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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse, die zwischen
einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet ist, und
die eine Bremsradanordnung mit einem ersten Bremsrad und einem zweiten
Bremsrad, die zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet
sind, eine Bremsradanordnung mit Reibflächen, die zum Zusammenwirken
mit der Bremsradanordnung bestimmt sind, wenigstens eine Federvorrichtung,
um die Bremsradanordnung und die Reibflächenanordnung axial gegeneinander
zu drücken, und
eine Nockenvorrichtung mit einem ersten Nockenteil und einem zweiten
Nockenteil aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der Bremsradanordnung
angeordnet sind, wobei die Nockenvorrichtung durch die Einwirkung
des Drehmomentes oder der Rotation der Antriebswelle und des möglichen
Gegendrehmomentes der Abtriebswelle Änderungen der relativen axialen
Position zwischen der Bremsradanordnung und der Reibflächenanordnung
verursacht, um wenigstens partiell den Bremseingriff gegen die durch
die Federvorrichtung verursachte Federkraft zu lösen.
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Die
US-A-4,690,379 offenbart das Erzeugen eines Reibungsdrehmomentes
unter Verwendung von Reibungsplatten mit unterschiedlichen Durchmessern.
Dieses Dokument beschäftigt
sich jedoch insbesondere eher mit einer Gleitkupplungsstruktur als
mit einer Lastmomentbremse, welche eine Lastmomentbremse vom sogenannten
Weston-Typ ist. Die hier offenbarte Lastmomentbremse kann deshalb nicht
durch Drehmoment gelöst
werden; statt dessen wird eine elektrisch lösbare Kegelbremse behandelt. Ein
Teil der Motorlänge
wird dafür
geopfert, das Drehmoment zur Verfügung zu stellen, um die lösende Kraft
der Bremse zu erzeugen. Ausgenommen, dass die Bremsoberflächen abgenutzt
sind, findet keine axiale Bewegung statt.
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Eine
bekannte durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse
ist z.B. in der Patentveröffentlichung
DE 197 26 656 beschrieben.
Hier wird die Bremse durch die Benutzung einer komplizierten mechanischen
Anordnung gelöst.
Auch in anderen korrespondierenden Strukturen sind die Implementierungen
mechanisch diffizil und gleichzeitig problematisch und deshalb war
die Benutzung eines elektromagnetischen Servomotors der gebräuchlichste Weg,
um die Bremse anzuziehen und zu lösen.
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Der
Typus der oben beschriebenen Bremse wird in der Patentanmeldung
FI 992194 beschrieben. Hier sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle
miteinander verbunden, so dass sie sich relativ zueinander um einen
beschränkten
Drehwinkel verdrehen können,
wobei die Mittel zur Erzeugung der axialen Versetzungen und zum
Lösen des
Bremseingriffes eine Nockenvorrichtung aufweisen, die zwischen der Bremsradanordnung
und der Abtriebswelle angeordnet ist. Im Vergleich zu elektromagnetischen
Bremsen besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Bremse primär darin,
dass im Allgemeinen als Nachteil erfahrene Verluste, wie friktionale
Kopplungen eines angetriebenen Bauteils (z.B. der Widerstand gegen
eine Bewegung eines Schlittens, der in Verbindung mit einem Verstellgetriebe
transferiert werden soll), zum Lösen
der Bremse benutzt werden. Immer wenn das angetriebene Bauteil einen
hinreichenden Betrag des Gegendrehmoments einschließt, kann die
Bremse lösen.
Die Bremse löst
immer, weil wenn der Servomotor (wie z.B. ein Kurzschlussläufer-Asynchronmotor)
gestartet wird, muss es das Drehmoment überwinden, welches er als Gegendrehmoment
erführt.
Da, um die Bremse zu betreiben, keine separate Magnetbremse benötigt wird, muss
die Bremsenspannung in Anwendungen mit einem Elektromotor nicht
entsprechend an die Motorspannung angepasst sein, was ein beträchtlicher Vorteil
ist. Es wird auch kein Gleichrichter benötigt. Die lösende Kraft der Bremse hängt nicht
von der Abnutzung der Reibungsfläche
ab, weshalb die Bremse nicht justiert werden muss. Die Verschleiß-Obergrenze
der Bremse hängt
von der Geometrie der Nockenelemente ab.
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Eine
andere Vorrichtung, insbesondere ein Kurzschlussläufer-Asynchronmotor,
der die Nockenflächen-Anordnungen
nutzt, ist in der Patentveröffentlichung
DE 40 08 757 offenbart,
in der die gezeigte Struktur jedoch extrem kompliziert ist und eine
große
Anzahl von Teilen umfaßt.
Hier jedoch wird das Auskuppeln und Ankuppeln der Vorrichtung unter
Benutzung von Mikroschaltern elektrisch geregelt, weshalb eine mechanisch
funktionierende Lösung
nicht berücksichtigt
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, die zuvor beschriebene,
aus der Patentanmeldung FI 99 21 94 bekannte Lösung zu verbessern, so dass
die insbesondere aus der Richtung des Lastmoments kommenden Drehmomente
adäquater
als zuvor gehandhabt werden können,
ohne irgendwelche Sicherheitsrisiken zu verursachen. Auch die durch die
Pendelbe wegung der Last verursachte Beschleunigung des Motors über die
Synchronisationsgeschwindigkeit sollte vermieden werden. Es ist
auch wünschenswert,
dass die Anwendungen der Bremse über
solche erweitert werden, die nur für Elektromotoren vorgesehen
sind.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Die
gestellten Aufgaben werden mit einer erfindungsgemäßen Bremse
gelöst,
die hauptsächlich dadurch
charakterisiert ist, dass das erste Bremsrad drehfest aber axial
beweglich an der Abtriebswelle angeordnet ist, und das zweite Bremsrad
zwischen dem ersten Bremsrad und der Antriebswelle oder der Getriebevorrichtung
in Eingriff mit der Antriebswelle und koaxial mit dem ersten Bremsrad
axial bewegbar angeordnet ist, während
das Federelement auf das erste Bremsrad einwirkt, und dass die Reibungsflächen einen
ersten Satz einer Reibungsflächenvorrichtung,
die zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad angeordnet ist
und einen zweiten Satz einer Reibungsflächenvorrichtung umfaßt, der
zwischen dem zweiten Bremsrad und einem festen Aufbau angeordnet
ist, wobei die Reibkupplung zwischen dem ersten und zweiten Bremsrad
kleiner ist als die Reibkupplung zwischen dem zweiten Bremsrad und
dem festen Aufbau, und dass das erste Nockenteil mechanisch durch
die Antriebswelle gesteuert wird und das zweite Nockenteil drehfest
am zweiten Bremsrad angeordnet ist.
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Die
Erfindung beruht auf der Idee zwei Bremsräder zu verwenden, in welchem
Fall die durch die besagten Räder
erzeugten Bremsdrehmomente eingestellt sind, dass sie verschieden
sind. Das ermöglicht
es, die Bremse einfach für
mannigfaltige Zwecke maßzuschneidern
und die Bremse mit zusätzlichen
Eigenschaften zu versehen, die zuvor spezielle Anordnungen erforderten.
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Zusätzlich zu
elektrischen Motoranwendungen kann die erfindungsgemäße Bremse
z.B. als eine in einem Hebegetriebe eines Krans angeordnete Lastmomentbremse
verwendet werden.
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Wenn
die Bremse an einem Elektromotor, wie z.B. an einem Scheibenläufermotor
einer Hebevorrichtung angebracht ist, sind sequentiell an der Antriebswelle
ein elektrischer Läufermotor,
ein erstes Nockenteil, ein zweites Nockenteil und ein zweites Bremsrad
angeordnet, und zwar in der Art und Weise, dass der Läufer und
das erste Nockenteil drehfest und axial unbeweglich sind, wogegen
das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad axial beweglich sind.
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Wenn
die Bremse als Lastmomentbremse in einem Hebegetriebe angebracht
ist, sind das erste Nockenteil, das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad
an die Abtriebswelle angelagert, derart, dass das erste Nockenteil
axial unbeweglich und das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad
axial beweglich sind, wobei das erste Nockenteil mit einem Transmissionselement
versehen ist, das in Antriebseingriff mit der Antriebswelle steht.
Demnach sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle typischerweise parallel
in einem Abstand voneinander angeordnet und das Transmissionselement
ist ein zwischen diesen zweien angeordnetes Zahnrad.
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Die
erfindungsgemäße Bremse
kann auch eine Drehmoment begrenzende Funktion übernehmen, welche Übernahme
durch Begrenzen der axialen Bewegung der Bremsradanordnung auf ein
Minimum in Richtung der Feder erreicht wird, in welchem Fall die
Federkraft und dadurch auch das Bremsdrehmoment des ersten Bremsrades
nur leicht ansteigen. Das kann in den beiden oben erwähnten exemplarischen
Anwendungen einen beträchtlichen
Vorteil bieten.
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Die
Details der Erfindung und die dadurch erreichten Vorteile werden
genauer in der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsformen
unter Verweis auf die beigefügten
Zeichnungen genauer beschrieben, in diesen zeigen
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1 eine
erfindungsgemäße Bremse
in Verbindung mit einem Elektromotor,
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2 die
erfindungsgemäße Bremse
in Verbindung mit einem Hebegetriebe und
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3 eine
modifizierte Struktur aus 2.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Bezugnehmend
auf 1 wird eine erfindungsgemäße Bremsenkonstruktion gezeigt,
die mit einem Elektromotor verbunden ist. Es kann z.B. einen Scheibenläufermotor
eines Hebewerkes betroffen sein. Der Aufbau der Motor-/Bremskombination ist
wie folgt:
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Ein
Statorrahmen 1 enthält
ein Statorpaket 2, welches eine magnetisierende Kraft erzeugt,
die einen Läufer 3,
der innerhalb des Stators 2 angeordnet ist, mit einem Drehmoment
versieht. Der Läufer 3 ist drehmomentblockiert,
d.h. er ist drehfest und ferner wenigstens in einer Richtung axial
unbeweglich an der Welle 4 des Motors befestigt. Die Welle 4 ist
an ihren beiden Seiten mit Lagern 6 an einem Körper 5 des
Motors angelagert. Eine zweite Welle 7, die von der Welle 4 antreibbar
ist, ist durch die Welle 4 hindurch gesetzt. Um einen solchen
Antrieb zu realisieren, ist ein erstes Nockenteil 8 an
der Motorwelle 4 in derselben drehmomentblockierten Art
und Weise wie der Läufer 3 befestigt,
und ein zweites Nockenteil 9 ist befestigt, das mit dem
ersten Nockenteil 8 zusammenwirkt und locker auf der Welle 4 angeordnet
ist, so dass es sowohl rotieren als sich auch axial auf der Welle 4 bewegen
kann.
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Die
Nockenteile 8 und 9 sind ihrerseits angeordnet,
um mit einer Bremsradanordnung 10, 11 zusammenzuwirken.
Die Bremsradanordnung umfasst ein erstes Bremsrad 10, welches
drehfest aber axial beweglich an der oben beschriebenen Abtriebswelle 7 angeordnet
ist, und ein zweites Bremsrad 11, welches auf der Welle 4 des
Motors benachbart zum zweiten Nockenteil 9 angebracht ist,
um sich gleichermaßen
wie das zweite Nockenteil 9 zu bewegen, für welchen
Zweck das zweite Nockenteil 9 Bolzen 12 hat, die
an den entsprechenden Öffnungen 13 des zweiten
Bremsrades 11 befestigt sind.
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Damit
das Paar Bremsräder 10 und 11 zusammenwirkt,
ist auch eine Reibungsflächenanordnung 14, 15 angeordnet,
welche Anordnung einen ersten Satz von Reibungsflächenmitteln 14,
wie etwa ein Reibungsrad oder einen Reibungsbelag umfasst, der zwischen
dem ersten und zweiten Bremsrad 10 und 11 angebracht
ist, und welche Anordnung einen zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15,
wie etwa ein Reibungsrad oder Reibungsbeläge umfasst, die zwischen dem
zweiten Bremsrad 11 und dem Träger 5 angebracht sind.
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Die
Reibkupplungen zwischen dem Paar Bremsräder 10 und 11 und
den Reibungsflächenmitteln 14 und 15 sind
so dimensioniert, dass die Reibkupplung zwischen dem zweiten Reibungsrad 11 und dem
zweiten Satz der Reibungsflächenmittel 15 über die
Reibkupplung zwischen dem ersten Reibungsrad 10 und dem
ersten Satz der Reibungsflächenmittel 14 abragt.
Das ist in derartiger Weise ausgeführt, dass der mittlere Durchmesser
R2 des zweiten Satzes von Reibungsmitteln 15 größer ist
als der mittlere Durchmesser R1 des ersten Satzes von Reibungsflächenmitteln 14 (wohingegen
der Durchmesser des zweiten Bremsrades 11 größer ist als
der Durchmesser des ersten Bremsrades 10). Selbstverständlich kann
das so ausgeführt
sein, dass die zuvor erwähnten
Mittel 10, 11, 14, 15 gleich
große
Durchmesser haben, falls die Reibungsfläche des zweiten Satzes von
Reibungsflächenmitteln 15 und/oder
ihr Reibungskoeffizient diejenige/denjenigen des ersten Satzes von
Reibungsflächenmitteln 14 übersteigt.
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Eine
Druckfeder 16 ist an der Seite des ersten Endes der Abtriebswelle 7,
gleich bedeutend dem Ende des Bremsradpaares 10, 11,
angebracht, welche Druckfeder mittels einer Haltemutter 17 zusammengedrückt wird,
die am Ende der Abtriebswelle 7 gegen das erste Bremsrad 10 befestigt
ist und daher die Bremsräder 11 und 12 und
die Reibungsflächenmittel 14, 15 axial
gegeneinander drückt.
Die Leistungsabgabe 18 der Abtriebswelle 7 liegt
am zweiten Ende der Welle 7, die am Körper 5 mittels eines
Lagers 19 angelagert ist.
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In
der in 1 gezeigten exemplarischen Ausführungsform
ist auch ein Steckring 20 an der Welle 4 des Läufers angrenzend
zum zweiten Bremsrad 11 in einem bestimmten Abstand von
diesem angeordnet, um die axiale Bewegung des zweiten Bremsrades 11 zu
begrenzen.
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An
dem Steckring 20 ist die axiale Bewegung der Bremsradanordnung
begrenzt, um in der Richtung zur Feder geringer auszufallen, in
welchem Fall die Federkraft und damit das das Bremsrad 10 verlangsamende
Drehmoment nur leicht zunimmt. Daher kann das von dem Motor zur
Abtriebswelle 7 vordringende Drehmoment nur geringfügig beträchtlicher
sein, als in einer Bremssituation. Eine derartige Begrenzung des
Drehmoments schützt
die Apparatur vor einem Einsatz.
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Der
oben beschriebene Motor-/Bremse-Verbund arbeitet wie folgt:
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In 1 ist
die Bremse geschlossen, was bedeutet, dass sie die Abtriebswelle 7 bremst.
Sobald Strom für
den Motor eingeschaltet wird, beginnt er ein Drehmoment an der Welle 4 zu
erzeugen, das seinerseits das erste Nockenteil 8 relativ
zum zweiten Nockenteil 9 dreht. Da die Oberflächen der
sich einander zugewandten Nockenteile 8 und 9 mit
Abständen
versehen sind, bewirkt die Drehung die axiale Bewegung des zweiten
Nockenteils 9. Diese axiale Bewegung drückt die Bremsräder 10 und 11 gegen die
Bremsfeder 16, bis ein Zwischenraum G1 zwischen dem zweiten
Bremsrad 11 und dem Steckring 20 geschlossen ist.
Wenn der Steckring 20 zum Einsatz kommt, arbeitet der Motor-/Bremse-Verbund
als Drehmomentbegrenzer, was bedeutet, dass nur ein Teil des von
dem Motor erzeugten Drehmoments an den Stellantrieb (z.B. ein Zwischenvorgelege)
weitergeleitet wird. Das Drehmoment, das an den Stellan trieb (nicht
gezeigt) weitergeleitet wird, wenn der Zwischenraum G1 geschlossen
ist, ist eine Funktion der Federkraft 16, des Reibungskoeffizienten
und des mittleren Durchmessers R1 der Reibungsmittel 15. Wenn
ein Läufermotor
betroffen ist, kann das zu übertragende
Drehmoment so ausgewählt
sein, dass es ausreicht, die fragliche Last in einer vernünftigen Zeit
auf eine gewünschte
Laufgeschwindigkeit zu beschleunigen. Die Tatsache, dass das Drehmoment auf
einen bestimmten Wert reduziert wird, schützt das Getriebe, da insbesondere
ein Polaritätswechsler-Kurzschlussläufer-Asynchronmotor
hohe Drehmomentspitzen erzeugen kann. Wenn der Anschlag 20 weggenommen
ist, kann ein Zwischenraum G2, der größer als der Zwischenraum G1
ist, zwischen dem Bremsrad 10 und der Haltemutter 17 geschlossen
werden, und die Vorrichtung enthält
nicht länger den
zuvor erwähnten
Drehmomentbegrenzer; statt dessen wird das ganze vom Motor erzeugte
Drehmoment auf die Abtriebswelle 7 transferiert.
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Wenn
dem Motor der Strom abgestellt wird, drückt die Feder 16 die
Bremsräder 10, 11 und
die Reibungsflächenmittel 14, 15 axial
gegeneinander (in der Figur nach links), wodurch die Bremse aktiviert wird
und die Drehung der Abtriebswelle 7 stoppt. Da das Drehmoment
des Bremsrades 10 kleiner ist als das Drehmoment des Bremsrades 11,
kann das aus der Richtung der Last oder der Abtriebswelle 7 kommende
Drehmoment das Bremsrad 11 nicht drehen, jedoch tritt zwischen
dem ersten und dem zweiten Bremsrad 10 und 11 ein
möglicher
Schlupf auf. Deshalb wurde zwischen keinem der Nockenteile 8 und 9 ein
Drehmoment erzeugt, welches die Bremse unter dem Einfluss des aus
der Richtung der Last kommenden Drehmomentes öffnen könnte. Dies kann als Sicherheitsmerkmal
betrachtet werden, welches die möglichen
Anwendungen der Erfindung signifikant steigert.
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Die
Erfindung bietet z.B. bei Scheibenläuferantrieben eines Kranes,
die hauptsächlich
als Inverterantriebe ausgeführt
sind, das folgende zusätzliche Merkmal:
Falls der Scheibenläufermotor
mit einer konventionellen elektromagnetischen Bremse ausgestattet
ist, läßt die Pendelbewegung
der Last den Motor über
die synchronisierte Geschwindigkeit beschleunigen, in welchem Fall
der Motor als Generator arbeitet und die Leistung zurückführt. Üblicherweise wird
eine derartige Leistung an die Bremswiderstände gegeben. Wenn wiederum
der Scheibenläufermotor
mit einer erfindungsgemäßen Bremse
ausgestattet ist, wird die Bremse sofort aktiviert, wenn der Motor
eine synchronisierte Geschwindigkeit erreicht und er kann nicht über die
von der Last gezogene Geschwindigkeit beschleunigt werden. Wenn
die Last zieht, verschwindet folglich das Drehmoment zwischen den
Nockenteilen 8 und 9 und die Bremse wird geschlossen.
Daher sind keine Bremswiderstände erforderlich.
Die Erfindung arbeitet Im Bereich eines Invertermotors und eines
Polaritätswechselmotors gleich
gut.
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In 2 ist
die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung
in einen Hubantrieb eingebaut. Die Referenznummer 4' wird dazu benutzt,
die Eingangswelle (Antriebswelle) des Getriebes zu kennzeichnen,
die durch einen Motor M gedreht wird. Die Eingangswelle 4' befindet sich
in Antriebseingriff mit einem zweiten Rad S, welchem es ein Drehmoment
beibringt. Das zweite Rad S ist durch Drehmomentverriegelung an einem
ersten Nockenteil 8' festgelegt,
welches mit einem Lager B1 an der zweiten Welle 7' (Abtriebswelle) des
Getriebes angelagert ist.
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Eine
Bremsradanordnung 10', 11' ist an der zweiten
Welle 7' angebracht,
an welcher zweiten Welle 7' direkt
ein erstes Bremsrad 10' der
Anordnung drehfest, aber axial beweglich angeordnet ist, wobei ein
zwischen dem ersten Bremsrad 10' und dem zweiten Rad S befindliches
zweites Bremsrad 11' straff
an einem zweiten Nockenteil 9' befestigt ist, das mit einem Lager
B2 an der zweiten Welle 7' angelagert
ist und mit dem ersten Nockenteil 8' zusammenwirkt.
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Eine
Reibungsflächenanordnung 14', 15' ist zum Zusammenwirken
mit dem Bremsradpaar 10' und 11' angeordnet
und umfasst einen ersten Satz von Reibungsflächenmitteln 14', wie beispielsweise ein
Reibungsrad oder einen Reibungsbelag, der zwischen dem ersten und
dem zweiten Bremsrad 10' und 11' angebracht
ist, und einen zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15', wie beispielsweise
ein Reibungsrad oder einen Reibungsbelag, welche zwischen dem zweiten
Bremsrad 11' und
einem Körperanschlag 5a' angeordnet
sind, die an dem Körper 5' des Getriebes
befestigt sind.
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Die
Reibkupplungen zwischen dem Paar Bremsräder 10' und 11' und den Reibungsflächenmitteln 14' und 15' sind so dimensioniert,
dass die Reibkupplung zwischen dem zweiten Reibungsrad 11' und dem zweiten
Satz der Reibungsflächenmittel 15' über die
Reibkupplung zwischen dem ersten Reibungsrad 10' und dem ersten
Satz der Reibungsflächenmittel 14' abragt. Das
ist wie in 1 gezeigt in derartiger Weise
ausgeführt,
dass der mittlere Durchmesser R2' des
zweiten Satzes von Reibungsmitteln 15' größer ist als der mittlere Durchmesser
R1' des ersten Satzes
von Reibungsflächenmitteln 14'. Die in 1 beschriebenen
alternativen Ausführungsformen
sind natürlich
in diesem Fall auch möglich.
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Ein
Satz Federn 16' ist
an der Seite des ersten Endes der Sekundärwelle 7' angebracht,
d.h. am Ende des Bremsradpaares 10', 11', welcher Satz Federn an dem Ende
der Welle 7' zusammengedrückt wird,
z.B. mittels eines Steckrings 17', der unter Benutzung von Lehrungen
am ersten Bremsrad 10' befestigt
ist, womit die Bremsräder 11', 12' und die Reibungsflächenmittel 14', 15' axial gegeneinander
gedrückt
werden.
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Die
Hebegetriebe/das Bremssystem, welche(s) in 2 beschrieben
ist, arbeitet wie folgt:
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Wenn
ein Haken (nicht gezeigt), der mit der Hubvorrichtung verbunden
ist, eine Last (nicht gezeigt) hält,
wird die Welle 7' von
ihrem zweiten Ende 18' durch
die Getriebestufen des Getriebes mit einem Drehmoment versehen,
wobei das erste Bremsrad 10' auch
durch das von der Last verursachte Drehmoment betroffen ist und
dazu neigt, sich zu drehen. Da der Satz von Federn 16' auch das zweite
Bremsrad 11' gegen
den zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15' drückt, ist
jedoch auch das zweite Bremsrad 11' von dem fraglichen Drehmoment
betroffen. Weil der mittlere Durchmesser R1' der Reibungsflächenmittel 14' kleiner ist
als der mittlere Drehmomentdurchmesser R2' der Reibungsflächenmittel 15', ist das Drehmoment,
welches das Rad 11' verlangsamt,
größer als
das Drehmoment, welches das Rad 10' verlangsamt. Deshalb tritt ein
möglicher Schlupf
zwischen dem Rad 10' und
den Reibungsflächenmitteln 14' auf und das
durch die Last verursachte Drehmoment kann unter Benutzung der axialen Kraft,
die von der proportionalen Drehung der Nockenteile 8' und 9' hervorgerufen
wird, die Bremse nicht öffnen.
Wenn an dem Motor M wieder Strom eingeschaltet wird, fängt er damit
an, zwischen den Nockenteilen 8' und 9' ein Drehmoment zu erzeugen. Das Drehmoment
verursacht eine proportionale Drehung zwischen den Nockenteilen 8' und 9', welche den Satz
von Bremsen öffnet,
wobei die Last gehoben werden kann, ohne dass sie irgendeinen Widerstand von
der Bremse erfährt.
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Die
obige Beschreibung besagt, dass die betreffende Bremse eine sogenannte
Lastmomentbremse ist. Im Vergleich zu vorhergehenden Lastmomentbremsenkonstruktionen
bietet die obige Anordnung signifikante Vorteile. Diese neue erfindungsgemäße Lösung ist
bedeutend einfacher und umfasst weniger Teile. Ein weiterer wesentlicher
Unterscheid zu Lösungen
des Standes der Technik besteht auch darin, dass weder Klinkenbauteile,
noch Vorbefestigungsbauteile benötigt
werden.
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Im
Allgemeinen besteht das Problem mit Lastmomentbremsen in einer übermäßigen Wärmeerzeugung.
Das wird durch die Tatsache verursacht, dass die Parameter der Lastmomentbremse so
ausgewählt
werden, dass das auf die Lastmomentbremswelle reduzierte Lastdrehmoment
die Lastmomentbremse mit einem Drehmoment versieht, das die Größe des Lastdrehmomentes
1,25 – 1,5-fach überschreitet.
Das bedeutet, dass wenn die Last verringert wird, nicht nur die
potentielle Energie, sondern 25 – 50 % mehr in Wärme umgewandelt wird.
Die Anordnung in 3 zeigt eine Situation, in welcher
nur die potentielle Energie der Last in Wärme umgewandelt wird. Das passiert
aufgrund der Tatsache, dass die Abwärtsbewegung beginnt und das Drehmoment
des Motors das Drehmoment der Lastmomentbremse vermindert bis das
Drehmoment der Bremse gleich dem Drehmoment der Last ist und die Last
unter dem Einfluss der Gravität
zu sinken beginnt. Es ist daher vernünftig zu sagen, dass die Bremsenanordnung
gemäß 2 dem
Getriebe eine wesentlich kleinere thermische Belastung zufügt, als eine
konventionelle Lastmomentbremsenanordnung. Das ist ein wertvolles
Merkmal, insbesondere in großformatigen
Vorrichtungen, deren Leistungsfähigkeit
die erzeugte Wärme
in ihre Umgebung abzugeben relativ gesehen kleiner ist als die Leistungsfähigkeit
von kleinen Vorrichtungen (was auf die Tatsache zurückzuführen ist,
dass wenn die Leistung einer Apparatur zunimmt, das Volumen der
Anordnung auch zunimmt. Das Volumen ist eine Funktion der dritten Potenz
der Dimensionen, wogegen die Wärme
verflüchtigende
Fläche
eine Funktion der zweiten Potenz der Dimensionen ist). Eine verminderte
thermische Belastung verlängert
weiterhin die Lebenszeit des Schmieröls in der Getriebeanordnung.
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3 zeigt
die Lösung
entsprechend 2, ausgenommen dass ein Steckring 20' neben dem aus
dem zweiten Nockenteil 9' und
dem zweiten Bremsrad 11' gebildeten
Ensemble zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad 10', 11' an der zweiten
Welle 7' angebracht
ist, welcher Steckring die Bewegung G1 des zweiten Bremsrades 11' so beschränkt, dass
sie kleiner als die Bewegung G2 des gesamten Bremsradpaares 10', 11' gegen den Satz von
Federn 16' ist.
Folglich ist das zwischen dem ersten Bremsrad 10' und dem Satz
der ersten Reibungsflächenmittel 14' erzeugte Drehmoment
beschränkt. Dies
ergibt einen derartigen Vorteil, dass nur Lasten einer solchen Größe gehoben
werden können,
deren an der Welle 7' erzeugtes
Drehmoment kleiner oder gleich der Größe des zwischen dem Rad 10' und den Reibungsflächenmitteln 14' vorherrschenden
Drehmomentes ist. Die Vorrichtung fungiert daher auch als Gleitkupplung,
die mit der Lastmomentbremse verbunden sein kann.
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Die
obige Spezifikation der Erfindung ist nur dazu gedacht, die Grundidee
der Erfindung zu veranschaulichen. Wie auch immer kann der Fachmann die
Erfindung und ihre Einzelheiten auf unterschiedlichen Wegen im Rahmen
der beigefügten
Ansprüche anwenden.