DE4138454A1 - Dreistufige elektrische bremse - Google Patents
Dreistufige elektrische bremseInfo
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Description
Bei Transportfahrzeugen ist es oft erwünscht, den Betrag der aufgebrachten Bremskraft
entsprechend bestimmten Faktoren zu verändern. Hydraulische Bremsen gewährleisten eine
große Flexibilität im Betrag der aufgebrachten Bremskraft, jedoch sind hydraulische Brems
systeme teuer wegen des erforderlichen Platzes für die Ausrüstung und die Installation.
Elektrische Bremsen werden häufig bei Transportfahrzeugen, insbesondere bei elektrisch
angetriebenen Fahrzeugen (vor allem beim innerbetrieblichen Transportwesen) verwendet wegen
ihrer (geringen) Größe und Einfachheit, jedoch eignen sich elektrische Bremsen normalerweise
nicht für das Variieren der aufgebrachten Bremskraft. Normalerweise sind sie entweder an- oder
ausgeschaltet.
Bei bestimmten Fahrzeugen ist es wünschenswert, die Bremskraft in gewissem Maße zu
verändern zwecks Anpassung an die Gestaltung bzw. den Zustand des Fahrzeuges. Wenn
beispielsweise das Fahrzeug sich mit einer angehobenen Last bewegt oder wenn das Fahrzeug
sich in einer engen Wendung befindet, sollte eine starke Bremsung vermieden werden. Unter
diesen Umständen wäre die Ausrüstung des Fahrzeuges mit einer elektrischen Bremse, die
weniger als die volle Bremskraft aufbringt, wünschenswert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Bremse mit variabler Bremskraft für
Transportfahrzeuge (vor allem für das innerbetriebliche Transportwesen), wie z. B. Gabelstapler,
und insbesondere auf eine elektrische Bremse, bei welcher die Bremskraft unter Ansprechen auf
die Höhe der Last bzw. Beladung (die ihrerseits die Geschwindigkeit des Fahrzeuges regelt) und
in Abhängigkeit vom Lenkwinkel des Fahrzeuges geregelt bzw. gesteuert werden kann.
Die elektrische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet zwei Sätze von radial
beabstandeten Federn, um Bremsbeläge bzw. -backen gegen einen Rotor zu drücken. Der erste
Satz von Federn stellt ein erstes Niveau der Bremskraft bereit, typischerweise ein Drittel der
Gesamtbremskraft. Der zweite Satz von Federn stellt einen zweiten Wert der Bremskraft bereit,
typischerweise zwei Drittel der Gesamtbremskraft. Ein Paar von Elektromagneten wirken auf
Einbauten, die zwischen den Federn und den Bremsbacken angeordnet sind, um zu
ermöglichen, daß entweder der erste Satz von Federn allein die Bremskraft bereitstellt, oder daß
der zweite Satz von Federn allein oder beide Sätze zusammen die Bremskraft bereitstellen. Die
Auswahl der Elektromagneten findet statt über einen Steuerschaltkreis entsprechend der
gewünschten Bremskraft.
Zunächst ist der Strom durch die elektromagnetischen Elemente stark, um sicherzustellen, daß
der zugehörige Einbau bzw. Anker in Richtung des Elektromagneten gezogen wird, und später
wird der elektrische Strom reduziert, um die Erwärmung und den Energiebedarf zu minimieren.
Der Platz oder die Lücke zwischen den Elektromagneten und den Ankern kann in einer
Ausführungsform festgestellt werden durch Überprüfen eines Kolbens, dessen Ende sich durch
das äußere Gehäuse der Bremse hindurch erstreckt. Die Lücke wird eingestellt über einen Satz
von Stellschrauben, welche um den Umfang des Bremsengehäuses herum angeordnet sind.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte elektrische Bremse
bereitzustellen, die die aufgebrachte Bremskraft in drei Abstufungen variieren kann.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte elektrische Bremse
bereitzustellen, bei welcher zwei Sätze von Federn verwendet werden, um eine Bremskraft auf
einen Rotor aufzubringen und wobei zwei Sätze von Elektromagneten verwendet werden, um
wahlweise die Kraft der Federn zu übertreffen bzw. aufzuheben.
Schließlich soll mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Bremse mit variabler Bremskraft
für die Anbringung an eine rotierende Welle bereitgestellt werden, wobei die Bremse einen
Bremsenrotor aufweist, der so gehaltert ist, daß er sich mit der Welle dreht, ein Gehäuse aufweist,
das gegen Drehung gesichert befestigt ist, Bremsklötze oder -backen aufweist, die mit dem
Gehäuse verknüpft bzw. diesen zugeordnet und an gegenüberliegenden Seiten des Rotors
angeordnet sind, um mit dem Rotor in Eingriff zu treten und dessen Drehung zu stoppen, wenn
sie daran angelegt werden, eine Einrichtung aufweist, um die Bremsbacken gegen den Rotor zu
pressen und eine Einrichtung aufweist, um die Bremse zu steuern bzw. zu regeln, wobei die
Anpreßeinrichtung innere und äußere Beschläge bzw. Anker aufweist, die mit den Halterungs
elementen für die Bremsbacken zusammenwirken, eine erste Mehrzahl von Federn zwischen dem
Gehäuse und dem inneren Beschlag bzw. Anker angeordnet ist, um einen ersten Wert einer Kraft
auf den Rotor aufzubringen, eine zweite Mehrzahl von Federn zwischen dem Gehäuse und dem
äußeren Beschlag bzw. Anker angebracht ist, um einen zweiten Kraftwert an dem Rotor
aufzubringen, und wobei die Einrichtung zum Steuern der Bremse erste und zweite elektomagneti
sche Einrichtungen aufweist, die an dem Gehäuse montiert sind, um mit dem inneren bzw.
äußeren Anker oder Beschlag zusammenzuwirken, um die Bremsbacken gegen die Kraft der
Federn von dem Rotor wegzubewegen, und eine Einrichtung aufweist, um wahlweise die ersten
und zweiten elektromagnetischen Einrichtungen zu betätigen, um einen ersten Wert einer
Bremskraft bereitzustellen, wenn die erste elektromagnetische Einrichtung freigegeben wird, einen
zweiten Wert der Bremskraft bereitzustellen, wenn die zweite elektromagnetische Einrichtung
freigegeben wird, und einen dritten Wert der Bremskraft bereitzustellen, wenn beide elek
tromagnetischen Einrichtungen freigegeben sind, und wobei keine Bremskraft aufgebracht wird,
wenn beide elektromagnetischen Einrichtungen eingeschaltet sind bzw. unter Strom stehen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Bremse bereitzustellen, bei
welcher die Lücke zwischen den Elektromagneten und dem Anker bzw. Beschlag einfach durch
Untersuchung eines Kolbens festgestellt werden kann, der sich durch das Bremsengehäuse
erstreckt, und wobei eine einfache Einstellung dieser Lücke bewerkstelligt wird durch Einstellen
von Schrauben am Umfang des Bremsengehäuses.
Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung,
den zugehörigen Zeichnungen und den vorstehenden Ansprüchen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Bremse, die gemäß der
vorliegenden Erfindung aufgebaut ist,
Fig. 2 ist eine ebene Draufsicht auf die Bremse,
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entsprechend einem Schnitt entlang der Linie 3-3 in
Fig. 2,
Fig. 4a und 4b sind genaue Darstellungen eines Steg- bzw. Rippenaufbaues, um einen
minimalen Spalt zwischen einem Anker und einem Elektromagneten aufrecht
zuerhalten,
Fig. 5 ist eine genaue Ansicht eines Kolbenaufbaues, welcher verwendet wird, um
festzustellen, ob der Luftspalt in dem Bremsenaufbau eine Einstellung erfordert,
und
Fig. 6 ist ein elektrisches Blockdiagramm, welches einen Steuerschaltkreis für den
Betrieb der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung darstellen, und zunächst besonders auf die Fig. 1 und 2, wo eine elektrische
Bremse allgemein mit 10 bezeichnet ist und ein festes bzw. fixiertes Gehäuse 15 aufweist, in
welches hinein sich eine sich drehende bzw. drehbare Welle 20 erstreckt. Ein Ende der Welle 20
erstreckt sich in eine Keilnabe 22, die mit Keilen 23 und einer Keilnut 24 versehen ist, in welche
ein (nicht dargestellter) Keil eingefügt werden kann, um die Nabe 22 mit der Welle 20 zu
verriegeln und um zu verhindern, daß eine Relativdrehung zwischen diesen stattfindet.
Ein Bremsenrotor bzw. eine Bremsscheibe 30 ist mit einer mit Keilen versehenen zentralen
Öffnung für die Montage auf der Nabe 22 versehen. Der Rotor bzw. die Scheibe ist in axialer
Richtung bezüglich der Nabe und der Welle bewegbar, jedoch aufgrund der Wirkung der
Verkeilung 32 nicht in Drehrichtung.
Ein Paar von ringförmigen Bremsklotzelementen bzw. Bremsbackenelementen 34 und 36 sind an
gegenüberliegenden Seiten des Rotors 30 angeordnet, um mit der Welle in Eingriff zu treten und
deren Drehung zu stoppen, wenn sie daran angelegt werden. Die Bremsklotzelemente 34 und 36
sind konventionelle Scheibenbremsbeläge, die jeweils vier Belagabschnitte aufweisen.
Das Gehäuse 15 umfaßt eine Befestigungsplatte 40, auf welcher die Bremsklotzelemente 34
befestigt werden, typischerweise durch Nieten. Öffnungen 42 sind in der Befestigungsplatte 40
vorgesehen, um Bolzen zu montieren, um das Gehäuse an dem Rahmen des Fahrzeuges sicher
zu befestigen. Das Gehäuse weist auch ein Spulenkörperteil 50 auf, das mit einer zentralen
Öffnung 51, einem inneren Ankerteil oder Ring 52, einem äußeren Ankerring 54, welcher in
radialer Richtung von dem inneren Ankerring beabstandet ist, einer Druckplatte 56 für die
Bremsbeläge, einem ersten oder inneren Satz von Federn 60, einem zweiten oder äußeren Satz
von Federn 62, einem Federgegenhalter 64 und einer Stellschraube 68 versehen ist.
Die Druckplatte 56 für die Bremsbeläge ist eine nicht magnetische ringförmige Platte, an welcher
die Bremsbackenelemente 36 durch Nieten befestigt sind. Ein Paar von ringförmigen Ankerringen
52 und 54 ist zwischen der Druckplatte 56 und dem Spulenkörper 50 angeordnet. Diese
Ankerringe sind aus einem magnetischen Material, wie z. B. aus Weicheisen hergestellt. Der innere
Ankerring 52 ist mit einer nicht magnetischen Hülse 66 versehen, die in seine zentrale Öffnung
mit Preßsitz eingepaßt ist und die sich in die zentrale Öffnung 51 des Körperteiles 50 erstreckt.
Diese Hülse zentriert den Ring 52 relativ zu dem Körperteil.
Der äußere Ankerring 54 weist Aussparungen 55 auf, und die Druckplatte 56 weist Aussparungen
57 auf, die mit Abstandshaltern 100 zusammenwirken, um den Ring 54 zu zentrieren und um zu
verhindern, daß die Platte 56 sich dreht. Sowohl die Platte 56 als auch die Hülse 66 sind nicht
magnetisch, um sicherzustellen, daß die elektromagnetischen Einrichtungen 80 und 82
unabhängig auf die Ankerringe 52 und 54 wirken.
Die Bremsbelagelemente 36 werden mit Hilfe zweier Sätze von Federn 60 und 62, welche
zwischen der Federhalterung 64 und den Ankerringen 52 und 54 wirken, gegen den Rotor 30
gedrückt. Die Kraft der Federn bewirkt auch, daß der Rotor 30 auf dem Keil 32 und zu dem
Bremsbelag bzw. Bremsklotz 34 hin gleitet. Der Rotor bzw. die Scheibe 30 wird also wirksam
zwischen den Bremsbelägen bzw. Bremsbacken 34 und 36 eingeklemmt aufgrund der Wirkung
der Federn 60 und 62.
Die Federhalterung 64 weist eine innere Nabe 70 auf, die in eine Gewindeöffnung 72 im Zentrum
des Körperteiles 50 eingeschraubt ist. Die axiale Position der Halterung bzw. des Federgegenhal
ters 64 regelt den von den Federn auf die Druckplatte 56 ausgeübten Druck und regelt damit auch
das Bremsmoment. Die Feststellschraube 68 verriegelt bzw. sichert den Federgegenhalter 64
gegen eine Drehung, sobald die Federn 60 und 62 eingesetzt und der Federdruck eingestellt ist.
Der erste Satz von Federn 60 wirkt daher zwischen dem Federgegenhalter 64 des Gehäuses 15
und dem inneren Ankerring 52, um einen ersten Kraftwert gegen die Scheibe 30 aufzubringen.
In der bevorzugten Ausführungsform werden drei gleichmäßig beabstandete Federn verwendet.
Der zweite Satz von Federn 62, in der bevorzugten Ausführungsform sechs Stück, wirkt zwischen
dem Gegenhalter 64 und dem äußeren Ankerring 54, um einen zweiten Kraftwert gegen die
Scheibe 30 aufzubringen. Die dargestellten Federn sind Schraubenfedern mit einer Federkon
stanten von 55 lbs/in (ca. 8 kP/cm) und werden in elf Windungen aus rostfreiem Stahl gebildet.
Wahlweise können auch andere Arten von Federn verwendet werden, wie z. B. Federscheiben
bzw. Federringe.
Die Anker 52 und 54 wirken dem Druck der Federn 60 und 62 entgegen und nehmen daher den
Druck weg, welchen die Bremsbacken bzw. Bremsbeläge auf die Scheibe 30 weg, aufgrund der
Wirkung der ersten und zweiten elektromagnetischen Einrichtungen 80 bzw. 82, welche an dem
Gehäuse 15 gehaltert bzw. montiert sind, und insbesondere an dem Spulenkörperteil 50.
Eine Schaltkreiseinrichtung ist vorgesehen für das wahlweise Betätigen der ersten und zweiten
elektromagnetischen Einrichtungen. Wenn beide Elektromagneten 80 und 82 eingeschaltet bzw.
unter Strom gesetzt sind, werden beide Ankerringe 52 und 54 in Richtung der Elektromagnete
gezogen und ziehen damit die Druckplatte 52 und den Bremsbelag 36 weg von der Scheibe 30,
so daß keine Bremskraft auf den Rotor bzw. die Scheibe aufgebracht wird, wenn beide
Elektromagnete eingeschaltet sind.
Wenn nur der äußere Elektromagnet 82 eingeschaltet ist, wird ein erster Wert einer Bremskraft
durch die Federn 60 bereitgestellt, da die Kraft, welche von den Federn 62 aufgebracht wird,
durch die Zusammenwirkung zwischen dem Elektromagneten 82 und dem äußeren Ankerring 54
aufgehoben bzw. neutralisiert wird. Wenn nur der innere Elektromagnet 80 eingeschaltet ist, wird
ein zweiter Wert einer Bremskraft bereitgestellt durch die Federn 62, da die von den Federn 60
bereitgestellte Kraft durch die Wirkung des Ankerringes 52 neutralisiert bzw. aufgehoben wird. In
der beschriebenen Ausführungsform wird ein Drittel der Bremskraft auf die Scheibe 30 durch die
Wirkung der inneren Federn 60 bereitgestellt, und zwei Drittel werden durch die Federn 62
bereitgestellt. Damit kann die Bremskraft in drei Stufen geregelt werden: durch die Federn 60
allein, um ein Drittel der Bremskraft bereitzustellen, durch die Federn 62 allein, um zwei Drittel der
Bremskraft bereitzustellen, und durch die Federn 60 und 62 gemeinsam, um die Gesamtbrems
kraft bereitzustellen.
Ein Luftspalt 90 muß um nicht mehr als einen festgelegten Wert zwischen den Ankerringen 52,
54 und der Innenfläche des Spulenkörperteiles 50 aufrechterhalten werden, damit die
Elektromagneten ordnungsgemäß funktionieren. Der Luftspalt beträgt vorzugsweise 0,012±0,006
Zoll (ca. 0,03±0,015 cm). Ein festgesetzter Luftspalt wird sich selbstverständlich vergrößern,
wenn die Bremsen benutzt werden, da die Beläge 34 und 36 verschleißen und der Luftspalt 90
wird eventuell für die Elektromagneten zu groß, um die Ankerringe 52 und 54 noch her
anzuziehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Luftspalt festgestellt und kann
routinemäßig mit Hilfe von drei gleichmäßig beabstandeten, einstellbaren Abstandsstücken 100
eingestellt werden, welche das Spulenkörperteil 50 von der Befestigungsplatte 40 beabstandet
haltern.
Ein minimaler Luftspalt von näherungsweise 0,004 Zoll (0,01 cm) wird auch zwischen dem
Spulenkörperteil 50 und den Ankerringen 52, 54 aufrechterhalten. Stege 101, die an der Fläche
bzw. Stirnseite des Spulenkörperteiles ausgebildet sind, stellen diesen Minimalspalt bereit, indem
sie den Hauptteil des Ankers von dem Spulenkörperteil abhalten, wie in der genauen Ansicht der
Fig. 4a und 4b dargestellt ist.
Wahlweise können die Stege oder Rippen auch auf der dem Spulenkörperteil zugewandten Fläche
der Ankerringe ausgebildet sein. Dieser minimale Luftspalt verringert die Magnetsättigung und
verbessert die Freigabezeit der Anker, wenn die Stromzufuhr zu den Spulen bzw. der Strom durch
die Spulen unterbrochen wird.
Jeder Abstandhalter 100 weist eine hohle Hülse 102 auf, die ein Außengewinde an einem Ende
104 und eine hexagonale äußere Oberfläche am anderen Ende 106 aufweist, welche so ausgelegt
ist, daß sie einen Stellschlüssel aufnimmt. Die Außengewinde 104 werden in einer Gewindeöff
nung 108 in dem äußeren Körperteil 50 aufgenommen und damit kann der Abstand zwischen dem
Ende 106, welches an das Befestigungsteil 40 anschlägt und dem Spulenkörperteil allein durch
Drehen der Hülse 102 eingestellt werden. Ein Bolzen 110 erstreckt sich durch die Hülse 102 und
in eine Gewindeöffnung 112 in der Befestigungsplatte 40. Der Kopf 114 des Bolzens paßt über
das Gewindeende 104 der Hülse, um die Hülse und das Körperteil an ihrem Platz zu sichern. Um
den Spalt bzw. die Lücke 90 einzustellen, wird zunächst der Bolzen 110 gelockert, die Hülse 102
wird gedreht, bis ein angemessener Spalt eingestellt ist und dann wird der Bolzen wieder
festgezogen. Es versteht sich, daß der Bolzen, da die Schulter des Bolzens 110 am Ende der
Hülse 102 angreift, sich immer um denselben Betrag in die Gewindeöffnung 112 hinein erstreckt,
unabhängig von der Position des Spulenkörperteiles relativ zu der Befestigungsplatte 40. Der
Abstand bzw. die Breite des Spaltes 90 wird einfach bestimmt mit Hilfe einer Fühllehre.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform kann der Spalt
mit Hilfe von Kolben 120 festgestellt werden, die jedem der einstellbaren Abstandsstücke
zugeordnet sind. Jeder Kolben weist ein Teil 122 auf, welches durch eine Feder 124 gegen den
Ankerring 54 gedrückt wird. Ein Teil 126 mit kleinerem Durchmesser erstreckt sich durch eine
Öffnung 128 in dem Spulenkörperteil 50 und das Ende desselben ist so ausgelegt, daß es sich
aus der Fläche oder äußeren Oberfläche des Teiles 50 um etwa 0,05 Zoll (0,12 cm) heraus
erstreckt, wenn der Luftspalt 90 das richtige Maß hat. Wenn das Ende des Kolbens bündig mit
der Fläche des Teiles 50 ist oder innerhalb desselben liegt, dann muß der Luftspalt 90 eingestellt
bzw. nachgestellt werden. Die Einstellung erfolgt einfach mit Hilfe eines 7/1 6-20-Gewindes an der
Hülse 102, welches pro Drehung eine Steigung von 0,05 Zoll (0,12 cm) bereitstellt.
Der Schaltkreis gemäß Fig. 6 ist ein vereinfachtes elektrisches Blockdiagramm eines
Bremsensteuerschaltkreises. Bremssteuersignale auf den Leitungen 130 und 131 werden einem
logischen Schaltkreis 135 zugeführt. Um die Bremsen zu lösen, werden beide Spulen 80 und 82
unter Strom gesetzt und dies wird bewerkstelligt dadurch, daß die gesamte Batteriespannung des
Fahrzeuges, typischerweise 24 Volt Gleichstrom, von der Stromquelle 140 angelegt wird. Dies
stellt sicher, daß eine maximale Anstrengung bzw. das maximal Mögliche getan wird, um den
zugehörigen Ankerring heranzuziehen. Wenn jedoch der Ankerring in Eingriff mit dem
Spulenkörperteil herangezogen ist, ist es nicht notwendig, die Energieversorgung der Spule auf
diesen Wert zu halten bzw. fortzusetzen, und die Spannung kann um näherungsweise 3/4 oder
auf 6 Volt kontinuierliche Gleichspannung reduziert werden, mit einer entsprechenden
Reduzierung der erforderlichen Energie, um diesen Teil der Bremse frei bzw. gelöst zu halten und
damit einen kühleren Bremsenbetrieb insgesamt zu behalten. Typischerweise kann die
Reduzierung des Spannungsniveaus etwa eine halbe Sekunde nachdem die Maximalspannung
angelegt wurde, durchgeführt werden. Der Zeitgeber 150 und der Umlegeschaltkreis 155 bewirken
daher, daß der Strom durch die Spulen 80, 82 nach der angemessenen Verzögerung durch die
Strombegrenzungswiderstände 160, 162 umgeleitet wird.
Während die Form des hier beschriebenen Gerätes eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung darstellt, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf diese genaue Ausführungsform
des Gerätes beschränkt ist und daß Veränderungen daran durchgeführt werden können, ohne
vom Rahmen bzw. Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die vorstehenden
Ansprüche definiert ist.
Claims (8)
1. Elektrische Bremse mit variabler Bremskraft mit
einer drehenden Welle,
einem Bremsrotor, der so montiert ist, daß er sich mit der Welle dreht,
einem Gehäuse, welches gegen Drehung gesichert ist,
Bremsbacken, welche dem Gehäuse zugeordnet sind und an gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind, um mit dem Rotor in Eingriff zu treten und dessen Drehung zu stoppen, wenn sie daran angelegt werden, und
Einrichtungen, um die Bremsklötze bzw. -backen gegen den Rotor zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse aufweist:
erste und zweite Halterungselemente für die Bremsbacken, wobei das erste Halterungs element für die Bremsbacken auf einer Seite des Rotors und das zweite Halterungselement für die Bremsbacken auf der anderen Seite des Rotors angeordnet sind,
einen inneren Anker, der mit dem zweiten Halterungselement für Bremsbacken zusammenwirkt,
eine erste Mehrzahl von Federn, welche zwischen dem Gehäuse und dem inneren Anker angeordnet sind, um eine Kraft mit einem ersten Kraftwert gegen den Rotor aufzubringen,
einen äußeren Anker, der mit dem zweiten Halterungselement für die Bremsbacken zusammenwirkt und in radialer Richtung außerhalb und im Abstand zu dem inneren Anker liegt, eine zweite Mehrzahl von Federn, welche zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Anker liegt, um einen zweiten Kraftwert gegen den Rotor aufzubringen,
erste und zweite elektromagnetische Einrichtungen, welche an dem Gehäuse montiert sind, so daß sie mit dem inneren bzw. äußeren Anker zusammenwirken, um die Bremsbacken gegen die Kraft der erwähnten Federn von dem Rotor wegzubewegen, und
einer Einrichtung, um wahlweise die ersten und zweiten elektromagnetischen Ein richtungen zu betätigen, um einen ersten Wert einer Bremskraft bereitzustellen, wenn die erste elektromagnetische Einrichtung in Freigabestellung ist, einen zweiten Bremskraftwert bereitzustel len, wenn die zweite elektromagnetische Einrichtung in Freigabestellung ist, und einen dritten Wert der Bremskraft bereitzustellen, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen in Freigabestellung sind, wobei keine Bremskraft aufgebracht wird, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen eingeschaltet bzw. unter Strom gesetzt sind.
einer drehenden Welle,
einem Bremsrotor, der so montiert ist, daß er sich mit der Welle dreht,
einem Gehäuse, welches gegen Drehung gesichert ist,
Bremsbacken, welche dem Gehäuse zugeordnet sind und an gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind, um mit dem Rotor in Eingriff zu treten und dessen Drehung zu stoppen, wenn sie daran angelegt werden, und
Einrichtungen, um die Bremsklötze bzw. -backen gegen den Rotor zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse aufweist:
erste und zweite Halterungselemente für die Bremsbacken, wobei das erste Halterungs element für die Bremsbacken auf einer Seite des Rotors und das zweite Halterungselement für die Bremsbacken auf der anderen Seite des Rotors angeordnet sind,
einen inneren Anker, der mit dem zweiten Halterungselement für Bremsbacken zusammenwirkt,
eine erste Mehrzahl von Federn, welche zwischen dem Gehäuse und dem inneren Anker angeordnet sind, um eine Kraft mit einem ersten Kraftwert gegen den Rotor aufzubringen,
einen äußeren Anker, der mit dem zweiten Halterungselement für die Bremsbacken zusammenwirkt und in radialer Richtung außerhalb und im Abstand zu dem inneren Anker liegt, eine zweite Mehrzahl von Federn, welche zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Anker liegt, um einen zweiten Kraftwert gegen den Rotor aufzubringen,
erste und zweite elektromagnetische Einrichtungen, welche an dem Gehäuse montiert sind, so daß sie mit dem inneren bzw. äußeren Anker zusammenwirken, um die Bremsbacken gegen die Kraft der erwähnten Federn von dem Rotor wegzubewegen, und
einer Einrichtung, um wahlweise die ersten und zweiten elektromagnetischen Ein richtungen zu betätigen, um einen ersten Wert einer Bremskraft bereitzustellen, wenn die erste elektromagnetische Einrichtung in Freigabestellung ist, einen zweiten Bremskraftwert bereitzustel len, wenn die zweite elektromagnetische Einrichtung in Freigabestellung ist, und einen dritten Wert der Bremskraft bereitzustellen, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen in Freigabestellung sind, wobei keine Bremskraft aufgebracht wird, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen eingeschaltet bzw. unter Strom gesetzt sind.
2. Elektrische Bremse mit variabler Bremskraft für die Anbringung an einer sich drehenden
Welle, wobei die Bremse einen Bremsrotor aufweist, der so gehaltert ist, daß er sich mit der Welle
dreht, ein Gehäuse aufweist, das gegen Drehung gesichert ist, Bremsbacken aufweist, die mit
dem Gehäuse verbunden sind und an gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind,
um mit dem Rotor in Eingriff zu treten und dessen Drehung zu stoppen, wenn sie daran angelegt
werden, Einrichtungen aufweist, um die Bremsbacken an den Rotor zu drücken und Einrichtungen
aufweist, um die Bremse zu steuern,
wobei die Einrichtungen zum Andrücken innere und äußere Anker aufweisen, die mit den Halterungselementen für die Bremsbacken zusammenwirken,
eine erste Mehrzahl von Federn zwischen dem Gehäuse und dem inneren Anker angeordnet ist, um eine Kraft auf einem ersten Niveau gegen den Rotor aufzubringen,
eine zweite Mehrzahl von Federn zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Anker angeordnet ist, um eine Kraft auf einem zweiten Niveau gegen den Rotor aufzubringen,
und wobei die Einrichtung zum Steuern der Bremse erste und zweite elektromagnetische Einrichtungen aufweist, die an dem Gehäuse montiert sind, um mit dem inneren bzw. äußeren Anker in Wechselwirkung zu treten, um die Bremsbacken gegen die Kraft der Federn von dem Rotor wegzubewegen, und mit einer Einrichtung, um wahlweise die ersten und zweiten elektromagnetischen Einrichtungen zu betätigen, um eine Bremskraft auf einem ersten Niveau bereitzustellen, wenn die erste elektromagnetische Einrichtung freigegeben ist, ein zweites Niveau einer Bremskraft bereitzustellen, wenn die zweite elektromagnetische Einrichtung freigegeben ist, und ein drittes Niveau einer Bremskraft bereitzustellen, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen freigegeben sind, wobei keine Bremskraft aufgebracht wird, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen in Betrieb sind bzw. unter Energie stehen.
wobei die Einrichtungen zum Andrücken innere und äußere Anker aufweisen, die mit den Halterungselementen für die Bremsbacken zusammenwirken,
eine erste Mehrzahl von Federn zwischen dem Gehäuse und dem inneren Anker angeordnet ist, um eine Kraft auf einem ersten Niveau gegen den Rotor aufzubringen,
eine zweite Mehrzahl von Federn zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Anker angeordnet ist, um eine Kraft auf einem zweiten Niveau gegen den Rotor aufzubringen,
und wobei die Einrichtung zum Steuern der Bremse erste und zweite elektromagnetische Einrichtungen aufweist, die an dem Gehäuse montiert sind, um mit dem inneren bzw. äußeren Anker in Wechselwirkung zu treten, um die Bremsbacken gegen die Kraft der Federn von dem Rotor wegzubewegen, und mit einer Einrichtung, um wahlweise die ersten und zweiten elektromagnetischen Einrichtungen zu betätigen, um eine Bremskraft auf einem ersten Niveau bereitzustellen, wenn die erste elektromagnetische Einrichtung freigegeben ist, ein zweites Niveau einer Bremskraft bereitzustellen, wenn die zweite elektromagnetische Einrichtung freigegeben ist, und ein drittes Niveau einer Bremskraft bereitzustellen, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen freigegeben sind, wobei keine Bremskraft aufgebracht wird, wenn beide elektromagnetische Einrichtungen in Betrieb sind bzw. unter Energie stehen.
3. Bremse nach Anspruch 2, welche weiterhin eine Einrichtung aufweist, um jeder der
elektromagnetischen Einrichtungen einen elektrischen Strom auf einem ersten Niveau während
einer ersten vorbestimmten Zeitdauer zuzuführen, um eine Maximalkraft bereitzustellen, um seinen
entsprechenden Elektromagneten bzw. Anker heranzuziehen, und um danach den elektrischen
Strom auf ein zweites Niveau zu reduzieren, das ausreichend ist, um den Anker in Kontakt mit
dem Spulenkörper zu halten.
4. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine
Befestigungsplatte aufweist, die gegen eine Drehung gesichert werden kann, sowie ein
Spulenkörperteil aufweist, um die Elektromagneten aufzunehmen.
5. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Mehrzahl
von Einrichtungen zum Einstellen der Lücke zwischen den Ankern und den Elektromagneten
aufweist, wobei jede Einstelleinrichtung einen Bolzen aufweist, dessen eines Ende in die
Befestigungsplatte eingeschraubt ist, eine Hülse aufweist, welche den Bolzen umgibt und deren
eines Ende an der Befestigungsplatte angreift und deren anderes Ende mit einem Außengewinde
versehen ist für den Eingriff mit einem passenden Gewinde in dem Spulenkörperteil, so daß
dadurch ein einstellbarer Abstand zwischen dem Spulenkörperteil und der Befestigungsplatte
bereitgestellt wird, und wobei das Schulterteil des Bolzens am Ende des Gewindeendes der Hülse
angreift.
6. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung
zum Festlegen der Lücke bzw. des Spaltes zwischen den Elektromagneten und den Ankern
aufweist, einschließlich einer Einrichtung, die eine Öffnung in dem Spulenkörperteil bildet bzw.
aufweist, sowie einschließlich eines Kolbens, der mit einem Ende in Kontakt mit dem Anker steht
und dessen anderes Ende sich durch die erwähnte Öffnung hindurch erstreckt, und mit einer
Federeinrichtung, welche den Kolben in Kontakt mit dem Anker drückt, wodurch der Spalt
zwischen dem Anker und den Elektromagneten einfach visuell durch Bezugnahme auf das Ende
des sich durch das Spulenkörperteil erstreckenden Kolbens bestimmt werden kann.
7. Bremse nach Anspruch 2, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie weiterhin
Einrichtungen aufweist, um den magnetischen Sättigungswert zwischen den elektromagnetischen
Einrichtungen und den Ankern zu reduzieren, die einen Steg einschließen, der zwischen jedem
der Anker und dem Spulenkörperteil ausgebildet ist, um einen Luftspalt bereitzustellen, wenn die
elektromagnetischen Einrichtungen unter Strom gesetzt sind.
8. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungselemente für die
Bremsbacken bzw. -beläge eine Druckplatte aufweisen, die aus einem nicht magnetischen
Material gebildet ist, wodurch die elektromagnetischen Einrichtungen unabhängig auf die inneren
und äußeren Anker wirken.
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