DE4031245C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse gemäß Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt (Baumann, W.: "Elektromagnetisch betätigte Federdruckbremsen", Industrie-Anzeiger, Essen, Nr. 96, 30.11.1962, S. 2249- 2251; Druckschrift "Bremsmotoren", Firma Siemens AG, 1971, Best.-Nr. 411.2/515), sogenannte Mikroschalter einzusetzen, die beim Lüften der Scheiben­ bremse zum Zurückziehen der Ankerscheibe von der Scheiben­ bremse zur Freigabe eines Stromrichters für einen Elektro­ motor od. dgl. betätigt werden. Lediglich aus der erstge­ nannten Fundstelle sind nähere konstruktive Einzelheiten zur Art des Anbaus des Mikroschalters an die Scheibenbremse bzw. den Elektromotor ersichtlich: der Mikroschalter ist an das Ankerscheiben-Stellaggregat umfassende Bremstopf- Gehäuse von außen radial versetzt und vorstehend ange­ bracht. Um solche Mikroschalter mit den Brems- bzw. Lüf­ tungsbewegungen der Ankerscheibe koppeln zu können, sind als Betätigungsglied dienende und aufwendig sowie kompli­ ziert konstruierte Gestänge erforderlich, welche die Ankerscheibenbewegungen in eine Betätigung des Mikroschal­ ters umsetzen.

Infolgedessen wird das der Erfindung zugrundeliegende Pro­ blem aufgeworfen, eine Scheibenbremse mit einem elektrome­ chanischen Schalter in konstruktiv einfacher und funktio­ nell zuverlässiger Weise zu versehen, der auf Scheibenbrem­ sen-Lüftung anspricht. Zur Lösung wird bei einer Scheiben­ bremse mit den im Oberbegriff genannten Merkmalen erfin­ dungsgemäß vorgeschlagen, daß der Schalter in einer Vertie­ fung der Gehäusewandung eingelassen und zumindest teilweise von dieser umgeben ist, von wo aus das Betätigungsglied die Gehäusewandung zur Anker­ scheibe durchsetzt.

Da also der elektromechanische Schalter, beispielsweise ein Mikroschalter, in die Wand des Aggregatsgehäuses in eine speziell ausgebildete Vertiefung eingesetzt ist, kann das Betätigungsglied sehr einfach ausgebildet sein und z. B. durch eine Passage, Bohrung od. dgl. der Gehäusewandung zur Ankerscheibe hindurchgeführt und dort an seinem Ende fi­ xiert werden. Zur Bewegungsübertragung von der Ankerscheibe auf das Betätigungsglied des Schalters ist mithin ein auf­ wendiges, um Ecken herum verlaufendes Winkel-/Hebelgestänge od. dgl., wie beim eingangs erläuterten Stand der Technik, nicht mehr notwendig. Es ergibt sich insbesondere die vor­ teilhafte Möglichkeit, in Weiterbildung der Erfindung das Betätigungsglied als mit der Ankerscheibe in Eingriff ste­ henden und in den Schalter hinein verschiebbaren Schalt­ stift auszubilden. M.a.W., dieser Schaltstift ist durch die Gehäusewandung hindurch linear geführt und am Ende der An­ kerscheibe angebracht, die aufgrund ihrer axialen Verschie­ bebewegung den Schalter gegenüber dessen Schaltstift linear verstellt.

Die bauliche Integration des Schalters läßt sich zweckmäßig dadurch realisieren, daß der Schalter in eine Vertiefung der Gehäusewandung eingelassen und von einer darauf aufge­ setzten Isolierplatte und/oder Klemmleiste oder dergleichen abgedeckt ist. Der damit erzielte Vorteil besteht darin, daß keine gesonderte Deckplatte erforderlich ist, sondern die von Haus aus notwendige Klemmleiste bzw. deren Klemmen­ gehäuse die Funktion, den Schalter vor Umgebungseinflüssen und/oder Beschädigungen zu schützen, miterfüllt.

Im Zuge der Lüftung der Scheibenbremse wird die Anker­ scheibe von der Bremsscheibe nur mit einem verhältnismäßig kleinen Hub zurückgezogen. Dabei wird das weitere Problem aufgeworfen, daß der Schalter bzw. dessen Betätigungsglied schon auf geringfügige Bewegungen der Ankerscheibe hin rea­ gieren muß. Zur Erzielung einer entsprechend hohen Ansprech­ empfindlichkeit für den Schalter wird in besonderer Wei­ terbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Schalter in seiner Lage durch eine von außen beispielsweise manuell be­ tätigbare Justiereinrichtung verstellbar ausgebildet ist. Über die Justiereinrichtung kann der elektromechanische Schalter auf das jeweilige spezifische Scheibenbremsen-An­ kerscheiben-Verhalten individuell und flexibel abgestimmt und insbesondere auf die richtige Ansprechempfindlichkeit justiert werden. Der winzige Bewegungshub der Ankerscheibe kann so durch ausgleichende Lageverschiebung des Schalters innerhalb seiner Aufnahme in der Gehäusewandung kompensiert werden. Zweckmäßigerweise ist ein Federelement derart ange­ ordnet, daß es auf den Schalter einwirkt und seiner Lage­ verschiebung bzw. der Verstellkraft der Justiereinrichtung entgegenwirkt. Dadurch wird die Justierhandhabung und -ge­ nauigkeit verbessert.

Um den unter Aufnahme des Schalters in der Gehäusewandung notwendigen Raum möglichst klein halten zu können, erfolgt die Lageverstellung des Schalters nicht über eine lineare Verschiebung, sondern besser über eine Dreh- oder Schwenk­ bewegung. Unter diesem Aspekt besteht eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung darin, daß der Schalter über ein Gelenk oder Drehlager in der Gehäusewandung dreh- oder schwenkbar gelagert ist. Konkret kann dies z. B. über einen Drehzapfen oder -stift erfolgen, der in der Gehäusewandung verankert ist und auf seinem freien Ende den Schalter trägt. In weiterer Konkretisierung dieses Gedankens sind die Justiereinrichtung und ggfs. das Federelement in ihrer Wirkunsgweise derart ausgerichtet, daß ihre auf den Schal­ ter ausgeübten Kräfte an der Dreh- oder Schwenkachse des Schalters jeweils beabstandet vorbeilaufen. Hierdurch wird gleichsam ein Hebelarm zwischen Schwenkachse und Kraftan­ griffspunkten gebildet, wodurch die gewünschte Schwenkbewe­ gung einfach herbeigeführt werden kann. In spezieller Aus­ gestaltung verlaufen die jeweiligen Kräfte von Justierein­ richtung und Federelement zueinander parallel, insbesondere in einer gemeinsamen Flucht. Gerade durch die letztgenannte Ausgestaltung wird das Zusammenwirken von Justiereinrich­ tung und Federelement, welches Genauigkeit und Feinheit der Einstellung dient, besonders gefördert.

Nach einer konstruktiv und/oder funktionsmäßig besonders vorteilhaften Realisierung der Erfindung ist eine Schrau­ benfeder zwischen dem Schalter und der Gehäusewandung ein­ gesetzt, welche mit dem Schaltstift parallel verläuft und/oder diesen koaxial umgibt. Hierdurch kann der Schalter bzw. dessen Ansprechempfindlichkeit leicht auf winzige Be­ wegungshübe seitens der Ankerscheibe einjustiert werden. Die Einstellgenauigkeit bzw. -auflösung zu der Justierein­ richtung wird wie oben bereits ausgeführt, erhöht.

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Lagerschild einer Scheiben­ bremse,

Fig. 2 eine Schnittansicht gem. der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht gem. der Linie III-III in Fig. 2, und

Fig. 4 eine Schnittansicht gem. der Linie IV-IV in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 besitzt die mit ihrem B-Lagerschild darge­ stellte Scheibenbremse 1 einen radial aufgesetzten Klemmen­ kasten 2, der mittels einer Zylinderschraube 3 befestigt ist. Der Klemmenkasten 2 weist in seinem Inneren Klemmlei­ sten (s. Bezugsziffer 4 in Fig. 2) oder andere elektrische Kontakteinrichtungen auf und ist vom Lagerschild bzw. der Scheibenbremse 1 durch eine Flachdichtung 5 abgegrenzt. Ge­ mäß Fig. 2 ist der Klemmenkasten 2 noch mit einer Öffnung 6 versehen, durch welche Kabel zu den einzelnen Funktionstei­ len der Scheibenbremse (Stellaggregat, Mikroschalter usw.) geführt werden können.

Weitere wichtige Funktionsteile der Scheibenbremse werden anhand von Fig. 2 und 4 erläutert: Auf der Welle 7 der Scheibenbremse ist eine Bremsscheibe 8 mit Bremsbelägen 9 über Mitnehmer 10 derart fixiert, daß eine Rotation 11 der Welle 7 auch der Bremsscheibe 8 erteilt wird. Die Brems­ scheibe 8 ist von einem unverdrehbaren Flansch 12 umgeben, der von Schrauben 13 durchsetzt und über diese mit einem axial benachbarten Topfmagneten 14 fest verbunden ist. Die­ ser trägt auf seiner äußeren Gehäusewandung 15 den bereits genannten Klemmenkasten 2. Über dessen Kabeleinführungsöff­ nung 6 sowie die Klemmleiste 4 wird eine Spule 16 im inne­ ren des Topfmagneten 14 elektrisch gespeist, sodaß das ge­ samte Stellaggregat 14, 16 magnetisch erregt wird und gegen die Kraft einer Druckfeder 17 eine Ankerscheibe 18 anzieht. Diese wird durch die Schrauben 13, von welchen eine oder mehrere von der Druckfeder 17 umwunden sind, ebenfalls durchsetzt und mithin gegenüber der Welle 7 bzw. der Brems­ scheibe 8 unverdrehbar gehalten. In Richtung der Mittel­ achse 19 jedoch kann sie durch Magnet- und/oder Federkräfte linear verschoben werden. Wird der Stromfluß durch die Spule 16 unterbrochen, erlöschen die magnetischen Kräfte des Stellaggregats 14, 16. Dann kommt die jeweils eine Ver­ bindungsschraube 13 umwindende Druckfeder 17, die zwischen dem Topfmagneten 14 und der Ankerscheibe 18 eingespannt ist, zur Wirkung und preßt dabei die Ankerscheibe 18 gegen einen zugewandten Bremsbelag 9 der ggfs. in Rotation 11 versetz­ ten Bremsscheibe 8. So wird auf diese und der damit bewe­ gungsstarr gekoppelten Welle 7 eine Bremswirkung ausgeübt.

Um beispielsweise einer externen Stromrichter-Einrichtung für eine mit der Scheibenbremse in Wirkungsverbindung ste­ henden elektrischen Maschine das Eingreifen oder Lösen der Ankerscheibe 18 von der Bremsscheibe 9 anzuzeigen, ist die Scheibenbremse mit einem Mikroschalter 20 versehen. Dieser ist in einem Hohlraum 21 eingesetzt, der durch eine Vertie­ fung in der Gehäusewandung 15 von außen radial nach innen gebildet ist. Der Hohlraum bzw. der Mikroschalter 20 ist durch eine Isolierplatte 22 abgedeckt und vor Umgebungsein­ flüssen geschützt. Auf der Isolierplatte 22 sitzt die vom klemmenkasten 2 umgebene Klemmleiste 4. Aus dem Mikroschal­ ter 20 führt ein parallel zur Achsrichtung 19 verschiebba­ rer Schaltstift 23, der durch die Gehäusewandung 15 bzw. dem Topfmagneten 14 zur Ankerscheibe 18 durchgeführt und an seinem dortigen Ende 24 fest verankert ist. So werden ach­ sparallele Bewegungen bzw. Stellhübe der Ankerscheibe 18, welche vom Stellaggregat 14, 16 ausgelöst sind, auf den Schaltstift 23 übertragen, der hierdurch den Schaltkontakt im Mikroschalter 20 schließt oder öffnet.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Mikro­ schalter 20 in der Gehäusewandung 15 des Topfmagneten 14 über einen Drehstift 25 fest verankert, sodaß dem Mikro­ schalter 20 um den Drehstift 25 eine Schwenkbewegung 26 er­ teilt werden kann. Der Herbeiführung der Schwenkbewegung dient eine Justierschraube 27, die vom B-Lagerschild der Scheibenbremse 1 (vgl. Fig. 1) aus extern betätigbar ist. Sie führt durch die Gehäusewandung 15 und greift an ihrem Ende am Mikroschalter 20 an; dies erfolgt in einer gemein­ samen Flucht 31 mit dem Schaltstift 23. Dieser ist an sei­ nem dem Mikroschalter 20 zugewandten Ende von einer Schrau­ benfeder 28 umwunden, die einerseits gegen den Mikroschal­ ter 20 und anderereits gegen eine Schulter 29 drückt, die das Ende einer in der Gehäusewandung 15 ausgebildeten Boh­ rung zum Führen und Umfassen der Schraubenfeder 28 bildet.

Mit diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel läßt sich eine Sicherheitseinrichtung verwirklichen, die einen Anlauf eines (nicht gezeichneten) Elektromotores gegen die ge­ schlossene Motor-Scheibenbremse 1 verhindert. Beim Lüften der Scheibenbremse durch Aktivierung der magnetischen An­ ziehkräfte des Stellaggregats 14, 16 auf die Ankerscheibe 18 wird der Mikroschalter 20 über seinen Schaltstift 23 betä­ tigt (geschlossen). Hierdurch kann indirekt oder direkt ein nicht näher beschriebener Steuerkreislauf eines Motorschüt­ zes aktiviert werden. Beim Einfallen der Bremse (Bremsbe­ trieb), wenn die Ankerscheibe 18 gegen die Bremsscheibe 8 drückt, ist der Schaltstift 23 in gegenüber dem Bremslüf­ tungsbetrieb umgekehrter Richtung von der Bremsscheibe 18 aus dem Mikroschalter 23 ausgezogen. Dabei wird der Mikroschalter geöffnet und kann so den Steuerkreislauf des Motorschützes unterbrechen. Folglich kann der Motor erst wieder anlaufen, wenn die Scheibenbremse in ihren Lüftungszustand rückversetzt wird. Aufgrund des relativ kleinen Bewegungshubs der Ankerscheibe 18 ist eine Justierung des Mikroschalters mittels der Justierschraube 27 und der damit zusammenwirkenden Schraubenfeder 28 nebst Drehstift bzw. Schwenkachse 25 zweckmäßig: Die Justierschraube 27 wird nur soweit eingeschraubt, daß der Mikroschalter 20 über seinen Schaltstift 23 von der axial verstellten Ankerscheibe 18 gerade noch betätigt wird. Dabei wird dem Mikroschalter 20 eine Schwenkbewegung 26 um den Drehstift 25 erteilt, wodurch die Schraubenfeder 28 etwas zusammengedrückt wird. Dadurch wird der Bewegungshub des Schaltstiftes 23 in den Mikroschalter 20 hinein verkürzt, sodaß der Mikroschalter beim Lüften der Anker­ scheibe 18 von der Bremsscheibe 8 mit größerer Sicherheit betätigt wird.

Claims (7)

1. Scheibenbremse, gegen deren drehbar gelagerte Bremsscheibe (8) eine unverdrehbar und axial verstellbar gelagerte Ankerscheibe (18) mittels Federkraft drückbar und mittels eines Stellaggregats (14, 16) unter Überwindung der Federkraft abziehbar ist, wobei mit der Verstellung der Ankerscheibe (18) ein elektromechanischer Schalter (20) betätigt wird, der mit dem stationären Aggregatsgehäuse ortsfest verbunden und von einem an der Ankerscheibe (18) bewegungsübertragend befestigten Schalt-Betätigungsglied (23) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (20) in einer Vertiefung (21) der Gehäusewandung (15) eingelassen und zumindest teilweise von dieser umgeben ist, von wo aus das Betätigungsglied (23) die Gehäusewandung (15) zur Ankerscheibe (18) durchsetzt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungsglied als mit der Ankerscheibe (18) in Eingriff stehender und in den Schalter (20) verschiebbarer Schaltstift (23) ausgebildet ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (20) in der Vertie­ fung (21) der Gehäusewandung (15) von einer dar­ auf aufgesetzten Abdeckung (22), insbesondere Isolierplatte und/oder Klemmleiste, umgeben ist.

4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (20) in seiner Lage durch eine extern betätigbare Justiereinrichtung (27) vorzugsweise gegen die Kraft eines Federelements (28) verstellbar ausge­ bildet ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (20) über ein Gelenk oder ein Drehlager (25) in der Gehäusewandung dreh- oder schwenkbar (26) gelagert ist.

6. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Justiereinrichtung (27) und ggfs. das Federelement (28) derart ausgerichtet sind, daß deren auf den Schalter (20) ausgeübte Kräfte jeweils im Abstand (30) von der Dreh- oder Schwenkachse (25) des Schalters (20) und vorzugs­ weise zueinander parallel, insbesondere in einer gemeinsamen Flucht (31) verlaufen.

7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit dem Schaltstift (23) parallel und/oder ko­ axial verlaufende Schraubenfeder (28), die zwi­ schen dem Schalter (20) und der Gehäusewandung (15) eingespannt ist.