DE3734825A1 - Zentrale luftspaltverstellung bei einem elektromagnet-kupplungs- und/oder bremsaggregat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zentrale Luft­ spaltverstellung eines Elektromagnet-Kupplungs- und/oder Bremsaggregates nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der DE-PS 27 47 466 ist eine Nachstelleinrichtung zur Veränderung des maximal möglichen Abstandes zwischen Magnetgehäuse und Ankerscheibe bei einer Elektromagnet- Bremse gezeigt. Diese besteht aus einem auf einer Welle verdrehsicher angeordnetem Ankerteil und einem an einem Motor-Lagerschild verdrehsicher angeordnetem Magnetge­ häuse, das eine Magnetspule und eine an der der Anker­ scheibe des Ankerteils zugewandte Stirnfläche angeordnete Reibfläche aufweist, die gemeinsam mit den Polflächen des Magnetgehäuses an die Ankerscheibe anlegbar ist. Das Magnetgehäuse ist hierbei axial federnd bewegbar, aber drehspielfrei an dem Motorlagerschild oder der Maschinen­ wand gelagert, und zwar durch mindestens eine Blattfeder, die einerseits an der Rückseite des Magnetgehäuses und andererseits an dem Lagerschild befestigt ist. Das Magnet­ gehäuse ist hierbei durch am Umfang des Magnetgehäuses angreifende, in axialer oder radialer Richtung vorste­ hende Schrauben entgegen der Wirkung der Blattfeder(n) axial frei verschiebbar, wobei diese Schrauben im Motor­ lagerschild oder der Maschinenwand angeordnet und von außen frei zugänglich sind.

Ein wesentlicher Nachteil dieser relativ aufwendigen Konstruktion besteht darin, daß es Schwierigkeiten berei­ tet, die Nachstellung des Magnetgehäuses mittels der einzelnen Schrauben so gleichmäßig vorzunehmen, daß das Magnetgehäuse vollkommen planparallel zur Ausgangslage verstellt wird. Außerdem kann nicht unbegrenzt nachge­ stellt werden, da die steile Federkennlinie der Blattfe­ dern dies nicht zuläßt.

Weiterhin ist eine Kupplungs-Brems-Kombination bekannt, bei der das Ankerteil auf einer Welle verdrehsicher, aber in einer Verzahnung axial verschiebbar gelagert ist. Das Magnetgehäuse der Bremse ist in einem ortsfesten Gehäuse­ teil angeordnet. Als Nachstelleinrichtung ist ein Paket von Nachstellflächen oder Segmenten vorgesehen. Durch Herausnehmen einzelner Segmente aus dem Paket kann der maximale Abstand zwischen Magnetgehäuse und Ankerscheibe verändert werden.

Wesentlicher Nachteil dieser Art einer Nachstellung besteht darin, daß das Nachstellen nicht stufenlos erfolgen kann. Der Luftspalt zwischen Magnetgehäuse und Ankerscheibe kann nur in solchen Stufen verstellt wer­ den, die der Stärke der verwendeten Segmente entspricht. Außerdem ist es zum Nachstellen erforderlich, eine derartige Kupplungs-Brems-Kombination zumindest teil­ weise auseinanderzubauen, was einen erheblichen Arbeits­ aufwand darstellt.

In der EP-B1-00 95 019 ist eine gattungsbildende elek­ tromagnetisch betätigte Brems-Kupplungs-Vorrichtung gezeigt, bei der die Nachstelleinrichtung für das Brems­ magnetteil (Spulenträger) aus zwei Nachstellringen besteht, die zwischen der Gehäuseendwand und der Rück­ seite des Spulenträgers angeordnet sind und von denen der eine ortsfest am Gehäuse befestigt ist und der andere in Umfangsrichtung verstellbar ist derart, daß sich eine Axialverstellung des Spulenträgers ergibt. Zu diesem Zweck sind die aufeinander aufliegenden Stirnflä­ chen der koaxial zueinander angeordneten Nachstellringe mit einer Axialkurve versehen derart, daß bei einer Verstellung der eine Nachstellring in Axialrichtung auswandert. Die Axialkurve ist hierbei so steil ausge­ führt, daß die maximale Luftspaltverstellung bereits bei weniger als einer Vierteldrehung des Nachstellringes erreicht wird. Die Nachstellringe werden durch im Ge­ häuse axial verlaufende Befestigungsschrauben gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen in der Weise gesichert, daß diese Befestigungsschrauben die eine Gehäuseendwand mit dem Spulenträger verbinden, so daß durch Festziehen dieser Schrauben die Nachstellringe mit Hilfe des Spu­ lenträgers gegen die rückwärtige Gehäusewandung ver­ klemmt werden können, sobald die Nachstellung beendet ist.

Diese Ausgestaltung einer Nachstelleinrichtung ist inso­ fern bedienungsunfreundlich, als vor der Luftspaltverstel­ lung die Befestigungsschrauben gelöst werden müssen, um sie nach erfolgter Verstellung wieder festzuziehen. Dar­ über hinaus ist eine derartige Nachstelleinrichtung fer­ tigungstechnisch relativ kompliziert, weil die Schräg­ flächen an den Stirnflächen der Verstellringe nur durch Fräsen hergestellt werden können.

Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundelie­ gende Aufgabe, die gattungsbildende Nachstelleinrichtung derart weiterzubilden, daß eine fertigungstechnisch ein­ fach herstellbare und problemlos zu bedienende Nachstell­ einrichtung vorgesehen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Gegenüber herkömmlichen Nachstellungen werden folgende Vorteile erreicht: Durch das Gewinde und die darauf angeordnete Zentralmutter wird ein gleichmäßiges zen­ trales Nachstellen und ein exakter Planlauf ermöglicht. Trotz einer preisgünstigen Ausführung durch einfache Bauteile wird eine einfache Handhabung der Nachstellung erreicht, denn es muß nur die Zentralmutter in Richtung auf den Spulenträger verdreht werden (Skalierung möglich), und nach dem erfolgten Nachstellen ist keine weitere Zusatzklemmung erforderlich. Außerdem muß vor dem Nachstellen kein Lösen einer Klemmung erfolgen und die Zustellung ist sehr feinfühlig und wird völlig stufenlos erreicht.

Vorzugsweise ist der Spulenträger an der Zentralmutter durch eine in diese eingreifende Schleppverbindung gesichert. Damit wird einerseits das Rückstellen des Spulenträgers zur Vergrößerung des Luftspaltes ermöglicht, und andererseits dient diese Ausgestaltung als Sicherung des Spulenträgers gegen ein unkontrolliertes Verstellen in Richtung auf die Ankerscheibe während des normalen Betriebes.

Eine besonders einfach herzustellende Schleppverbindung dieser Art weist mindestens zwei einander gegenüberlie­ gende, mit dem Umfangsflansch des Spulenträgers beispiels­ weise durch eine Schraubverbindung fest verbundene Segmente auf, die in eine Umfangsnut der Zentralmutter eingreifen.

Indem die Spannhülsen durch Befestigungsschrauben am Gehäuse axial verschraubt sind, wird ein Zusammenfedern dieser Spannhülsen vermieden, wobei sie einen kontinuier­ lichen radialen Druck in den zugeordneten Bohrungen des Umfangsflansches des Spulenträgers ausüben. Dies gewähr­ leistet eine verdrehspielfreie Übertragung des Drehmomen­ tes, ein axiales Halten des Spulenträgers im Betrieb sowie eine axiale Bewegbarkeit des Spulenträgers mit konstanter Kraft über ein zentrales Verstellmittel wie die Zentral­ mutter zum Zwecke der Nachstellung des Luftspaltes. Im übrigen wird der Nachstellweg hierbei nicht wie im Stand der Technik durch eine steile Kennlinie einer Blattfeder oder dergleichen eingeschränkt.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen be­ schrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtzusammenstellung eines Kupplungs- Brems-Aggregates, bei dem die erfindungsgemäße Luftspaltverstellung Anwendung findet; zur Verdeutlichung der Konstruktion sind noch separate Schnitte A-B bzw. D-C herausgezeich­ net;

Fig. 2 in prinzipieller Darstellung die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile eines solchen Aggregates;

Fig. 3 einen Teilausschnitt aus Fig. 2, wobei der Spulenträger nachgestellt ist; und

Fig. 4 eine Ansicht der Fig. 2 von rechts, wobei der Schnittverlauf der Fig. 2 durch II-II angedeu­ tet ist.

Ein ringscheibenförmiger Spulenträger (Magnetgehäuse) 2 mit einer darin angeordneten Spule 4 und Reibbelägen 6 weist einen in radialer Richtung vorstehenden Umfangs­ flansch 8 auf, der auf seinem Umfang verteilt - wie aus Fig. 4 ersichtlich - mehrere Spulenträgerbohrungen 9 aufweist, die zur Aufnahme von vorgespannten, in axialer Richtung ausgerichteten Spannhülsen 10 vorgesehen sind, welche mit dem Gehäuse 14 fest verbunden sind - bei­ spielsweise durch Befestigungsschrauben 12, die in das Gehäuse 14 eingeschraubt sind.

Der Spulenträger (Magnetgehäuse) 2 liegt konzentrisch zur Achse des Kupplungs-Brems-Aggregates vor einer ebenfalls konzentrisch zur Achse angeordneten Umfangs­ ausnehmung 20, auf deren koaxial zur Längsachse verlau­ fenden Innenfläche 22 ein Gewinde 16 ausgebildet ist, auf das eine Zentralmutter 18 aufgeschraubt ist, die auf ihrem Außenumfang zahlreiche Aussparungen 24 aufweist, die zur Verstellung der Zentralmutter 18 dienen.

In der Fig. 2 ist eine Situation dargestellt, in der der Spulenträger 2 nicht nachgestellt ist, d.h., der Spulen­ träger liegt an einer radial zur Längsachse verlaufenden Stirnfläche 26 des Gehäuses 14 an, da die Zentralmutter 18 auf dem Gewinde 16 in Fig. 2 nicht weiter nach rechts verstellt ist als bis ihre rechte Stirnfläche mit der vorgenannten Stirnfläche 26 des Gehäuses 14 fluchtet, an der auch der Spulenträger 2 anliegt.

Durch eine Verdrehung der Zentralmutter 18 im Sinne einer Verschiebung derselben nach rechts (in Fig. 2 und 3) wird der Spulenträger 2 entgegen der nicht unerhebli­ chen Reibung zwischen den Spannhülsen 10 und den Spulen­ trägerbohrungen 9 in axialer Richtung planparallel nach rechts verschoben, weil die Zentralmutter 18 auf dem Gewinde 16 bei ihrer Verdrehung nach rechts auswandert und den in Umfangsrichtung fixierten, jedoch in axialer Richtung auf den Spannhülsen 10 verschieblichen Spulen­ träger nach rechts verschiebt. In Fig. 3 ist gezeigt, daß der Spulenträger 2 um ein gewisses Maß gegenüber der Ausgangslage nach Fig. 2 nachgestellt, d.h. nach rechts verschoben ist. Das Verdrehen der Zentralmutter 18 und damit das Verstellen des Luftspaltes zwischen dem Spu­ lenträger 2 und der Ankerscheibe 5 geschieht in der Weise, daß ein Schraubenzieher oder ein vergleichbares Werkzeug durch eine radiale Bohrung 21 im Gehäuse 14 in die Umfangsausnehmung 20 eingeführt wird, so daß der Schraubenzieher bzw. das Werkzeug in eine der Aussparun­ gen 24 auf dem Umfang der Zentralmutter 18 eingreift. Durch Verschwenken des Schraubenziehers oder Werkzeuges kann dann die Zentralmutter 18 so weit verdreht werden, daß zumindest die in Umfangsrichtung nächste Aussparung 24 der Zentralmutter vom Schraubenzieher oder Werkzeug erreichbar ist, so daß eine weitere Nachstellung möglich ist. Die radiale, in die Umfangsausnehmung 20 mündende Bohrung 21 im Gehäuse 14 sollte so angeordnet sein, daß sie gut zugänglich ist, andererseits sollte sie durch geeignete Mittel abdeckbar sein, damit keine Verschmut­ zungen durch die Bohrungen eintreten können. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Klemmenkasten für die elektrischen Anschlüsse des Kupplungs-Brems-Aggre­ gates gerade über einer solchen Bohrung angeordnet ist.

Wie sich u.a. aus der Fig. 2 oder dem Schnitt C-D der Fig. 1 ergibt, ist am Umfangsflansch 8 des Spulenträgers 2 eine Anordnung vorgesehen, die beim Zurückschrauben der Zentralmutter 18 als Schleppverbindung für den Spulenträger dient: An zwei einander diagonal gegenüber­ liegenden Stellen (siehe Fig. 4) ist ein Segment 28 (eines Kreisringes) am Umfangsflansch 8 mit einem gewis­ sen axialen Abstand zu diesem befestigt - z.B. durch eine Schraubverbindung. Diese beiden Segmente 28 greifen in eine Umfangsnut 30 in der Mantelfläche der Zentral­ mutter 18 ein und stellen somit sicher, daß die rückwär­ tige Stirnfläche des Spulenträgers 2 in jeder Betriebs­ situation an der vorderen (in Fig. 2 rechten) Stirnflä­ che der Zentralmutter 18 anliegt.

Die Segmente (28) haben die Aufgabe einer zusätzlichen Sicherung gegen ein ungewolltes Wandern des Spulenträ­ gers 2 in Richtung Ankerscheibe 5, falls die Reibkräfte zwischen Spannhülsen 10 und Spulenträgerbohrungen 9 zu klein würden. Außerdem besteht die Möglichkeit einer Rückstellung des Spulenträgers 2 entgegen der Nachstell­ richtung (Luftspaltvergrößerung).

Der Kern der Erfindung besteht darin, daß der Spulenträ­ ger 2 durch die Spulenträgerbohrungen 9 im Umfangs­ flansch 8 auf den axial ausgerichteten Spannhülsen 10 in Umfangsrichtung spielfrei aufsitzt, aber in Axialrich­ tung durch die auf dem Gewinde 16 verstellbare Zentral­ mutter 18 entgegen der Reibung zwischen den Bohrungen 9 und den Spannhülsen 10 verschieblich ist. Dadurch kann jederzeit bei einem merkbaren Abrieb der Reibbeläge in besonders bedienerfreundlicher Weise eine zentrale Nachstellung des Luftspaltes zwischen dem Spulenträger (Magnetgehäuse) und der Ankerscheibe erfolgen, um das Kupplungs-/Bremsverhalten des Aggregates konstant zu halten.

Claims (3)

1. Zentrale Luftspaltverstellung zur Veränderung des maximal möglichen Abstandes zwischen dem Spulenträ­ ger (Magnetgehäuse) und der Ankerscheibe bei einem Elektromagnet-Kupplungs- und/oder Bremsaggregat,

• - mit einer auf einer Welle (3) verdrehsicher angeordneten Ankerscheibe (5),
• - mit einem an einem Gehäuse (14) (Lagerschild, Maschinenwand oder dergl.) axial bewegbar gelagerten Spulenträger (2) mit einer Magnetspule (4) und an der der Ankerscheibe (5) zugewandten Stirnfläche ange­ ordneten Reibbelägen (6), die mit der Ankerscheibe (5) in Eingriff bringbar sind,
• - mit einem von außerhalb des Gehäuses durch eine radial sich erstreckende Öffnung betätigbaren, koaxial im Gehäuse angeordneten Verstellring, der an der anderen Stirnfläche des Spulenträgers (2) angreift und durch Verdrehen zum axialen Vorschieben des Spulenträgers in Richtung auf die Ankerscheibe (5) zum Nachstellen des Luftspaltes (7) dient,
• - und mit vom Gehäuse ausgehenden, sich axial durch einen Umfangsflansch (8) des Spulenträgers (2) erstreckenden Haltemitteln zur verdrehspielfreien Festlegung des Spulenträgers im Verhältnis zum Gehäuse (14), dadurch gekennzeichnet,
• - daß der Verstellring als auf einem Gewinde (16) im Gehäuse (14) angeordnete Zentralmutter (18) ausgebildet ist
• - und daß die Haltemittel als am Gehäuse (14) durch Be­ festigungsschrauben (12) festgelegte Spannhülsen (10) ausgestaltet sind, die den Spulenträger (2) in axialer Richtung durch Reibschluß festhalten.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (2) an der Zentralmutter (18) durch eine in diese eingreifende Schleppverbindung (28, 30) gesichert ist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schleppverbindung mindestens zwei einander gegenüberliegende, mit dem Umfangsflansch (8) des Spulenträgers (2) fest verbundene Segmente (28) aufweist, die in eine Umfangsnut (30) der Zentralmutter (18) eingreifen.