ausübt. Dies führt zu einer kräftigen Spitze des Bremsmoments, wodurch die Bremse und die übrige Konstruktion stark beansprucht wird.

Elektromagnetische Scheibenbremsen mit einer Nachstellein richtung sind beispielsweise aus der DE-OS 21 65 677 und 29 01 784 bekannt. Beide Konstruktionen funktionieren gut, soweit sie den Luftspalt zwischen der elektromagnetischen Spule und der Ankerscheibe nachstellen. Aber es kann bei diesen bekannten Konstruktionen die Normalkraft, die das Bremsmoment erzeugt, nicht konstant gehalten werden. Es müssen deshalb entsprechend bemessene Bremsfedern vorgese hen werden, deren Kraft im ganzen gewünschten Nachstellbe reich innerhalb ausreichend schmaler Grenzen liegt. Das macht großvolumige Bremsfedern nötig.

Die elektromagnetische Scheibenbremse nach der DE-AS 19 14 469 ist nicht mit diesem Nachteil behaftet, daß sich die durch die Bremsfedern erzeugte Bremskraft mit zunehmender Abnut zung der Bremsbeläge verändert. Vielmehr bleibt diese Brems kraft über die gesamte Lebensdauer der Bremse konstant. Dies wird dadurch erreicht, daß die Bremsfedern zwischen Ankerscheibe und Magnetkörper eingespannt sind und die Nachstellung mittels Klemmringen bewirkt wird, die eine Bewegung von Ankerscheibe und Magnetkörper nach der einen Richtung zulassen, aber nach der anderen Richtung sperren. Bei Lüften der Bremse, d. h. bei Einschalten der Magnetwick lung des Magnetkörpers wird zunächst die Ankerscheibe um ein vorgegebenes Maß entsprechend dem gewünschten Lüftungs spalt von der Bremsscheibe abgehoben, wonach sich die Anker scheibe durch die Klemmringe auf Stehbolzen am Bremsrahmen oder -gehäuse verklemmt und nicht weiterbewegt werden kann. Jetzt wird der Magnetkörper durch die gegenseitige Anzie hungskraft an die Ankerscheibe herangezogen, wodurch das Spiel zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper, das sich durch eine Abnutzung der Bremsbeläge ergeben hat, ausgeglichen wird.

Die Konstruktion nach der DE-AS 19 14 469 ist relativ auf wendig, da sie Klemmringe sowohl in Verbindung mit der Ankerscheibe als auch in Verbindung mit dem Magnetkörper bzw. dem Stehbolzen benötigten. Aufwendige Konstruktionen bergen in sich die Gefahr der Störanfälligkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine elektro magnetische Scheibenbremse eine wesentlich vereinfachte und damit wenig störanfällige Konstruktion für die Nach stellung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den Merkmalen gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildun gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Scheibenbremse gemäß der Erfindung zeichnet sich da durch aus, daß ihre Nachstelleinrichtung zwischen dem axia len Ende der elektromagnetischen Spule und dem Rahmen der Bremse angeordnet ist, so daß beim Anlegen der Bremse die Normalkraft, die zwischen den Reibflächen und der Brems scheibe wirkt, vom Magnetkörper aufgenommen wird, der eine stützende Reaktionskraft über die stufenlos wirkende Nach stelleinrichtung vom Rahmen erhält. Das Nachstellen erfolgt allmählich durch Überbrücken des Abstandes zwischen der elektromagnetischen Spule und dem Rahmen beim Lösen der Bremse. Die Erfindung ermöglicht es, die Anziehkraft der elektromagnetischen Spule nahezu gleichbleibend zu erhal ten, und es kommt nicht zu Schwierigkeiten beim Lösen der Bremse. Die das Bremsmoment erzeugende Federkraft wird gleichfalls nahezu konstant gehalten, so daß die Bremse keinerlei Stößen unterliegt und auch nicht die oben erwähn ten Bremsmomentspitzen auftreten.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeich net sich dadurch aus, daß die Nachstelleinrichtung Kugeln aufweist, die zwischen dem Rahmen und der elektromagneti schen Spule angeordnet sind und sich längs sanft ansteigen der Spurnuten bzw. Rampen bewegen, wenn die Kugeln oder die elektromagnetische Spule in Drehrichtung belastet wer den. Angesichts ihrer einfachen Konstruktion ist eine Nach stelleinrichtung dieser Art nicht nur vorteilhaft, sondern auch zuverlässig im Betrieb.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeichnet sich dadurch aus, daß die Nachstelleinrich tung einen Keil aufweist, der zwischen dem Rahmen und der elektromagnetischen Spule eingesetzt ist und unter seinem eigenen Gewicht absinkt, wodurch er den Luftspalt nach stellt.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeichnet sich dadurch aus, daß die Nachstelleinrich tung aus entgegengesetzten Wendelflächen zwischen dem Rah men und der elektromagnetischen Spule besteht.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine elektromagnetische Scheibenbremse gemäß der Erfindung in Betriebsstellung;

Fig. 2 die Scheibenbremse gemäß Fig. 1 in gelöster Stel lung, d. h. in einer Stellung, bei der der Elektro magnet erregt ist;

Fig. 3 eine Ansicht derjenigen Seite der elektromagneti schen Spule, die der Nachstelleinrichtung zuge wandt ist;

Fig. 4 eine Ansicht des Rampenbauteils der Nachstellein richtung gemäß der Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Ansicht einer Nachstelleinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 eine Wendelfläche einer Nachstelleinrichtung mit schraubenlinienförmigen Oberflächen.

Zu der elektromagnetischen Scheibenbremse gehört ein Rahmen 1, eine von dem Rahmen getragene, axial bewegliche elektro magnetische Spule 2, eine über Federn mit der elektromagneti schen Spule verbundene Ankerscheibe 3, die durch Federkraft wenn der Magnet nicht erregt ist, in der in Fig. 1 gezeigten Weise gegen eine Bremsscheibe 4 gedrängt wird. Die Brems scheibe 4 wird ihrerseits gegen eine Reibscheibe 6 gedrängt, die an der anderen Seite der Bremsscheibe am Rahmen befestigt ist. Wenn der Magnet sich in erregtem Zustand befindet, d. h. wenn die Bremse gelöst ist, wie in Fig. 2 gezeigt, zieht die elektromagnetische Spule 2 die Ankerscheibe 3 an, wodurch die Bremsscheibe 4 aus ihrer Einklemmung zwischen der Anker scheibe 3 und der Reibscheibe 6 gelöst wird.

Die Ankerscheibe 3 ist am Rahmen 1 so befestigt, daß sie sich nicht drehen kann, damit die Bremsscheibe 4 kein auf die elektromagnetische Spule 2 einwirkendes Drehmoment erzeu gen kann. Diese Art der Verankerung ist bekannt und deshalb in den vereinfachten Zeichnungen nicht dargestellt.

Zwischen der elektromagnetischen Spule 2 und dem Rahmen 1 ist eine stufenlose Nachstelleinrichtung vorgesehen, welche den Luftspalt der Bremse selbsttätig steuert. Die Nachstell einrichtung bewegt die aus der elektromagnetischen Spule 2 und der Ankerscheibe 3 bestehende Einheit näher an die Bremsscheibe 4, wenn die Reibflächen zwischen der Ankerschei be und der Bremsscheibe sich abnutzen. Die ursprüngliche Lage der elektromagnetischen Spule 2 an der Seite zur Nach stelleinrichtung hin ist in Fig. 2 strichpunktiert darge stellt. Eine Nachstellung erfolgt bei erregtem Magneten, wenn sich der Abstand zwischen der elektromagnetischen Spule und dem Rahmen vergrößert hat. Die auf die Reibflächen zwi schen der Bremsscheibe und der Ankerscheibe 3 wirkende Normal kraft kommt vom Rahmen der elektromagnetischen Spule 2 auf die Ankerscheibe. Bei angelegter Bremse, d. h. wenn der Magnet nicht erregt ist, wird die Nachstelleinrichtung hauptsäch lich durch die Normalkraft der Reibfläche belastet, und das beim Bremsen entstehende Drehmoment hat keine Auswirkung auf die Nachstelleinrichtung.

Gemäß Fig. 1 bis 4 weist die Nachstelleinrichtung Kugeln 7 auf, die zwischen dem Rahmen 1 und der elektromagnetischen Spule 2 angeordnet sind und beim Drehen der elektromagneti schen Spule längst sanft geneigter Rampen 8 wandern. Auf die Kugeln 7 wird beispielsweise mittels einer Feder eine Drehkraft ausgeübt, die die Kugeln 7 immer dann dreht, wenn sich die Scheibenbremse löst, so daß die Kugeln 7 auf den Rampen 8 hinaufwandern.

Die in Fig. 5 gezeigte Nachstelleinrichtung weist einen Keil 5 auf, der zwischen dem Rahmen 1 und der elektromagnetischen Spule 2 angeordnet ist und unter seinem eigenen Gewicht ab sinkt und dadurch den Luftspalt verstellt.

Es können in den Zeichnungen nicht dargestellte Federn zum Lösen zwischen der Ankerscheibe 3 und der Bremsscheibe vorge sehen oder es kann für eine zwangsläufige Handhabung der Reibungen gesorgt sein. Die axiale Komponente F1 der Nach stellkraft darf die Reibungskraft F2 der Einheit aus elektro magnetischer Spule 2 und Ankerscheibe 3 am Rahmen 1 nicht übersteigen, denn sonst würde sowohl die elektromagnetische Spule 2 als auch die Ankerscheibe 3 in Berührung mit der Bremsscheibe 4 gedrängt.

Fig. 6 zeigt eine Wendelfläche gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung. Zum Verstellen des Luftspaltes sind dabei zwei derartige Oberflächen vorgesehen, die einan der gegenüberliegen und im Verhältnis zueinander drehbar sind.

Claims

1. Elektromagnetische Scheibenbremse

- mit einem Rahmen (1),
- einer an diesem Rahmen abgestützten, axial beweglichen elektromagnetischen Spule (2),
- einer gegenüber der elektromagnetischen Spule axial be weglichen, am Rahmen drehfest abgestützten Ankerschei be (3),
- einer zwischen der elektromagnetischen Spule (2) und der Ankerscheibe (3) angeordneten Bremsfeder, und mit einer Bremsscheibe (4), gegen welche die Anker scheibe (3) beim Anlegen der Bremse mittels der Brems feder gedrängt wird und von die zwischen der Anker scheibe (3) und der elektromagnetischen Spule (2) in erregtem Zustand wirkende Magnetkraft die Anker scheibe (3) abzieht,
- sowie mit einer zwischen Rahmen (1) und elektromagne tischer Spule (2) angeordneten, stufenlos arbeitenden Nachstelleinrichtung, die, wenn sich die Scheibenbrem se in gelöster Stellung befindet, eine Nachstellkraft auf die elektromagnetische Spule ausübt, um diese um das Maß der Abnutzung der Bremsbeläge nachzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Nachstelleinrichtung zwischen dem axialen Ende der elektromagnetischen Spule (2) und dem Rahmen (1) angeordnet ist,
b) sie in Form einer sanft ansteigenden Keilrampenanord nung (8,5) ausgebildet ist,
c) und sie eine Nachstellkraft (F1) ausübt, welche die Reibungskraft (F2) der Einheit aus elektromagnetischer Spule (2) und Ankerscheibe (3) am Rahmen (1) nicht übersteigt,
d) wodurch die Nachstelleinrichtung beim Lösen der Bremse den aufgrund Abnutzung der Bremsbeläge zwischen der elektromagnetischen Spule und dem Rahmen größer wer denden Abstand stufenlos überbrückt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung zwischen dem Rahmen (1) und der elektromagnetischen Spule (2) angeordnete Kugeln (7) aufweist, die, wenn auf sie eine Nachstell kraft in Form einer Drehkraft ausgeübt wird, längs sanft steigender Rampen (8) bewegbar sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung einen zwischen dem Rahmen (1) und der elektromagnetischen Spule (2) angeordneten Keil (5) aufweist, der unter seinem eigenen Gewicht absinkt.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung entgegengesetzte Wendel flächen aufweist, die zwischen dem Rahmen (1) und der elektromagnetischen Spule (2) angeordnet und im Verhältnis zueinander drehbar sind.