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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung bei einer Reibungskraft
übertragenden Vorrichtung zur Verwendung im Vakuum, wobei die Reibelemente der
Vorrichtung selektiv gegeneinander gepreßt werden, um eines der Reibelemente zu
bremsen, zu beschleunigen oder zu verzögern, oder um eine Reibungskraft von einem
der Reibelemente zum anderen zu übertragen.
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Eine herkömmliche elektromagnetische Reibungsbremse beispielsweise, die eine
typische Reibungskraft übertragende Vorrichtung ist, hat im allgemeinen die folgende
Konstruktion:
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Zuerst sind bei diesem Typ elektromagnetischer Reibungsbremse eine bremsende Seite
und eine gebremste Seite vorgesehen.
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Weiters sind an der bremsenden Seite eine Scheibe mit einer bremsenden Seite bzw. an
der gebremsten Seite eine Scheibe mit einer gebremsten Seite montiert. Die Scheibe auf
der bremsenden Seite besteht aus Metall, während die Scheibe auf der gebremsten Seite
aus organischen Reibmaterial ien besteht.
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Beim Betrieb wird die Scheibe mit der bremsenden Seite gegen die Scheibe mit der
gebremsten Seite gedrängt, um deren Drehung anzuhalten.
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Nebenbei bemerkt kann als Scheibe mit der bremsenden Seite eine Scheibe aus
organischen Rebmaterialien verwendet werden.
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Andererseits beträgt die Oberflächenrauhigkeit der Metallscheibe bei der
herkömmlichen elektromagnetischen Reibungsbremse zur Verwendung im Vakuum bei
der obigen Konstruktion: 0,05um Ra; und weniger als 2um Rmax.
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Die oben angesprochene Oberflächenrauhigkeit ist wie in den folgenden Dokumenten
(1) und (2) beschrieben öffentlich bekannt: Dokument (1) zeigt sie als Ra; und
Dokument (2) zeigt sie als Rmax:
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Weiters ist aus Dokument (3) bekannt, daß bis heute Untersuchungen über
Bremsenmaterial en für Vakuumweltraumbremsen durchgeführt wurden.
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(1) Hawthorne, H.M: "Wear Debris Induced Friction Anomalies of Organic Brake
Materials in Vacuo", Wear Materials, Band 1 (1987), S.381-387;
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(2) Iwata, Machida und Toda: "Brake Materials for Space Actuators", Tribologist, Band
34, Nr. 10 (1989), S.757-764;
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(3) Hawthorne, H.M: "On the Role of Interfacial Debris Morphology in a Conforming
Contact Tribosystem," 8th Int. Conf. on Wear Materials, ASME (1991), S.277-288.
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Die herkömmliche Vorrichtung mit der obengenannten Konstruktion leidet unter
folgendem Problem.
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Wenn eine elektromagnetische Reibungsbremse in einem Vakuum verwendet wird, fällt
die Reibungskraft der Bremse plötzlich ab, wenn sie über eine bestimmte Streckenlänge
einen Gleitvorgang ausgeführt hat, was es für die Bremse oft unmöglich macht, eine
vorgegebene Bremsfunktion weiter auszuführen.
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Dieses Phänomen wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erklärt, die ein Diagramm ist, das
die Beziehung zwischen den Gleitstrecken und dem Reibungskoeffzienten
veranschaulicht, und die X-Achse des Diagramms zeigt die Gleitstrecke und die Y-Achse
den Reibungskoeffzienten
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Die bei den Versuchen verwendeten Scheiben auf der bremsenden Seite bestehen aus
Metall (weichem Stahl), und eine davon weist eine Oberflächenrauhigkeit von 1um in
der maximalen Höhe (Rmax) auf und die andere unterliegt keiner solchen
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Einschränkung der Oberflächenrauhigkeit, andererseits besteht die Scheibe auf der
gebremsten Seite aus organischen Reibmaterialien.
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Im Diagramm zeigt die Linie "a" in der Atmosphäre erhaltene Daten, und die Linie "b"
zeigt in einem Vakuum erhaltene Daten. Wie aus Fig. 8 zu entnehmen ist, fällt der
Reibungskoeffizient im Vakuum, wie durch Linie "b" gezeigt, plötzlich ab, wenn die
kumulative Gleitstrecke einen bestimmten Wert übersteigt, während, wie durch Linie
"a" gezeigt, der Reibungskoeffizient über den gesamten Testbereich in der Atmosphäre
beibehalten wird.
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Das obengenannte Dokument (1) zeigt zwar, als dasselbe Phänomen, ein Beispiel, bei
dem eine Scheibe auf der bremsenden Seite aus rostfreiem Stahl mit einer
Oberflächenrauhigkeit von 0,05um Ra verwendet wird, dabei trat jedoch ein Problem
auf, wenn das Beispiel mit einer solchen Konstruktion auf in einem Vakuum verwendete
Vorrichtungen angewandt wird.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das obige, der herkömmlichen Vorrichtung
innewohnende Problem zu lösen, indem eine Reibungskraft übertragende Vorrichtung
mit geringer Größe und geringem Gewicht bereitgestellt wird, bei der das Problem des
Abfalls der Reibungskraft bei der Verwendung auch dann nicht auftritt, wenn die
Vorrichtung einen Gleitvorgang über eine lange Strecke ausgeführt hat.
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Genauer gesagt wird die Reibungskraft übertragende Vorrichtung, die dem obigen Ziel
der vorliegenden Erfindung gerecht wird, ausgeführt, indem eine Verbesserung bei einer
Reibungskraft übertragenden Vorrichtung zur Verwendung im Vakuum zum Ausführen
der Funktionen des Bremsens oder Übertragens einer Reibungskraft, des Beschleunigens
oder Verzögerns bereitgestellt wird, indem ihre Reibelemente selektiv gegeneinander
gepreßt werden können, und wobei eines der Reibelemente aus organischen
Reibmaterialien besteht und das andere aus Metall oder nichtmetallischen Materialien
mit einer höheren oder gleich hohen Härte wie weiche Stähle besteht, worin das eine
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der Reibelemente aus Metall oder nichtmetallischen Materialien bezüglich der
Oberflächenrauhigkeit gröber ist als das der anderen Reibelemente aus organischen
Reibmaterialien.
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In diesem Fall kann eines der Reibelemente, das aus Metall oder nichtmetallischen
Materialien besteht, eine Oberflächenrauhigkeit aufweisen, die gröber als 3um in der
maximalen Höhe (Rmax) ist.
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Außerdem kann eines der Reibelemente, das aus Metall oder nichtmetallischen
Materialien besteht, eine Oberflächenrauhigkeit aufweisen, die gröber als 0,3mm in der
Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) ist.
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Es wird möglich, bei der Vorrichtung das Abfallen der Reibungskraft über eine lange
Strecke im Vakuum zu verhindern, indem eines der Reibmaterialien aus Metall oder
nichtmetallischen Materialien so gestaltet wird, daß es eine gröbere
Oberflächenrauhigkeit aufweist als das andere der Reibelemente aus organischem
Reibmaterial;
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oder daß es eine gröbere Oberflächenrauhigkeit als 3um in der maximalen Höhe
(Rmax) aufweist;
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oder daß es eine gröbere Oberflächenrauhigkeit als 0,3um in der
Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) aufweist.
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In den Zeichnungen:
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ist Fig. 1 eine Längsschnittansicht der elektromagnetischen Bremse, auf die eine erste,
eine zweite und eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt
wird;
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ist Fig. 2 ein Diagramm, das die Funktion der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht und in dem die Beziehung zwischen einem
Oberflächenrauhigkeitsverhältnis Rs und einer Reibungskraft gezeigt wird, um die
Beziehung zwischen dem Oberflächenrauhigkeitsverhältnis Rs und der Gleitstrecke zu
zeigen, die zurückgelegt wird, bis der dynamische Reibungskoeffizient auf 0,2 abfällt;
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ist Fig. 3 ein Diagramm, das die zweite und die dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht und in dem die Beziehung zwischen der
maximalen Höhe (Rmax) und der Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) gezeigt wird;
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ist Fig. 4 ein Diagramm, das die Funktion der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht und in dem die Beziehung zwischen der
maximalen Höhe (Rmax) und der Reibungskraft gezeigt wird, um die Beziehung
zwischen der Oberflächenrauhigkeit (maximale Höhe) der Metallscheibe und der
Gleitstrecke zu zeigen, die zurückgelegt wird, bis der dynamische Reibungskoeffizient
auf 0,2 abfällt;
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ist Fig. 5 eine Seitenansicht der in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendeten Reibelemente;
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ist Fig. 6 eine Seitenansicht der in der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendeten Reibelemente;
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ist Fig. 7 eine Vorderansicht einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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ist Fig. 8 ein Diagramm, das im Vergleich die Beziehung zwischen der Gleitstrecke und
dem Reibungskoeffizienten sowohl in der Atmosphäre als auch im Vakuum
veranschaulicht und auf das in der Beschreibung des Standes der Technik verwiesen
wurde.
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Nachstehend werden die erste bis dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.
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Bei jeder dieser Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf eine
elektromagnetische Reibungsbremse angewandt.
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Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Konstruktion der elektromagnetischen
Reibungsbremse beschrieben, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an einer gebremsten Seite der Bremse eine Rotationswelle 1
vorgesehen. Die Rotationswelle 1 ist über eine Nabe 2 an die Scheibe 3 auf der
gebremsten Seite Keilnut-gekoppelt, sodaß die Welle 1 und die Schreibe 3 sich
einstückig miteinander drehen müssen. Die Scheibe 3 auf der gebremsten Seite besteht
aus organischen Reibmaterialien, beispielsweise Polyimiden, Phenolharzen und
ähnlichem. Wie aus der Zeichnung klar hervorgeht, bilden die rechte und die linke
Fläche der Scheibe 3 die gebremsten Oberflächen 5, 5'.
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Anderseits ist in der Bremse ein Scheiben paar 7,9 auf der bremsenden Seite als
bremsende Seite einer Bremse vorgesehen, und diese Scheiben 7 und 9 sind so
angeordnet, daß die Scheibe 3 auf der gebremsten Seite dazwischen in
Sandwichanordnung eingezwängt ist.
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Von diesen Scheiben 7,9 auf der bremsenden Seite ist die Scheibe 9 durch ein Element
mit Gewinde, wie einen Einstellbolzen 11 und ähnliches, fest an einer Basisplatte 3
montiert.
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Anderseits ist die andere Scheibe 7 auf der bremsenden Seite gleitend auf einem Ansatz
7a montiert, sodaß die Scheibe 7 sich am Ansatz 7a entlang gleitend nach rechts und
links bewegen kann, wie in der Zeichnung zu sehen. Eine Schraubenfeder 15 drückt die
Scheibe 7 gegen die Scheibe 3 auf der gebremsten Seite.
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Wenn ein Solenoid 17 mit Energie beaufschlagt wird, bewegt sich die Scheibe 7 auf der
bremsenden Seite gegen eine elastische Kraft, die von der Schraubenfeder 15 ausgeübt
wird, nach links, wie in der Zeichnung zu sehen.
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Für den Fall, daß das Solenoid 17 nicht mit Energie beaufschlagt wird, wird das
Scheibenpaar 7 und 9 auf der bremsenden Seite gegen die gebremsten Oberflächen 5,5'
der Scheibe 3 auf der gebremsten Seite gedrückt, sodaß die Bremse die gewünschte
Bremsfunktion ausführen kann, um die Drehung der rotierenden Welle 1 zu verhindern.
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Im Gegensatz dazu wird, wenn das Solenoid mit Energie beaufschlagt wird, die Scheibe
7 auf der bremsenden Seite von der gebremsten Oberfläche 5 der Scheibe 3 auf der
gebremsten Seite wegbewegt, um die Bremswirkung zu unterbrechen, wodurch sich die
Rotationswelle 1 drehen kann.
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Jede der Scheiben 7,9 auf der bremsenden Seite besteht aus Metall (beispielsweise aus
weichem Stahl, austenitischem rostfreiem Stahl, Titan, verschiedenen
oberflächenbehandelten Stahlarten und ähnlichem), und hat somit folgende
Oberflächenrauhigkeit:
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Erstens ist, im Fall der ersten Ausführungsform, jede der Metallscheiben 7, 9 so
konstruiert, daß sie eine gröbere Oberflächenrauhigkeit aufweist als die Scheibe 3 aus
organischen Reibmaterialien.
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Nun wird die Beziehung zwischen einem Oberflächenrauhigkeitsverhältnis Rs der
Metallscheibe zur Scheibe aus organischen Reibmaterialien und der Reibungskraft unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
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Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Variante der obigen Beziehung veranschaulicht, in
welchem Diagramm die X-Achse das Oberflächenrauhigkeitsverhältnis Rs der
Metallscheibe zur Scheibe aus organischen Reibmaterialien zeigt, und die Y-Achse eine
Gleitstrecke (L&sub0;.&sub2;) zeigt, die zurückgelegt wird, bis der dynamische Reibungskoeffizient
auf 0,2 sinkt.
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Weiters bestehen die Metallscheiben in diesem Fall aus den gleichen Materialien wie
die Scheiben 7 und 9 auf der bremsenden Seite und werden einem
Sandpapier-Schleifen in eine Richtung unterworfen.
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Beim Betrieb werden solche Metallscheiben in Reibungskontakt mit der Scheibe
gebracht, die aus den gleichen organischen Reibmaterialien wie die Scheibe 3 auf der
gebremsten Seite besteht. Wie aus Fig. 2 klar hervorgeht, nimmt, wenn jede der
Metallscheiben eine feinere Oberflächenrauhigkeit aufweist als die Scheibe aus
organischen Reibmaterialien, der dynamische Reibungskoeffizeint auf 0,2 ab, bis die die
kumulative Gleitstrecke einen Wert von maximal etwa 0,5km erreicht.
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Weiters waren in diesem Fall nach dem Abschluß der Versuche die
Reibungsoberflächen geschwärzt.
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Im Gegensatz dazu erreicht, wenn das Oberflächenrauhigkeitsverhältnis Rs gleich oder
größer als ist, die Gleitstrecke einen Wert von zumindest 3km, und durch die
bezüglich der Gleitstrecke erhaltenen Werte wird bestätigt, daß ein Wert von 10km
oder mehr in den Versuchen erreicht wird. Mit anderen Worten ist es, indem man das
Oberflächenrauhigkeitsverhältnis gleich oder größer als 1 macht, möglich, zu
verhindern, daß die Reibungskraft abfällt. Außerdem sind in diesem Fall Flecken aus
organischen Reibmaterialien mit einer Farbe, die jener geschnittener Späne aus dem
organischen Reibmaterial sehr ähnlich scheint, an den Oberflächen der Metallscheiben
haften geblieben, und sie unterschieden sich ziemlich von denen der obengenannten
geschwärzten Reiboberflächen. Im übrigen wurde nachgewiesen, daß die an den
Oberflächen der Metallscheibe haftenden organischen Reibmaterialien jene waren, die
durch Abkratzen durch die unregelmäßigen Vorsprünge der aufgerauhten metallischen
Oberflächen von der Scheibe aus den organischen Reibmaterialien abgekratzt worden
waren.
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Zusätzlich zum obengenannten Sandpapier-Schleifen in eine Richtung stehen als
Verfahren zum Aufrauhen der Oberflächen der metallischen Scheiben einige andere
Mittel wie Kugelstrahlen und Umfangsschleifen zur Verfügung, die die gleiche Wirkung
gewährleisten können, wie sie durch das Sandpapier-Schleifen in eine Richtung erzielt
wird.
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Wie oben beschrieben ist es gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung möglich, das Abfallen der Reibungskraft in einem Vakuum zu verhindern,
wodurch es ermöglicht wird, daß die Bremsen die Bremsfunktion über einen langen
Zeitraum stabil ausführen. Diese Wirkung wird durch die Konstruktion herbeigeführt,
bei der jede der Metallscheiben 7 und 9 auf der bremsenden Seite eine gröbere
Oberflächenrauhigkeit aufweist als die aus organischen Materialien bestehende Scheibe
auf der gebremsten Seite.
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Als nächstes weist, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
jede der Metallscheiben eine gröbere Oberflächenrauhigkeit als 3um in der maximalen
Höhe (Rmax) auf. Das wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, die im Schnitt
einen vergrößerten Teil der Oberfläche der Scheiben 7 und 9 auf der bremsenden Seite
zeigt.
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Die obengenannte maximale Höhe (Rmax) ist in der JlS B 0601-1982
"Oberflächenrauhigkeit" definiert und gibt den maximalen vertikalen Abstand zwischen
einem konvexen Abschnitt 19 und einem konkaven Abschnitt 21 der
Oberflächenunregelmäßigkeiten über einer Normlänge (L) an. Durch Einsatz der
Konstruktion, bei der die maximale Höhe (Rmax> nicht geringer als 3um ist, wird
verhindert, daß die Reibungskraft in einem Vakuum abfällt. Die JlS B 0601-1982
definiert die gleichen Rmax und Ra, wie sie durch die ASTM (American Society for
Testing Materials) oder die ISO (International Organisation for Standardisation R468)
definiert werden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Beziehung zwischen der maximalen Höhe
(Rmax) und der Reibungskraft beschrieben. Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Funktion
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und in dem
die X-Achse die maximale Höhe (Rmax) zeigt und die Y-Achse eine Gleitstrecke (L&sub0;.&sub2;)
bis zum Sinken des dynamischen Reibungskoeffizienten auf 0,2 zeigt.
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In diesem Fall bestehen die Metallscheiben aus dem gleichen Material wie die Scheiben
7 und 9 auf der bremsenden Seite und werden Sandpapier-Schleifen in eine Richtung
unterworfen.
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Gegen diese Metallscheiben wird die Scheibe gepreßt, die aus den gleichen
organischen Reibmaterialien besteht wie die Scheibe 3 auf der gebremsten Seite.
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Wie aus Fig. 4 klar hervorgeht nimmt, für den Fall, daß die maximale Höhe (Rmax)
geringer als 3um ist (beispielsweise wenn sie 0,2 oder 2,6um beträgt), der dynamische
Reibungskoeffizient auf 0,2 ab, bevor die kumulative Gleitstrecke einen Wert von
maximal etwa 0,5km erreicht. In diesem Fall sind nach dem Abschluß der Versuche die
Reibflächen geschwärzt.
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Im Gegensatz dazu erreicht, wenn die maximale Höhe (Rmax) gleich oder größer als 3
um ist, die Gleitstrecke einen Wert von zumindest 3km. Die Testaufzeichnungen
bezüglich der Gleitstrecke bestätigen, daß einige Proben einen Wert von 10 oder mehr
Kilometer aufwiesen.
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Genau gesagt ist es, wenn zugelassen wird, daß die maximale Höhe (Rmax) gleich oder
größer als 3um ist, möglich, über eine lange Strecke zu verhindern, daß die
Reibungskraft in einem Vakuum abfällt; außerdem schienen in diesem Fall die
organischen Reibmaterialien, die an den Oberflächen der Metallscheiben anhafteten
und darauf Farbflecken bildeten, jenen geschnittener Späne aus dem organischen
Reibmaterial recht ähnlich zu sein, aber die Farbe unterschied sich ziemlich von jener
der obengenannten geschwärzten Reibflächen.
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Im übrigen stehen zusätzlich zum obengenannten Sandpapier-Schleifen in eine
Richtung als Verfahren zum Aufrauhen Kugelstrahlen und Umfangsschleifen zur
Verfügung, mit denen die gleiche Wirkung erzielt werden kann wie durch das
Sandpapier-Schleifen in eine Richtung.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie oben
beschrieben, ist es möglich, das Abfallen der Reibungskraft in einem Vakuum zu
verhindern, wodurch es ermöglicht wird, daß die Bremse die Bremsfunktion über einen
langen Belastungszeitraum stabil ausführt. Diese Wirkung wird durch die Konstruktion
herbeigeführt, bei der jede der Scheiben 7 und 9 auf der bremsenden Seite eine
Oberflächenrauhigkeit von 3 oder mehr um in der maximalen Höhe (Rmax) aufweist.
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Als nächstes wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei dieser dritten Ausführungsform ist jede der Scheiben 7 und 9 auf der bremsenden
Seite so konstruiert, daß sie eine Oberflächenrauhigkeit in der
Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) aufweist, die gröber als 0,3um ist, welche
Oberflächenrauhigkeit in der Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) in der obengenannten
JIS folgendermaßen definiert ist:
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In Fig. 3 werden die Flächen zweier schraffierter Abschnitte, nämlich des konvexen
Abschnitts 22 und des konkaven Abschnitts 20, die durch eine Mittellinie 23 geteilt
sind summiert, und die erhaltene Gesamtfläche, die die gesamten
Oberflächenunregelmäßigkeiten entlang der Normlänge (L) darstellt, wird dann durch
die Länge (L) dividiert, was die "Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra)" ergibt.
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Durch die Verwendung einer solchen oben beschriebenen Konstruktion wird es auch
möglich, zu verhindern, daß die Reibungskraft in einem Vakuum abfällt. Der Grund
dafür ist derselbe wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Wie oben beschrieben, wurde die vorliegende Erfindung in Anbetracht
eines merklichen Einflusses der Oberflächenrauhigkeit der Reibelemente gemacht, und
ist daher nicht nur auf die erste bis dritte Ausführungsform beschränkt.
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Beispielsweise ist es, obwohl jede der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die elektromagnetische Bremse vom Reibungstyp beschrieben
worden ist, auch möglich, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten von
Antriebseinheiten und Kraftübertragungsmittel wie elektromagnetische Kupplungen vom
Reibungstyp, Reibungsantriebseinheiten, Traktionsantriebseinheiten und ähnliches
anzuwenden, sodaß die gleiche Wirkung wie bei der obigen Ausführungsform erreicht
wird.
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Darüberhinaus ist die Gestalt der Reibelemente nicht auf Scheiben beschränkt, und sie
können daher verschiedene modifizierte Formen haben, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt.
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Was die Art der Reibung betrifft, kann neben der planaren Reibung zwischen planaren
Oberflächen, die relativ zueinander gleiten, eine Umfangsreibung zwischen
zylindrischen relativ zueinander gleitenden Oberflächen bestehen. Fig. 5 zeigt
Reibelemente einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar
Reibelemente unter Einsatz planarer Reibung. Bei der vierten Ausführungsform befindet
sich eine Vielzahl dieser Elemente M&sub1; bis M&sub3;, von denen jedes eine Kreissektorgestalt
aufweist, in Reibungsangriff mit einer Scheibe D.
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Fig. 6 zeigt Reibelemente einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
und zwar Reibelemente unter Einsatz von Umfangsreibung. Bei der fünften
Ausführungsform werden ein Reibelement A&sub1; und ein Paar trommelförmiger
Reibelemente B&sub1; und B&sub2; eingesetzt, die eine Bremsschuhen ähnliche Gestalt aufweisen,
und diese Reibelemente A&sub1;, B&sub1; und B&sub2; stellen eine Bremse vom Trommelschuhtyp unter
Verwendung einer zylindrischen Fläche dar.
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Weiters zeigt Fig. 7 Reibelemente einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die auf eine Reibungsantriebseinheit (d.h. eine Reibungskraft übertragende
Vorrichtung) angewandt werden, die aus einem Paar zylindrischer Reibelemente A&sub2; und
B&sub3; konstruiert ist, von denen jedes zur Rotation auf einer Antriebs- (oder einer
angetriebenen) Welle montiert ist.
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Im übrigen ist es, da die Auswirkung der Oberflächenrauhigkeit (Unregelmäßigkeiten)
der metallischen Reibungsscheiben gemäß vorliegender Erfindung auf dem Abreiben
der Harzmaterialien beruht, das weicher ist als solche Metallscheiben, möglich, die
metallischen Reibelemente durch Elemente aus nichtmetallischen Materialien zu
ersetzen, die härter als weicher Stahl sind.
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Wie oben beschrieben können mit der Reibungskraft übertragenden Vorrichtung gemäß
vorliegender Erfindung:
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da jedes der metallischen oder nichtmetallischen Reibelemente so konstruiert ist, daß es
eine gröbere Oberflächenrauhigkeit aufweist als das Reibelement aus organischen
Materialien;
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oder da die Oberflächenrauhigkeit in der maximalen Höhe (Rmax) so gewählt ist, daß
sie gleich oder gröber als 3um ist;
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oder da die Oberflächenrauhigkeit in der Mittelliniendurchschnittshöhe (Ra) so gewählt
ist, daß sie gleich oder gröber als 0,3um ist, folgende bemerkenswerte Effekte erzielt
werden:
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(1) Es kann verhindert werden, daß die Reibungskraft im Vakuum abfällt, wodurch es
ermöglicht wird, daß die Bremse ihre Funktion über einen langen Zeitraum stabil
angemessen ausführt; und
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(2) daher wird die Reibungskraft übertragende Vorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung zufriedenstellend auf Weltaumvorrichtungen zur Verwendung im Vakuum
angewandt, wie Bremseinheiten zum Halten und Anhalten der Gelenke von
Manipulatoren zur Verwendung in Raumstationen, und daher ist die vorliegende
Erfindung in der Industrie sehr nützlich.