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Bremsvorrichtung für elektromotorische Antriebe Normalerweise werden
die Bremsen elektromotorischer Antriebe mittels besonderer Bremslüftmagnete gelüftet.
In dein Bestreben, diese Bremslüftmagnete, die besonders bei Dreh- oder Wechselstrom
verhältnismäßig unifangreic'li sind und zur Annahme von Vbertemperaturen, -die ihre
Spulen gefährden, neigen, zu vermeiden, hat man -selbstbremsende Eleiktromotoren
entwickelt. Bei diesen wird zum Lüften der außerhalb des Motors angeordneten oder
auch in diesen eingebauten Bremse entweder der ganze Motoranker durch den Ständerkraftfluß
oder ein besonderer Kern durch einen Teil des Ankerkraftflusses axial bewegt. Für
den Fall, claß der ganze Anker axial bewegt wird, ist es erforderlich, sowohl den
Anker als auch -die Bohrung des Ständerblechpaketes konisc'li auszubilden. Während
es gelingt, mittels dieser Anordnung die volle, auch für Hubwerke .mit durchziehenden
Lasten ausreichende Bremslüftleistung zu erzielen, wird in dem Fall, in dem zum
Lüften der Bremse ein besonderer Kern angeordnet ist, der durch einen Teil des Ankerkraftflusses
axial bewegt wird, nur eine beschränkte Bremslüftleistung erreicht.
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Gegenüber diesem Stand der Technik vermeidet eine nach der Erfindung
ausgebildete Anordnung die fertigungsmäßig unerwünschte konische Ausbildung des
Ankerblechpakete@ und der Bohrung des Ständerblechpaketes und erreicht trotzdem
die für Hubwerke mit durchziehenden Lasten erforderliche Bremslüftleistung.
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Die nach der Erfindung ausgebildete Brems.vorriclitung ist grundsätzlich
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lüften der Bremse durch das beim
Einschalten des Motors entstehende Drehmoment zwischen Ständer und Läufer erfolgt.
Da es sich bei diesem Drehmoment um .das Anzugs- und Hochlaufmoment des Motors handelt,
welches größer als das normale Drehmoment ist und oft das Zweibis Dreifache des
normalen Momentes ausmacht, wird durch Ausnutzung dieses Drehmomentes über einen
verhältnismäßig kleinen Winkelweg schon die Arbeit gewonnen, die erforderlich ist,
uni auch Bremsen für Hubwerke mit durchziehenden Lasten sicher zu lüften. Zum Zweck
der Verwertung des beim Einschalten des Motors entstehenden Drehmomentes zwischen
Ständer und Läufer zum Lüften der Bremse sieht die Erfindung vor, claß ein Motorteil,
entweder das Ständergehäuse oder der Motorläufer, pendelnd um die Achse der bei
Stillstand festgebremsten Welle des Motors angeordnet ist und daß ein unter der
Einwirkung des beim Einschalten des Motors entstehenden Drehmomentes erfolgender
Pendelausschlag des pendelnd angeordneten Teils Lüften der Bremse bewirkt. In allen
den Fällen, in denen an der Motorwelle nur Drehmoniente angreifen, welche den Motor
ini Sinlie einer Arbeitsleistung belasten, wird ein zur Begrenzung des Pendelausschlages
vorgesehener Anschlag genügen, daß das der Motorwelle nach Beendigung des Pendelausschlages
vermittelte Drehmoment reaktionsmäßig von einem festen Widerlager, beispielsweise
dem Fundament des Motors, aufgenommen wird. Greifen dagegen an der Motorwelle betriebsmäßig
auch Drehmomente an, die diesen im Sinne einer Bremsleistung beanspruchen, so ist
Anordnung einer vorwiegend elektromagnetisch betätigten Klinkvorrichtung zweckmäßig,
welche vorwiegend gleichzeitig oder gemeinsam mit dem Motor eingeschaltet wird und
am Ende der Pendelbewegung, welche Lüften der Bremse bewirkt, den pendelnden Motorteil
so verklinkt, daß das der Motorwelle vermittelte oder ein an dieser angreifendes
Drehmoment bei eingeschaltetem Motor von einem festen Widerlager, wie z. B. dem
Motorfundament, aufgenommen wird. Soll die während des Betriebes des Motors gelüftete
Bremse bei Abschalten desselben selbsttätig wieder schließen, so ist es erforderlich,
Mittel vorzusehen, welche bei Abschalten der Stromzufuhr zu dem Motor und der gegebenenfalls
mit diesem parallel geschalteten Klinke den pendelnd angeordneten Motorteil wieder
in seine Ausgangs- oder Ruhestellung, welche bei Drehungen der -Nfotorwelle in beiden
Drehrichtungen gleichzeitig seine Mittelstellung sein kann, zuriickdrehen. Als ein
solches Mittel kommen eine oder mehrere Federn oder ein odermehrere Gewichte od.
dgl. in Betracht. Wurde der pendelnd angeordnete Motorteil am Ende des das Lösen
der Bremse bewirkenden Pendelausschlages vorher verklirnkt, so kann die Zuriickdrehung
des pendelnd angeordneten Motorteils in seine Ausgangsstellung und damit das Schliel.,en
der Bremse dadurch bewirkt werden, claß man die Klinkvorrichtung so ausbildet, daß
sie bei Abschalten ihrer Stromzufuhr die Verklinkung, beispielsweise unter der Einwirkung
einer Feder oder eines Gewichtes, selbständig wieder löst. Selbstverständlich ist
es auch denkbar, die Klinkvorrichtung mit umgekehrter Wirkung, also so auszubilden,
daß das Verklinken des atispendclndcn Motorteils unter der Einwirkung einer Feder,
eines Gewichtes od. dgl. erfolgt, während das 1?titklinkeii durch Einschalten eines
Elektromagneten bewirkt wird.
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Im allgemeinen wird die bei Einschalten des Motors einsetzende Pendellicwegting
des pendelnd angeordneten Motorteils unter der Einwirkung des Anzug- und Hochlaufmoinentes
mit so großer Beschleunigung erfolgen daß der Pendelvorgang voll, d. 1i. beispielsweise
bis zu dem den Pendelausschlag begrenzenden Anschlag oder bis zur Verklinkung, zur
Durchführung kaniint, bevor sich die @vährend des Pendelausschlages und durch diesen
erfolgende Lüftung der Bremse auf die \lotorwelle im Sinne einer Drehung derselben
auswirkt. Für die Fälle, in denen dieses jedoch nicht zutriftt, ist es zweckmäßig,
zwischen denn pen<lclnd angeordneten Motorteil und dem Konstruktiolistei1 der
Bremse, welches Lüften und Schließen der Bremse bewirkt. einen Kraftspeicher anzuordnen,
welcher die ihni vermittelte Energie aus der Pendelbewegung de: Motorteils erst
gegen Ende der Pendelbewegung auf das Konstruktionsteil der Bremse, welches Lüften
und Schließen der Breiasse bewirkt, gegebenenfalls schlagartig, überträgt.
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Die Anordnung kann ntin so getroffen sein, daß die Bremse, die als
Band-, Hacken-, I_aniellenbreinse od. dgl. ausgebildet sein kann, außerhalb des
Motorgehäuses oder zwecks Raumersparnis auch innerhalb des Motorgehäuses angeordnet
ist. Bei einer pendelnden Anordnung des St<indergeliäuses wird man die Bremse
vorzugsweise aufierhalli des Motorgehäuses vorsehen. Es ist dann zwechinäßig, an
dem Ständergehäuse oder an einem der Lagerschilde des Ständergehäuses einen Exzenter
ariztiordnen, dessen Exzentrizität sich bei einer Pendelbewegung es Ständergehäuses
direkt oder unter ZNvischenschaltung eines Kraftsl>eiclicrs auf das Konstruktionsteil
der Bremse, welches Lüften und Schließen Gier Breiass" bewirkt, auswirkt. Auch wird
man, in diesem Fall einen baulichen Vorteil darin sehen, das Sperrad, den Sperrkranz
oder die Sperrscheibe od. dgl., welche finit der Klinkvorrichtung zusammenNvirkt,
die <las Ständel;geliäuse am Ende der Pendelbewegung, welche Lüften der Bremse
zur Folge hat, mit einem Festpulikt verklinkt, an dein Ständergehäusc oder dessen
Lagerschild anzuordnen.
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In deine Fall, daß der Motorläufer uin die Achse der 1\Iotorwelle
pendelnd angcor<lnet ist, wird es vielfach zweckniä lieg sein, die Bremse in
das Motorgehäuse selbst oder eine besondere Kammer eines der beiden Motorlagerschilde
aufzunehmen. 'Nachdem in diesem Fall das Lüften der Bremse von einem Motorteil ausgeht.
welcher auch betriebsmäßig umläuft, kann es ini Hinblick auf die Ausbalancierung
der tinilatifcnden Massen hesonders vorteilhaft sein, die lireinse als Axialdruckbrenise,
wie z. l). als axial \\ irkendt Konus- oder
Lamellenbremse od. dgl.,
auszubilden. Aus dem gleichen Grunde wird man in diesem Fall für die zweckmäßigerweise
mit in das Motorinnere verlegte Klinkvorriclittitig zur Verklinkung des pendelnd
angeordneten Motorankers mit der Motorwelle eine Ausführung wählen, die auf der
Motorwelle oller lcoaxia-I mit dieser und weitgehend symmetrisch zu derselben angeordnet
werden kann. Im Hinblick auf die Einsparung einer besonderen N'lagnetspule ist es
vorteilhaft, für die Klinkvorrielitung solche Anordnungen zu verwenden, deren "\nker
durch einen Teil des Kraftflusses des Motorankers gesteuert werden oder deren Anlkfr,
beisliielsweise als Drehmagnet ausgebildet, durch einen Teil des Luftspaltdrehmomentes
des Motors verstellt werden.
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Die Abbildungen geben Ausführungsbeispiele der Erlindung wieder.
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1)ie :\1>li. t stellt die ,\tisfülirungsforni mit petideiad angeordnetem
Ständergeliäuse, und zwar in zwei Ansichten dar. a ist das Ständergehäuse, b die
\Velle des 1\Iotora. I)i.ese ist in -den festen Lagern. c und (t gelagert. Das Ständergehätise
a 'kann um die Welle b vermittels der in den Lagerschilden e angeordtieteii,
nicht dargestellten Lagern pendeln. Auf dein antriebsseitigen \Vellenstumpf der
Motorwelle b ist die Brenissclieibe f, welche nach der Abbildung gieiclizeitig als
Kupplung ausgebildet sein kann, aufgesetzt. Das 13remsband g ist in der üblichen
Weise beiderseitig an denn Winkelhebel lt
,befestigt, welcher über die t\clise
i fest mit den Bremshebeln k verbunden ist. Das Bremsband g wird unter der Einwirkung
der Feder I fest um die Bretnssclieilie f gespannt und bremst die Motorwelle b und
die niit dieser gekuppelte Welle des :\ntriel)es fest. An dem antriebsseitigen Lagerscliild
c des Motors ist das Exzentersegmetit m angebraclit. Dieses vermittelt den Bremshebeln
k lief eitlem durch Einschalten des Motors bewirkten Pendelatissclilag aus der gezeichneten
Stellung über d-en Kraftspeicher n "in-e deem Zug der Feder l entgegengesetzte
Bewegung, wodurch das Bremsband g von der Bremsscheibe f gelüftet wird. Hierbei
wälzt sich die (Zolle o der Brücke p auf dem Exzenterseginent in all. Die
Brücke p wird hier-(Itircli gegen den ()ruck der Speicherfeder q nach oben gedrückt.
Das ollere\Viclerlagert derFedernq, welches dtircli den Bolzen r mit den
Bremslie'beln k
verbunden ist, kann dein Druck der Feder q, solange die Nase
der Klinke., noch unter der Unterseite der festen Gabel i( vorragt, nicht nachgeben.
Wird dic Nase dagegen mit vorschreitender Aufwärtsbewegung der Brücke p durch die
an dieser angebrachte Schiene v bis hinter den Rand der Bohrung in der festen Gabel
it zunückged@rückt, so entklinkt sich das obere Widerlager t und kann nun dein Druck
der Federn q nachgeben und sich nach oben bewegen. Diese Bewegung machen die mit
dein \\'iderlager t über den Bolzen r gekuppelten Breinsliebel k mit,
wodurch die Bremse gelüftet wird.
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:\in Ende der Pendelbewegung verklinkt sich das St:in<lergeh;iuse
a miter der Einwirkung des Klinkenm@agnetien z mittels ;der Klinke
w und dem am antriebsseitigen Lagerschild des Motors angebrachten Sperrkranzsegment
x mit dem am Fundament der Anordnung fest anmontierten Widerlager v. Bei Abschalten
des Klinkenmagneteni z wird diese Verklinkung durch die Feder A selbsttätig wieder
gelöst und das Ständergeliäuse durch die Federn B in seine Ausgangs- bzw. Mittelstellung
zurückgependelt.
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Die Abt). 2 gibt ein Beispiel für die Ausführung mit um die Achse
der bei Stillstand festgebremsten Motorwelle pendelnd angeordnetem Motorläufer wieder.
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a ist das Motorgehäuse mit dem Ständerblechpaket b. Das Läuferblechpäket
c ist auf der Hohlwelle d aufgesetzt und bildet mit dieser den eigentlichen Anker
des Motors. Die Hohlwelle d ist in den Lagern e und f gelagert. Durch die
Hohlwelle d
ist die Antriebswelle g des Motors so hindurchgeführt, daß der
'.Motoranker um diese pendeln kann. :\tif der Welle g ist die Bremsscheibe h einer
konischen .-\xialdruckbremse kraftschlüssig, jedoch filier den mitnehmenden Nutenkeil
axial gleitend, verschiebbar angeordnet. Im Ruhezustand ist die Konusbremse durch
den Druck der Feder i geschlossen und die Welle g gegenüber dem Motorgehäuse a über
dessen Lagerschild festgebremst. Bei Einschalten des Motors erfolgt jedoch unter
der Einwirkung des Anzugs- und Hochlaufmomentes des Motors eine Pendelbewegung des
Ankers. Diese kann nach Abb.2 und 3 direkt oder nach Abt). :I unter Zwischenschaltung
eines Kraftspeichers auf die Bremsscheibe !i übertragen werden. Nach Abb.3 vermittelt
eine fest auf der Hohlwelle d aufgesetzte und mit dieser pendelnde Kurvenscheibe
k der Bremsscheibe 1i eine axiale Verschiebung gegen den Druck der Feder
i, wodurch die Bremse gelüftet wird. Nach Abb.4 wird durch die Kurvenscheibe k zunächst
die auf der Welle g axial verschiebbare Buchse l gegen den Druck der Kraftspeicherfeder
m verschoben. Gegen Ende der Axialverschiebung hebt der an der Buchse
l angebrachte angeschrägte Stift n die Klinke o an (vgl. Abb. 5), wodurch
die bislang mit der Welle g verklinkte Bremsscheibe h von dieser entklinkt wird,
so daß sie nunmehr dem Druck der Feder m nachgeben -kann. Hierdurch wird die Bremse
gelüftet. Gegen Ende der Pendelbewegung verklinkt sich der Motoranker mittels der
Klinkvorrichtung p selbsttätig mit der Welle g. Nach Abb.2 wird bei Einschaltung
des Motors der Anker q der elektromagnetischen Klinkvorrichtung p durch einen Teil
des Kraftflusses des Motorankers axial nach links verschoben. Hierbei wird die Konushülse
r der Klinikvorrichtung p mitbewegt und drückt die abgeschrägten Klinkbolzen
s in Aussparungen der Welle g, sobald die Auspendelung dieses gestattet, und zwar
gegen den Druck ihrer Rückstellfedern t.
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Es ist selbstverständlich, daß für diese kraftschlüssige Verbindung
des Ankers mit der Welle g auch eine andere als die dargestellte Ausführungsform
Anwendung finden kann. Beispielsweise ist
denkbar, daß die Hohlwelle
d gegenüber der Darstellung einseitig oder beiderseitig so verkürzt ausgebildet
wird, daß sie nicht bis an die Lager e und f reicht, so daß die Welle g in diesen
gelagert ist. Darin wäre die durch die Verklin!kung der Hohlwelle d mit der Welle
g zu erreichende kraftschlüssige Verbindung derselben in der Form möglich, daß sowohl
.auf die Hohlwelle d als auch auf die Welle g ein Flansch aufgesetzt wird und die
Verklinkung durch Verklinkung der beiden Flansche miteinander erfolgt.
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Bei Abschalten des Motors von seiner Stromquelle wird die Verklinkung
zwischen dem Motoranker und der Welle g unter der Einwirkung der Feder
u der Klinkvorrichtung p selbsttätig gelöst. Mittels der zwischen
der Bremsscheibe h und der Kurvenscheibe k eingespannten Feder
v wird der Motoranker, der nunmehr wieder frei pendeln kann, in seine Ausgangs-
bzw. Mittelstellung zurückgestellt. Hierbei schließt sich die Bremse unter dem Druck
der Feder i.
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In der Alb. 2 ist die Bremse in einem besonderen Gehäuse des einen
Motorlagerschildeis i-inteirgebracht. Für kleinere Bremsleistungen kann diese jedoch
ahne weiteres noch in dem eigentlichen Motorgehäuse selbst angeordnet werden.