DE3805705C1 - - Google Patents

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).