DE4109786A1 - ELECTROMAGNETIC BRAKE FOR A MOTOR - Google Patents

ELECTROMAGNETIC BRAKE FOR A MOTOR

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DE4109786A1
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Jean Alexi Melinand
Jacques Henri Ernest Royer
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremse für einen Motor mit einer Rotorwelle, von der ein Ende aus einem Gehäuse vorspringt, mit einer konzentrisch zur Rotorwelle montierten elektrischen Spule und mit an einem mit der Welle drehfest verbundenen Halter montierten Bremsschuhen, wobei die Bremse dazu dient, durch Reibung der Bremsschuhe an mindestens einer Bremsfläche die Drehung der Welle beim Abschalten der Spule zum Stillstand zu bringen.The invention relates to an electromagnetic brake for one Motor with a rotor shaft, one end of which is from a housing protrudes with a concentric to the rotor shaft electrical coil and with one on the shaft rotatably connected bracket-mounted brake shoes, the brake serves by rubbing the brake shoes on at least one Braking surface the rotation of the shaft when switching off the coil Bring to a standstill.

Elektromagnetische Bremsen dieser Art sind bekannt. Sie sind entweder im Inneren des Motorgehäuses oder außen an diesem angeordnet. Der Motor ist dabei von seinem Entwurf her zur Aufnahme einer solchen Bremse eingerichtet. Es ist nämlich schwierig, eine Bremse an einem bereits vorhandenen Motor ohne große Veränderungen anzubringen. Falls der Motor nicht bereits zur Aufnahme einer Bremse eingerichtet ist, und besonders wenn er zum Antrieb von gefährlichen Geräten dienen soll, z. B. von der Art Mähmaschinen, Kreissägen, Schneidemaschinen und dergleichen, führt die Anbringung einer wirksamen Schnellbremse zu erheblich höheren Herstellungskosten.Electromagnetic brakes of this type are known. you are either inside or outside of the motor housing arranged. The engine is from its design Recording such a brake set up. Because it is difficult to apply a brake on an existing engine without to make big changes. If the engine is not already is set up to accommodate a brake, and especially if it is used to drive dangerous devices, e.g. B. from of the type mowers, circular saws, cutting machines and the like, the application of an effective rapid brake at significantly higher manufacturing costs.

Durch die Erfindung soll dieser Nachteil behoben und eine Bremse geschaffen werden, die einfach an einem Motor beliebigen Typs anbringbar ist und dabei im Fall der Stromunterbrechung oder Abschaltung eine besonders wirksame Bremsung gewährleistet. The invention is intended to remedy this disadvantage and a brake be created simply on an engine of any type is attachable and in the event of power failure or Shutdown ensures a particularly effective braking.  

Erfindungsgemäß ist die Bremse außerhalb des Motorgehäuses angeordnet und weist zu diesem Zweck einen Deckel auf, der mit einer Befestigungsvorrichtung zur abnahmbaren Befestigung am Gehäuse versehen ist und der die Spule und den Bremsschuhträger umschließt, wobei die Bremsschuhe zwischen zwei Bremsflächen angeordnet sind, nämlich einer ersten Bremsfläche, die vom Boden des Deckels gebildet ist, und einer zweiten Bremsfläche, die von einem Bremselement gebildet ist, das rings um die Welle und in der Nähe der Spule gegen die Beaufschlagung durch eine elastische Vorrichtung verschiebbar gehalten ist, so daß es zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Ruhestellung, in der es gegen die Wirkung der elastischen Vorrichtung von der unter Spannung stehenden Spule angezogen wird, wenn sich der Motor dreht, und in welcher Stellung die Bremsschuhe und die Welle frei drehbar sind, und einer Bremsstellung, in die es durch die elastische Vorrichtung gedrückt wird, sobald die Stromversorgung der Spule unterbrochen ist, und in welcher es die Bremsschuhe gegen den Deckel drückt, um die Drehung der Welle zu bremsen.According to the invention, the brake is outside the motor housing arranged and for this purpose has a lid that with a fastening device for removable fastening on Housing is provided and the coil and the brake shoe carrier encloses, the brake shoes between two braking surfaces are arranged, namely a first braking surface from the ground of the lid is formed, and a second braking surface by a braking element is formed, which around the shaft and in close to the coil against exposure to a elastic device is slidably held so that there are two Can take positions, namely a rest position in which it against the action of the elastic device from the below The live coil is attracted when the motor turns, and in what position the brake shoes and the shaft are freely rotatable, and a braking position in which it through the elastic device is pressed once the power supply the coil is broken, and in which it is the brake shoes presses against the lid to brake the rotation of the shaft.

Die Bremse kann so an jeden beliebigen Typ von Motor angepaßt werden, da sie außerhalb des Motorgehäuses abnehmbar angebracht ist. Sie kann daher in einfacher Weise in Großserie montiert und zur Wartung leicht abgenommen werden. Außerdem bremsen die Bremsschuhe im Augenblick der Unterbrechung der Stromversorgung des Motors, indem sie gleichzeitig an zwei Reibflächen reiben: dem Deckelboden und dem Bremselement. Die Reibungskraft wird daher verdoppelt, und man erhält so einen Stillstand der Drehung praktisch gleichzeitig mit der Abschaltung des Motors. Die Erfindung bringt also eine große Bedienungssicherheit für den Benutzer.The brake can thus be adapted to any type of motor as they are removably attached outside the motor housing is. It can therefore be easily assembled and mass-produced can be easily removed for maintenance. They also brake Brake shoes at the moment of power cut of the engine by rubbing two friction surfaces simultaneously: the lid base and the brake element. The friction force will therefore doubled and you get a standstill of the rotation practically at the same time as the engine was switched off. The Invention thus brings great operational security for the User.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden weiter erläutert durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Hierin zeigen:Details and advantages of the invention are further explained by the following description of an embodiment with Reference to the accompanying drawings. Show here:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Bremse, wobei das Bremselement in Ruhestellung ist; Figure 1 is a partial section of a brake according to the invention, wherein the braking element is in the rest position.

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, wobei das Bremselement in Bremsstellung ist; FIG. 2 shows a section corresponding to FIG. 1, with the braking element in the braking position;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der Bremse vor der Befestigung am Gehäuse eines Motors. Fig. 3 is a partial perspective view of the brake before attachment to the housing of an engine.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte elektromagnetische Bremse dient als Ausrüstung eines nur schematisch gezeigten Motors 1 mit einer Rotorwelle 2, von der ein Ende aus einem Gehäuse 3 vorspringt. Die Bremse weist eine elektrische Spule 4 in Form eines Ringes auf, die konzentrisch zur Welle 2 montiert und mit dem Motor 1 in Reihe geschaltet ist, sowie Bremsschuhe 5, die als Reibbelag auf einem drehfest mit der Welle 2 verbundenen Träger 6 ausgebildet sind. Der Träger 6 weist einen Mitnehmer 7 auf, der auf die Welle 2 aufgepreßt ist, und einen axial biegsamen Teil 8, an dem die Bremsschuhe gehalten sind. Der biegsame Teil 8 hat die Form einer Scheibe, deren Mittelteil fest am Mitnehmer 7 angebracht ist und die an ihrem Rand Öffnungen 9 aufweist, in denen die Bremsschuhe 5 so montiert sind, daß sie axial beiderseits des biegsamen Teils 8 vorstehen. Vorzugsweise sind drei Bremsschuhe vorgesehen.The electromagnetic brake shown in FIGS. 1 to 3 serves to equip a motor 1, shown only schematically, with a rotor shaft 2 , one end of which projects from a housing 3 . The brake has an electrical coil 4 in the form of a ring, which is mounted concentrically to the shaft 2 and is connected in series with the motor 1 , and brake shoes 5 which are designed as a friction lining on a carrier 6 connected to the shaft 2 in a rotationally fixed manner. The carrier 6 has a driver 7 , which is pressed onto the shaft 2 , and an axially flexible part 8 , on which the brake shoes are held. The flexible part 8 has the shape of a disc, the central part of which is firmly attached to the driver 7 and which has openings 9 at its edge, in which the brake shoes 5 are mounted so that they protrude axially on both sides of the flexible part 8 . Three brake shoes are preferably provided.

Erfindungsgemäß ist die Bremse an der Außenseite des Gehäuses 3 angebracht und weist zu diesem Zweck einen Deckel 10 auf, der mit Befestigungsvorrichtungen 11 oder 11′ zur abnehmbaren Befestigung am Gehäuse 3 ausgerüstet ist.According to the invention, the brake is attached to the outside of the housing 3 and for this purpose has a cover 10 , which is equipped with fastening devices 11 or 11 'for detachable fastening to the housing 3 .

Die Befestigungsvorrichtung 11 besteht aus einer Bajonettvor­ richtung mit Haken 12, die vom Deckel 10 getragen sind und dazu bestimmt sind, Öffnungen 13 zu durchsetzen, die im Gehäuse 3 ausgebildet sind. Man braucht daher nur im Gehäuse 3 eines be­ liebigen Motors Öffnungen 13 herzustellen, um dort eine erfin­ dungsgemäße Bremse anzubringen. Die Haken 12 können außerdem eine elastische Rückhaltevorrichtung (nicht gezeigt) aufweisen, welche den Haken 12 durch Reibung am Rand der Öffnungen 13 durch Einspannung eines Teils des Flansches 14 der Spule 4 zwischen dem Gehäuse 3 und der Unterkante 15 des Deckels 10 halten, um so eine Selbstentriegelung des Deckels 10 zu verhindern. The fastening device 11 consists of a Bajonettvor direction with hooks 12 which are supported by the cover 10 and are intended to penetrate openings 13 which are formed in the housing 3 . It is therefore only necessary to make openings 13 in the housing 3 of an arbitrary motor in order to install a brake according to the invention there. The hooks 12 may also include an elastic retainer (not shown) which holds the hook 12 by friction at the edge of the openings 13 by clamping part of the flange 14 of the spool 4 between the housing 3 and the lower edge 15 of the cover 10 , and so on prevent self-unlocking of the cover 10 .

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Befestigungsvorrichtung zur abnehmbaren Befestigung aus einer Vorrichtung mit elastischer Klammer 11′ (in Fig. 2 strich­ punktiert dargestellt), deren Enden sich jeweils in eine in Deckel 10 ausgebildete Seitenöffnung 22 und in eine im Gehäuse 3 ausgebildete Seitenöffnung 23 einhängen.In another embodiment of the invention, the fastening device for detachable fastening consists of a device with an elastic clip 11 '(shown in dash- dotted lines in FIG. 2), the ends of which are each in a side opening 22 formed in cover 10 and in a side opening formed in housing 3 23 hang up.

Der Deckel 10 umschließt so die Spule 4 und den Träger 6 der Bremsschuhe 5, wobei diese Bremsschuhe zwischen zwei Brems­ flächen angeordnet sind, nämlich einer ersten Bremsfläche, die vom Boden 16 des Deckels 10 gebildet wird, und einer zweiten Bremsfläche, die von einem Bremselement 17 gebildet wird, das um die Welle 2 in der Nähe der Spule 4 gegen die Wirkung einer elastischen Vorrichtung 18 verschiebbar gehalten ist, wobei die elastische Vorrichtung beispielsweise aus einer Schraubenfeder besteht, die konzentrisch zur Welle 2 und im Mittelraum des Ringes der Spule 4 angeordnet ist.The cover 10 thus encloses the coil 4 and the carrier 6 of the brake shoes 5 , these brake shoes being arranged between two braking surfaces, namely a first braking surface which is formed by the bottom 16 of the cover 10 , and a second braking surface which is provided by a braking element 17 is formed, which is held around the shaft 2 in the vicinity of the coil 4 so as to be displaceable against the action of an elastic device 18 , the elastic device consisting, for example, of a helical spring which is arranged concentrically with the shaft 2 and in the central space of the ring of the coil 4 is.

Das Bremselement 17 weist eine Stulpe (Eintiefung) 19 mit einer Mittelöffnung 19′ auf, die von der Welle 2 durchsetzt ist, und ist durch mindestens einen Zapfen 20 an der Drehung gehindert, der vom Element 17 getragen ist und einen im Deckel 10 parallel zur Welle 2 ausgebildeten seitlichen Schlitz 21 durchsetzt, so daß das Bremselement 17 um die Welle 2 axial verschiebbar ist.The brake element 17 has a cuff (recess) 19 with a central opening 19 ', which is penetrated by the shaft 2 , and is prevented from rotating by at least one pin 20 which is supported by the element 17 and one in the cover 10 parallel to Shaft 2 formed through lateral slot 21 , so that the braking element 17 is axially displaceable about the shaft 2 .

Das Bremselement 17 kann zwei Stellungen einnehmen, nämlich eine Ruhestellung (Fig. 1), in die es gegen die Wirkung der Feder 18 durch die unter Spannung stehende Spule 4 gezogen wird, wenn sich der Motor 1 dreht und in welcher die Bremsschuhe 5 und die Welle 2 frei drehbar sind, und andererseits eine Bremsstellung (Fig. 2), in die es durch die Feder 18 gedrückt wird, sobald die Stromversorgung der Spule 4 unterbrochen wird, und in der es die Bremsschuhe 5 gegen den Deckel 10 drückt, um die Drehung der Welle 2 abzubremsen.The brake element 17 can assume two positions, namely a rest position ( FIG. 1), into which it is pulled against the action of the spring 18 by the live coil 4 when the motor 1 is rotating and in which the brake shoes 5 and the Shaft 2 are freely rotatable, and on the other hand a braking position ( Fig. 2), in which it is pressed by the spring 18 as soon as the power supply to the coil 4 is interrupted, and in which it presses the brake shoes 5 against the cover 10 to the Decelerate rotation of shaft 2 .

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bremse ist also sehr einfach. Wenn sich der Motor dreht (Fig. 1), wird die Spule 4 mit Strom versorgt und zieht das Bremselement 17 gegen die Wirkung der Feder 18 axial zu sich. Der Träger 6 der Bremsschuhe 5 kann sich so frei mit der Welle 2 drehen. Im Augenblick, wo die Stromversorgung des Motors 1 abgeschaltet wird (Fig. 2), wird auch die Stromversorgung der Spule 4 abgeschaltet, das Bremselement 17 wird von der Spule nicht mehr angezogen, so daß die Feder 18 dieses Bremselements gegen den Boden 16 des Deckels 10 drückt, so daß die Bremsschuhe 5 an den zwei Bremsflächen 16, 17 reiben und so die Drehung der Welle 2 fast augenblicklich blockieren.The operation of the brake according to the invention is therefore very simple. When the motor rotates ( Fig. 1), the coil 4 is energized and pulls the braking element 17 axially against the action of the spring 18 . The carrier 6 of the brake shoes 5 can rotate freely with the shaft 2 . At the moment when the power supply to the motor 1 is switched off ( FIG. 2), the power supply to the coil 4 is also switched off, the braking element 17 is no longer attracted by the coil, so that the spring 18 of this braking element against the bottom 16 of the cover 10 presses so that the brake shoes 5 rub against the two braking surfaces 16 , 17 and thus block the rotation of the shaft 2 almost instantaneously.

Claims (6)

1. Elektromagnetische Bremse zur Ausrüstung eines Motors (1), von dem ein Ende der Rotorwelle (2) aus einem Gehäuse (3) vorspringt, mit einer elektrischen Spule (4), die konzentrisch zur Welle (2) montiert ist und mit Bremsschuhen (5), die an einem mit der Welle (2) drehfesten Träger (6) montiert sind, wobei die Bremse bei Unterbrechung der Stromversorgung der Spule (4) die Drehung der Welle (2) durch Reibung der Bremsschuhe (5) an mindestens einer Bremsfläche zum Stillstand bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse an der Außenseite des Gehäuses (3) angebracht ist und zu diesem Zweck einen Deckel (10) aufweist, der mit Vorrichtungen (11, 11′) zur abnehmbaren Befestigung am Gehäuse (3) ausgerüstet ist und die Spule (4) und den Träger (6) der Bremsschuhe (5) umschließt, wobei die Bremsschuhe (5) zwischen zwei Bremsflächen (16, 17) angeordnet sind, nämlich einer vom Boden des Deckels (16) gebildeten ersten Bremsfläche und einer zweiten Bremsfläche, die von einem Bremselement (17) gebildet ist, das um die Welle (2) gegen die Wirkung einer elastischen Vorrichtung (18) verschiebbar und in der Nähe der Spule (4) gehalten ist und zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Ruhestellung, in die es gegen die Wirkung der elastischen Vorrichtung (18) durch die unter Spannung stehende Spule (4) gezogen wird, wenn sich der Motor (1) dreht, und in welcher die Bremsschuhe (5) und die Welle (2) frei drehbar sind, und andererseits einer Bremsstellung, in die es durch die elastische Vorrichtung (18) gedrückt wird, sobald die Stromversorgung der Spule (4) unterbrochen wird, und in welcher es die Bremsschuhe (5) gegen den Deckel (10) drückt, um die Drehung der Welle (2) abzubremsen.1. Electromagnetic brake for equipping a motor ( 1 ), from which one end of the rotor shaft ( 2 ) projects from a housing ( 3 ), with an electrical coil ( 4 ), which is mounted concentrically to the shaft ( 2 ) and with brake shoes ( 5 ), which are mounted on a support ( 6 ) which is rotationally fixed to the shaft ( 2 ), the brake, when the power supply to the coil ( 4 ) is interrupted, the rotation of the shaft ( 2 ) by friction of the brake shoes ( 5 ) on at least one braking surface brings to a standstill, characterized in that the brake is attached to the outside of the housing ( 3 ) and for this purpose has a cover ( 10 ) which is equipped with devices ( 11 , 11 ') for removable attachment to the housing ( 3 ) and encloses the coil ( 4 ) and the carrier ( 6 ) of the brake shoes ( 5 ), the brake shoes ( 5 ) being arranged between two braking surfaces ( 16 , 17 ), namely a first braking surface formed by the bottom of the cover ( 16 ) and e iner second braking surface, which is formed by a braking element ( 17 ) which is displaceable about the shaft ( 2 ) against the action of an elastic device ( 18 ) and is held in the vicinity of the coil ( 4 ) and can assume two positions, namely one Rest position, in which it is pulled against the action of the elastic device ( 18 ) by the live coil ( 4 ) when the motor ( 1 ) rotates, and in which the brake shoes ( 5 ) and the shaft ( 2 ) are free are rotatable, and on the other hand a braking position into which it is pressed by the elastic device ( 18 ) as soon as the power supply to the coil ( 4 ) is interrupted, and in which it presses the brake shoes ( 5 ) against the cover ( 10 ) brake the rotation of the shaft ( 2 ). 2. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (11) zur abnehmbaren Befestigung des Deckels (10) am Gehäuse (3) aus einer Bajonettvorrichtung mit vom Deckel (10) getragenen Haken (12) besteht, welche im Gehäuse (3) ausgebildete Öffnungen (13) durchsetzen und mit diesen zusammenwirken. 2. Electromagnetic brake according to claim 1, characterized in that the device ( 11 ) for removable attachment of the cover ( 10 ) to the housing ( 3 ) consists of a bayonet device with the cover ( 10 ) carried hooks ( 12 ), which in the housing ( 3 ) Push through formed openings ( 13 ) and interact with them. 3. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung zur abnehmbaren Befestigung des Deckels (10) am Gehäuse (3) aus einer elastischen Klammervorrichtung (11′) besteht, deren Enden jeweils in eine im Deckel (10) ausgebildete Öffnung (22) und in eine im Gehäuse (3) ausgebildete Öffnung (23) einhängbar sind.3. Electromagnetic brake according to claim 1, characterized in that the fastening device for the detachable fastening of the cover ( 10 ) to the housing ( 3 ) consists of an elastic clamp device ( 11 '), the ends of which are each formed in an opening in the cover ( 10 ) ( 22 ) and can be hung in an opening ( 23 ) formed in the housing ( 3 ). 4. Elektromagnetische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) der Bremsschuhe (5) einen auf die Welle (2) aufgepreßten Mitnehmer (7) und einen axial biegsamen Teil (8) aufweist, an dem die Bremsschuhe (5) gehalten sind.4. Electromagnetic brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier ( 6 ) of the brake shoes ( 5 ) has a pressed onto the shaft ( 2 ) driver ( 7 ) and an axially flexible part ( 8 ) on which the brake shoes ( 5 ) are held. 5. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Teil (8) des Trägers (6) von einer Scheibe gebildet wird, die an ihrem Umfang Löcher (9) aufweist, in denen die Bremsschuhe (5) so gehalten sind, daß sie über die eine und andere Seite des biegsamen Teils (8) vorstehen.5. Electromagnetic brake according to claim 4, characterized in that the flexible part ( 8 ) of the carrier ( 6 ) is formed by a disc which has holes ( 9 ) on its circumference, in which the brake shoes ( 5 ) are held so that they protrude over one and the other side of the flexible part ( 8 ). 6. Elektromagnetische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (17) eine Stulpe (19) mit einer von der Welle (2) durchsetzten Mittelöffnung (19′) aufweist und an der Drehung durch mindestens einen vom Bremselement (17) getragenen Zapfen (20) gehindert ist, der einen im Deckel (10) parallel zur Welle (2) ausgebildeten Schlitz (21) durchsetzt und so die axiale Verschiebung des Bremselements (17) um die Welle (2) ermöglicht.6. Electromagnetic brake according to one of claims 1 to 5, characterized in that the braking element ( 17 ) has a cuff ( 19 ) with a through the shaft ( 2 ) through the central opening ( 19 ') and the rotation by at least one of the braking element ( 17 ) supported pin ( 20 ) is prevented, which passes through a slot ( 21 ) formed in the cover ( 10 ) parallel to the shaft ( 2 ) and thus enables the axial displacement of the braking element ( 17 ) around the shaft ( 2 ).
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