DE3805705C1 - - Google Patents
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
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- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B69/00—Driving-gear; Control devices
- D05B69/10—Electrical or electromagnetic drives
- D05B69/12—Electrical or electromagnetic drives using rotary electric motors
- D05B69/125—Arrangement of clutch-brake construction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische
Einscheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Einscheibenbremse ist aus der US-PS 35 50 739
bekannt.
Solche Einscheibenbremsen werden in elektrischen Geräten,
in denen umlaufende Teile wahlweise abgebremst werden
sollen, als Bremsen verwendet. Sind beide durch elektro
magnetische Wirkung kuppelbare Teile drehbar, ist die
Bremse als Kupplung zu bezeichnen.
Wird bei einer solchen Bremse die den Anker bildende
Bremsscheibe mit Rückstellfedern versehen, dann wird bei
inaktiver Bremse, d. h. im aberregten Zustand des Elektro
magneten, ein Abstand zwischen der Bremsscheibe und den
gegenüberstehenden Teilen des Elektromagneten erzeugt,
der ein absolutes Freilaufen der beiden Teile sicher
stellt und somit Verschleiß mindert. Solche Rückstell
federn erzeugen allerdings einen gewissen Spalt zwi
schen der Bremsscheibe und den gegenüberliegenden Teilen
des Elektromagneten, der mit zunehmender Abnutzung der
Teile im Laufe der Zeit zunimmt, so daß die elektro
magnetische Kraft des Elektromagneten unter Umständen
nicht mehr ausreicht, die Bremsscheibe an den Magneten
heranzuziehen. Es kommt zum Ausfall, der durch Nach
stellen der Bremse beseitigt werden muß. Außerdem wird
die Bremsscheibe beim Anlegen der Bremse, d. h. beim Er
regen des Elektromagneten, so stark beschleunigt, daß
sie mit hoher Kraft und entsprechendem, knallendem
Geräusch auf den Elektromagneten oder einem daran ange
brachten Bremsbelag auftrifft. Diese Geräusche sind
äußerst störend.
Die aus der genannten Druckschrift bekannte Bremse weist
solche Rückstellfedern nicht auf, so daß der Elektromagnet
bei Erregung keine Rückstellkraft überwinden muß. Die
von dem Elektromagneten anzuziehende Scheibe kann ihm
ohne merklichen Luftspalt gegenüberstehen. Es ist aller
dings bekannt, daß auch im aberregten Zustand eines
Elektromagneten in dessen Joch so viel Restmagnetismus
bleiben kann, daß die von ihm hervorgerufene Magnetkraft
die Kupplungsscheibe wenigstens für eine gewisse Zeit
gegen die Magnetpole zieht, was u. U. einen unnötigen
Verschleiß hervorrufen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Bremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen,
die gegen vorzeitigen Abrieb gesichert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch den Spalt im Joch des Elektromagneten ist sicher
gestellt, daß die durch Restmagnetismus hervorgerufene
Magnetkraft im unerregten Zustand des Elektromagneten
soweit herabgesetzt ist, daß die Bremsscheibe durch
diese nicht gegen die Pole des Elektromagneten gezogen
wird. Dieser Spalt ist andererseits ausreichend schmal,
daß er im erregten Zustand des Elektromagneten die von
ihm entwickelte Magnetkraft nicht merklich verringert.
Es ist zwar aus der AT-PS 1 98 572 bereits eine elektro
magnetisch betätigte Kupplung bekannt, bei der ein Luft
spalt auf der Rückseite der Magnetspule zwischen Magnet
jochteilen vorhanden ist, dieser Luftspalt ist dort
jedoch bauartbedingt, da die einander gegenüberstehenden
Teile des Magnetjochs gegeneinander verdrehbar sind.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß im unerregten
Zustand des Elektromagneten sich die Bremsscheibe mit
minimalem Luftspalt gegenüber dem Elektromagneten dreht,
so daß sie in diesem Zustand gegen Verschleiß geschützt
ist.
In der Praxis reicht es beispielsweise für eine Bremse,
die eine Bremskraft von beispielsweise 7 Ncm hat, daß
der Spalt im Magnetjoch eine Breite von etwa 0,1 bis 0,2
mm aufweist. Dieser Spalt könnte lufterfüllt sein, für
die praktische Realisierung ist es jedoch günstiger,
wenn er von einer Folie aus einem Material hohen
magnetischen Widerstandes ausgefüllt ist, weil dadurch
die Montage vereinfacht wird. Auch kann diese Folie das
Eindringen von Schmutz in den Elektromagneten
verringern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist der Elektromagnet ringförmig ausgeführt, bestehend
aus einer Ringspule, die an ihrem inneren und äußeren
Umfang von Polschenkeln umgeben ist, die auf ihrer der
Bremsscheibe abgewandten Seite von einer Jochplatte
abgedeckt sind, zwischen der und wenigstens einem der
Polschenkel sich die genannte Folie befindet, die als
Scheibe ausgeführt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite
bilden die beiden Polschenkel einen Spalt zwischen sich
aus, dem die Bremsscheibe gegenübersteht. In diesem
Spalt kann ein Bremsbelagmaterial enthalten sein. Diese
Magnetkonstuktion ist somit nach außen völlig
abgeschlossen. Durch den Elektromagneten verläuft eine
Welle, die die Bremsscheibe drehfest, jedoch axial
beweglich trägt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein
in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer
elektromagnetischen Einscheibenbremse für ein
Zahnriemenritzel, und
Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Anordnung nach Fig.
1 im montierten Zustand in vergrößerter
Darstellung.
Man erkennt in Fig. 1 in Explosionsdarstellung eine
Einflächenbremse, bestehend aus einem ringförmigen
Elektromagneten (1), der im vorliegenden Beispiel zur
Montage an einem feststehenden Teil bestimmt ist, und
einer drehbaren Bremsscheibe (2), die dem
Elektromagneten (1) axial gegenübersteht und die eine
Bohrung mit Innenverzahnung (3) aufweist, in die die
Außenverzahnung (4) einer Ankernabe (5) eingreift, die
formschlüssig mit einem Riemenzahnritzel (6) gekuppelt
ist, das seinerseits mittels einer Keilnutverbindung auf
einer Welle (7) drehfest angebracht ist, die den
Elektromagneten (1), die Bremsscheibe (2), die Ankernabe
(5) und das Zahnritzel (6) durchdringt. Die Ankernabe
(5) und das Zahnritzel (6) sind auf der Welle (7)
zwischen einem Wellenbund (8) und einer auf die Welle
aufgeschraubten Spannmutter (9) in axialer Richtung
verspannt. Die Spannmutter (9) ist durch eine
Kontermutter (10) gesichert.
Der Elektromagnet (1) umfaßt ein Magnetjoch mit zwei
konzentrischen Polschenkeln (11 und 12), zwischen denen
sich eine ringförmige Magnetspule (13) befindet, und auf
der der Bremsscheibe (2) abgewandten Seite eine
Jochplatte (14), die vorliegend zugleich
Befestigungseinrichtung für den Elektromagneten (1) ist.
Auf der der Bremsscheibe (2) zugewandten Seite bilden
die beiden Polschenkel (11 und 12) einen ringförmigen
Spalt zwischen sich aus, in welchem ein Bremsbelag (15)
angeordnet ist. Den Polschenkeln (11 und 12) steht axial
die Bremsscheibe (2) gegenüber, die auf der Verzahnung
der Ankernabe (5) in axialer Richtung beweglich ist. In
Fig. 2 ist zwischen der Bremsscheibe (2) und den ihr
gegenüberstehenden Polschenkeln (11 und 12) und dem
Bremsbelag (15) ein Spalt dargestellt, der möglichst
klein sein sollte, um harte Schaltgeräusche beim
Betätigen der Bremse zu vermeiden.
Fig. 2 zeigt, daß sich zwischen dem äußeren Polschenkel
(11) und der Jochplatte (14) ein Spalt befindet, der
vorliegend von einer Folienscheibe (16) ausgefüllt ist,
die aus einem Material hohen magnetischen Widerstandes
besteht. Diese Folienscheibe (16) kann eine Dicke von
beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm haben und erstreckt sich
vorliegend auch über die benachbarte Stirnseite der
Magnetspule (13). Sie weist eine Mittenbohrung auf, die
an dem inneren Polschenkel (12) an dem Elektromagneten (1)
zentriert ist.
Die Folienscheibe (16) definiert somit einen bestimmten
Abstand zwischen der Stirnseite des äußeren Polschenkels
(11) und der Jochplatte (14) der den magnetischen
Widerstand im magnetischen Kreis soweit erhöht, daß im
aberregten Zustand des Elektromagneten (1) die vom
Restmagnetismus auf die Bremsscheibe (2) ausgeübte Kraft
kein "Kleben" der Bremsscheibe (2) an den Polschenkeln
(11 und 12) hervorrufen kann und die Bremsscheibe (2)
daher frei vor den Polschenkeln (11 und 12) steht.
Andererseits aber ist die durch die Folienscheibe (16)
hervorgerufene Erhöhung des magnetischen Widerstandes
so gering, daß im erregten Zustand des Elektromagneten
(1) dessen Funktion nicht beeinträchtigt und seine
aktive Bremskraft nur unwesentlich vermindert wird.
Die Folienscheibe (16) hat weiterhin den Vorteil, daß
sie die Jochplatte (14) wenigstens mit dem äußeren
Polschenkel (11) nach Art einer Dichtung verbindet,
wodurch ein staubdichter Abschluß des Elektromagneten
auf seiner Rückseite erreicht wird, so daß sich dort
kein ferritischer Bremsabrieb absetzen und den
magnetischen Widerstand beeinflussen kann. Dazu ist
vorzugsweise der Durchmesser der Folienscheibe (16)
etwas größer als der Außendurchmesser des äußeren
Polschenkels (11).
Claims (6)
1. Elektromagnetische Einscheibenbremse zum kraftschlüs
sigen Kuppeln zweier gegeneinander drehbarer Teile,
enthaltend einen mit dem einen Teil drehfest verbun
denen Elektromagneten mit einem Joch mit zwei beid
seitig einer Spule angeordneten Polschenkeln, denen
auf einer Seite eine an dem anderen Teil drehfest,
jedoch axial beweglich und rückstellkraftlos gehaltene,
einen Anker für den Elektromagneten bildende Brems
scheibe gegenübersteht, und mit einer Jochplatte auf
der der Bremsscheibe abgewandten Seite der Polschenkel
im magnetischen Kreis des Elektromagneten, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens einem
der Polschenkel (11, 12) und der Jochplatte (14) ein
schmaler Spalt ausgebildet ist, in welchem sich ein
Material (16) hohen magnetischen Widerstandes befin
det.
2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Material Luft
ist.
3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spalt von einer
Folienscheibe (16) ausgefüllt ist.
4. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spalt eine Breite bzw. die Folienscheibe (16) eine
Dicke von 0,1 bis 0,2 mm aufweisen.
5. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetspule (13) eine Ringspule ist, die zwischen
zwei zylindrischen Polschenkeln (11, 12) angeordnet
ist, und die Jochplatte (14) kreisförmig ist und eine
Bohrung aufweist, die von einer die Bremsscheibe (2)
tragenden Welle (7) durchdrungen ist.
6. Bremse nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folienscheibe
(16) einen größeren Außendurchmesser hat, als der
äußere Polschenkel (11) des Elektromagneten (1).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883805705 DE3805705C1 (de) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | |
PCT/EP1988/001196 WO1989008209A1 (en) | 1988-02-24 | 1988-12-22 | Electromagnetic single-disk brake |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883805705 DE3805705C1 (de) | 1988-02-24 | 1988-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3805705C1 true DE3805705C1 (de) | 1989-06-22 |
Family
ID=6348021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883805705 Expired DE3805705C1 (de) | 1988-02-24 | 1988-02-24 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3805705C1 (de) |
WO (1) | WO1989008209A1 (de) |
Cited By (3)
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- 1988-02-24 DE DE19883805705 patent/DE3805705C1/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1989008209A1 (en) | 1989-09-08 |
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