WO2000031432A1 - Bremse mit spielverstellung - Google Patents

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WO2000031432A1
WO2000031432A1 PCT/EP1999/008983 EP9908983W WO0031432A1 WO 2000031432 A1 WO2000031432 A1 WO 2000031432A1 EP 9908983 W EP9908983 W EP 9908983W WO 0031432 A1 WO0031432 A1 WO 0031432A1
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PCT/EP1999/008983
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Karl-Heinz Schlehbusch
Burkhard GÄRTNER
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Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh
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    • F16D59/02Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed spring-loaded and adapted to be released by mechanical, fluid, or electromagnetic means
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    • F16D2127/02Release mechanisms
    • F16D2127/04Release mechanisms for manual operation

Definitions

  • the invention relates to a brake with a base plate with which a brake actuation device and two brake disks are connected essentially in a rotationally rigid manner, and with a friction disk which is arranged movably between the brake disks and which is connected in an essentially torsionally rigid manner to an input shaft which can be rotated relative to the base plate the base plate facing the brake disk is axially movable and the brake disk facing away from the base plate is arranged axially fixed during operation and is held at a distance from the axially movable brake disk by a spacer.
  • Brakes of this type are known from the prior art and are used, for example, for externally and internally ventilated motors in travel, trolley and hoist units on crane systems.
  • the base plate is connected to an object that is fixed relative to the input shaft, for example a motor housing.
  • the input shaft is connected to the output of the motor and rotates relative to the base plate.
  • the friction lining disk By activating the brake actuation device, the friction lining disk is brought into engagement with the brake disk.
  • the friction between the friction lining disk rotating with the input shaft and the brake disk brakes the rotation of the input shaft relative to the base plate and / or brings it to a standstill.
  • the spacer serves as a stop for the brake disc, so that when the brake is released, the friction lining disc can come loose from the brake disc.
  • the conventional brakes have the disadvantage that they are difficult to maintain. During maintenance, several housing parts often have to be removed from the brake and the brake shut down. In addition, the brake disks and friction lining disks of conventional brakes wear out very quickly, especially in crane systems in the port area or on ships, which makes frequent maintenance necessary. If the friction lining disc wears, it becomes thinner and the play the brake changes. In order to keep the braking torque constant as the friction lining disc becomes thinner, the brake play of the brake must therefore often be readjusted. Adjusting the brake play is very labor-intensive and time-consuming in the conventional brakes and is therefore associated with high costs.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a brake which, compared to conventional brakes, enables a very simple possibility of adjusting the brake play.
  • this object is achieved for a brake of the type mentioned at the outset in that the spacer is adjustable in the axial direction of the brake, as a result of which the free gap between the two brake disks is adjustable.
  • This solution is technically simple and has the advantage that the stop for the brake disc can be displaced in the axial direction due to the axial adjustability of the spacer. In this way, the brake play can be set quickly and without much time. Since the spacer is also arranged on the base plate, just like the actuating device, the brake disc does not have to be removed from the base plate in order to adjust the brake play.
  • the spacer can be connected to the actuating device. Since the brake disc is connected to the brake actuation device and this in turn is connected to the base plate, a structural unit is formed in this way, which does not have to be disassembled when the brake play is set.
  • This configuration is also particularly advantageous when the brake is disengaged by a force exerted by the actuating device, for example a magnetic force.
  • the brake disc is supported on the spacer when disengaging and the power flow is returned directly to the brake actuation when disengaging.
  • the spacer can be provided with an external hexagon at least in the area between the brake disks.
  • Brake disc adjust the brake play particularly easily, for example using a corresponding wrench or pliers.
  • Other key forms of the spacer are also possible which offer a similar possibility of adjustment, for example other polygonal forms or holes distributed around the circumference.
  • the spacer can have an external thread.
  • An external thread is inexpensive and easy to manufacture and enables precise adjustment of the brake play.
  • the external thread can advantageously also be designed to be self-locking in order to prevent the spacer and thus the brake play from being adjusted while the brake is operating.
  • the brake disc can be fastened to the base plate with a fastening screw, the fastening screw extending through the spacer.
  • the housing can be designed as a bell-shaped hood, which is supported sealingly on the base plate and forms a brake interior which is at least watertightly sealed against an external environment of the brake and in which the brake actuating device, the friction lining disk and the brake disk are accommodated.
  • the brake is easier to maintain than conventional brakes due to the bell-shaped housing.
  • the brake actuator the friction lining disc and the brake disc arranged all essential components of the brake, which can be subject to wear and / or need regular maintenance. When the bell-shaped hood is removed, these components are freely accessible. The brake remains functional despite the hood being removed, since the brake actuation device, the brake disc and the friction lining disc are connected to the base plate. In this way, the function of the brake can be easily checked during maintenance work.
  • a sealing element can be arranged between the base plate and the hood.
  • the design of the brake with a watertight seal of the interior of the brake is advantageous regardless of the aspect of the design with fastening screw and spacer, so that independent protection is sought for this design.
  • the hood can be connected to the brake actuation device.
  • no fastening devices for the brake actuation device need be provided on the base plate.
  • the base plate can thus be designed as a sealed plate which has no openings through which liquid can get into the brake interior. If the brake actuation device and / or the brake disk is connected to the base plate, this results in a construction in which the hood can be easily detached from the brake and the operation of the brake with the hood removed is ensured in a particularly simple manner. It must be ensured that the brake disc is axially displaceable relative to the base plate to enable the brake to be engaged and disengaged (released).
  • the bearing points of the brake disc and / or brake actuation device are located exclusively on the base plate. In this case, when the hood is released, the brake disc and / or the brake actuation device remain on the base plate. This also leads to a very simple structural design of the hood and to a possibility for maintenance of the brake when the hood is removed.
  • tachometer shafts can be connected to the input shaft if, in a further advantageous embodiment of the brake, a flange which is essentially coaxial with the input shaft and has a through opening which is coaxial with the input shaft is formed on an outside of the hood.
  • the coaxial flange enables the additional devices to be attached to the hood.
  • the coaxial through hole allows the input shaft to be extended through the brake.
  • a continuous maintenance opening can be provided for these purposes. be seen, which can be closed airtight and / or watertight with a closure element.
  • the maintenance opening can be arranged on the circumference of the hood in the radial direction relative to the input shaft. Due to the radial course of the opening, condensation water runs off automatically when the maintenance opening is below. The thickness of the friction lining and the brake disc can also be inspected through the maintenance openings.
  • the maintenance opening is expediently designed as a threaded bore, which is preferably closed in a water-tight or air-tight manner by a screw plug.
  • the screw plug can have sealing elements, such as O-rings, which lead to a particularly tight seal of the threaded bore.
  • a manual disengagement device that is movable relative to the hood can be provided in a further advantageous embodiment and can be converted into a disengagement position.
  • the brake is released in the disengaged position.
  • the manual release device is mechanically and / or hydraulically connected to the brake disc and / or the friction lining disc. By actuating the manual release device, the brake disk is released from the friction lining disk.
  • the force applied by the manual disengaging device to the brake disk and / or friction lining disk is preferably greater than the force applied by the brake actuating device, so that the brake can be released by the manual disengaging device in the event of a malfunction of the brake actuating device.
  • the manual disengagement device is designed as a lever which is pivotably mounted on the hood on at least one bearing.
  • a lever allows large forces to be released into the brake without the need for great construction effort.
  • the bearing can be provided with at least one bearing sealing element, by means of which the bearing is sealed watertight and / or airtight.
  • a particularly resilient mounting of the manual disengagement device on the hood results if, in a further advantageous embodiment, two bearings are provided on two positions of the hood that are essentially opposite one another with respect to the input shaft. With this configuration, very large forces can be introduced into the brake without the risk of damaging the bearings.
  • an axially movable disengaging means can be provided, by means of which one brake disk can be moved in the direction away from the other brake disk and the brake can thereby be disengaged, with the other being removed when the other brake disk and / or friction lining disk is removed Brake disc is held at least indirectly by the disengaging means on the base plate.
  • the disengaging means thus fulfills a double function in that it serves both to release the brake and as a maintenance aid, by means of which the one brake disk is held on the brake during maintenance work and does not have to be removed from the brake.
  • the configurations of the brake with disengaging means and disengaging device for manual disengagement of the brake is advantageous regardless of the aspect of a watertight seal of the interior of the brake, so that independent protection is also sought for this configuration.
  • the brake can have an electronic monitoring device, which is preferably arranged inside the hood and through which a signal can be output that is representative of the function and / or wear of the brake.
  • This electronic monitoring device can, for example, in the form of a microswitch and / or in the form of a proximity switch be trained.
  • the microswitch is able to register the application of the brake or to output a signal if the friction lining disc falls below a minimum thickness.
  • This signal can be required, for example, for maintenance purposes, in order to be able to determine when the friction lining disk or the brake disk have to be replaced without access to the brake.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the brake according to the invention in a
  • FIG. 2 shows a cross section along the line II - II of FIG. 1
  • Fig. 3 shows a cross section through a disengaging device according to the first
  • Fig. 4 shows a second embodiment of the brake according to the invention in a
  • FIG. 5 shows a sectional view of the second exemplary embodiment of the brake according to the invention in a section along a central axis of the brake;
  • Fig. 6 shows a detail A of Fig. 3 in cross section.
  • FIG. 2 represents a section along the line II-II of FIG. 1.
  • the brake 1 has a sock plate 2 to which a brake actuation device 4 is fastened via a plurality of screws 3 distributed around the circumference.
  • the brake actuation device 4 has an electromagnet 5 and a spring element 6 designed as a compression spring.
  • the compression spring 6 is supported between the brake actuation device 4 and a brake disc 7.
  • the brake 1 also has an input shaft 8, which is connected in a splined manner to a friction lining disk 9, the diameter of which is smaller than that of the brake disk 7.
  • the friction lining disk 9 is arranged between the one brake disk 7 and another brake disk 10 and, thanks to the spline toothing, can be displaced in the axial direction on the input shaft 8.
  • the brake discs 7, 10 are also displaceable in the axial direction of the brake on three screws 11 distributed around the circumference.
  • the brake discs 7, 10 do not have the same diameter.
  • the brake actuation device 4, the two brake disks 7, 10 and the friction lining disk 9 run coaxially to one another and to a center line M of the input shaft 8, which at the same time forms the center line of the brake 1.
  • the screw heads of the screws 11 also serve as an axial stop for adjusting the play of the brake.
  • the screws 11 extend through the brake disc 7 and the brake actuation device 4 and are screwed to the base plate 2.
  • the brake actuation device 4 is provided with a corresponding through opening for each screw 11, which has a threaded section with a larger diameter toward the brake disks 7, 10.
  • a sleeve 12 is arranged, which extends through the first brake disk 7. Since the second brake disc 10 is provided with a smaller opening, the sleeve 12 is supported in the axial direction on the second, outer brake disc 10.
  • the sleeve 12 has an external thread on the section located in the direction of the base plate 2, which is screwed into the threaded section of the actuating device 4.
  • the portion of the sleeve 12 abutting the brake disc 10 is designed as a hexagon.
  • the sleeve 12 is held with slight play, so that it is rotatably held on the one hand and on the other hand can support the brake disc 7 in the circumferential direction.
  • the threaded bore for receiving the screw 11 in the base plate 2 is drawn throughout in the first exemplary embodiment, but it can also be designed as a blind hole, as a result of which the rear side of the base plate 2 facing away from the brake actuation device 4 and the brake disks 7, 10 is sealed.
  • the rear of the base plate 2 is usually attached to an electric motor (not shown), the motor shaft of which drives the input shaft 8 of the brake 1, for example via a feather key.
  • an electric motor not shown
  • the motor shaft of which drives the input shaft 8 of the brake 1 for example via a feather key.
  • 2 mounting openings 13 are provided on the base plate for receiving corresponding screws. The braking torque is conducted to the housing of the electric motor via the base plate 2.
  • the fastening opening 13 can also be closed or designed as a blind hole.
  • the threaded hole for the screw 3, which connects the base plate 2 to the brake actuation device 4, can also be designed as a blind hole.
  • the brake actuating device 4, the two brake disks 7, 10 and the friction lining disk 9 are accommodated in a bell-shaped hood 14, which is supported in a sealing manner on the base plate 2.
  • an O-ring 15 is arranged as a sealing element between the base plate 2 and the hood 14.
  • the hood 14 is screwed to the brake actuation device 4 via three screws 16 distributed around the circumference and is thus indirectly connected to the base plate 2.
  • the screws 16 extend in the axial direction outside the electromagnet 5 through the two brake discs 7, 10.
  • the screws 16 lie on the same Diameter like the screws 11.
  • the screws 11 absorb part of the braking torque and dissipate it via the fastening device 4 into the base plate 2.
  • the screw heads of the screws 16 lie in recesses on the end face 17 of the hood. These recesses have an internal thread into which screw plugs 18 are screwed. These locking screws seal the cutouts in the hood and the through openings for the screws 16 located behind them.
  • Radially extending maintenance openings are provided on the axially extending circumferential surface 20 of the hood, which are closed by screws 21 in a water- and airtight manner.
  • the screws 21 are provided with seals.
  • the screw plug 21 shown in FIG. 2 is arranged at the bottom in the installation position shown.
  • the maintenance opening it closes serves as a condensation drain.
  • the first exemplary embodiment of the brake 1 has a through opening 22 which runs coaxially to the center line M of the brake and is surrounded by a flange section 23.
  • the input shaft 8 has, at its end facing away from the base plate 2 and the electric motor, fastening devices 24, to which a further shaft can be fastened which extends through the opening 22.
  • fastening devices 24 for example, a tachometer (not shown) can be attached to this shaft.
  • a transition flange for a watertight connection of the brake with a Tachometer housing can be attached.
  • the flange portion 23 is machined so that this surface can be easily sealed.
  • a terminal box 25 is shown in dashed lines, which is used for the watertight connection of the operating cables for the electromagnet 5 and other electrical devices for wear monitoring, such as proximity switches (not shown).
  • Fig. 1 shows a hood-side end view of the brake 1.
  • the terminal box 25 with the cable receptacles in the installation position shown is laterally offset from the condensation water drain 21.
  • two further maintenance openings are provided on the peripheral surface 20 of the hood 14, which are closed with screw plugs 26, 27 in a water- and airtight manner. These two maintenance openings are arranged in the axial direction at the level of the friction lining disk 9 and serve as inspection openings for checking the abrasion of the friction lining disk 9.
  • Two further, diametrically opposed maintenance openings on the end face 17 of the hood 2 are also sealed water-tight and air-tight by means of locking screws 28, 29. These openings serve as access openings to a manual ventilation device, which can be seen in FIG. 3.
  • the brake discs 7, 10 are provided with two further through openings, the position of which corresponds to the maintenance openings closed by the locking screws 28, 29. Between the actuating element 4 and the first brake disk 7, screws 28 ′ are attached behind these through openings, which are accessible through the maintenance openings 28, 29. With the locking screws 28, 29 removed, a wrench can be inserted through the maintenance openings and the openings in the brake discs 7, 10, for example, and the screws 28 'can be screwed in or out.
  • the structure of the second exemplary embodiment is described below with reference to FIGS. 4 to 6.
  • the components which correspond in function to the components of the first exemplary embodiment are provided with the same reference symbols. The explanation of these components is omitted in the description of the second exemplary embodiment.
  • the second exemplary embodiment does not provide for connecting a further shaft for connecting further devices to the input shaft 8.
  • the hood 2 of the second exemplary embodiment has no flange 23 and no opening 22.
  • the input shaft 8 has no attachment option 24.
  • the end face 17 of the hood 2 is provided with a maintenance opening 28 which runs coaxially to the center line M and which serves as condensation water drain 28 in a vertical installation position.
  • This maintenance opening 28 is also closed by a screw plug watertight and airtight.
  • the second exemplary embodiment has a manual disengaging device in the form of a lever 29, which is pivotably mounted on two bearings 31 in the axial direction of the brake 1 via a fork 30, which partially encompasses the peripheral surface 20 of the hood.
  • a manual disengaging device in the form of a lever 29, which is pivotably mounted on two bearings 31 in the axial direction of the brake 1 via a fork 30, which partially encompasses the peripheral surface 20 of the hood.
  • One of the two bearings 31 is shown as detail A in FIG. 6 in section.
  • the bearings 31 are designed watertight so that no water can penetrate into the brake interior 19 through them.
  • the fork 30 is connected to a shaft 33 in a rotationally rigid manner via a positive connection secured by a screw 32.
  • This positive locking is achieved by an external hexagon attached to the end of the shaft, which engages in a corresponding internal hexagon of the lever 30.
  • the screw 32 secures this connection in the axial direction of the shaft 33.
  • the clutch is released, that is, the friction lining disk 9 is pushed away from the first brake disk 7.
  • a sealing element 34 in this case an O-ring, is arranged between the shaft 33 and the hood 17.
  • the bearings 31 are sealed by the sealing element 34 against the ingress of water into the brake interior 19.
  • a force K which acts on the lever 29, can pivot it in the axial direction.
  • a screw 36 held in a nut on the lever 29 is supported on the circumference 20 of the brake 1 and serves as a stop.
  • the screw 36 also serves to fix the lever 29 in the disengaged position, which is shown in broken lines in FIG. 4. In the disengaged position, the brake 1 is released. In addition, by unscrewing the screw 36, the lever 29 can be moved into the disengaged position with greater force.
  • the compression spring 6 presses the brake disk 7 against the friction lining disk 9, which due to its axial displacement on the input shaft 8 is pressed against the brake disk 10 fixed in the axial direction by the screw 11 and sleeve 12.
  • the braking torque flow in the brake runs on the one hand in the brake disc 7 via the sleeve 12 and the actuating device 4 to the base plate 2 and via this to the housing of the electric motor.
  • the flow of braking torque migrates from the brake disc 10 via the sleeve 12 likewise via the actuating device 4 and the base plate 2 to the housing of the electric motor.
  • the brake disc 7 is pulled in the direction of the actuating device 4 by the action of the magnetic field, that is to say counter to the direction of force of the spring 6. Since the brake disc 10 is fixed in the axial direction, it cannot follow the movement of the brake disc 7, so that the brake is released when the electromagnet 5 is switched on.
  • Base plate 2 detachable.
  • the brake disks 7, 10 are connected to the actuating device 4 and the base plate 2 via the screws 3 and the sleeve 12 even when the hood 14 is removed.
  • the brake 1 is thus fully functional and easy to maintain even when the hood 14 is removed.
  • the brake according to the invention can be used without further measures to achieve a tightness which can withstand pressures of up to 1 mWC. This corresponds to protection class IP 67.
  • the brake according to the invention is therefore corrosion-resistant in the sea and tropical areas.
  • protective measures in particular moisture-sensitive components, can thus be installed.
  • These are, for example, electronic monitoring devices which monitor the thickness of the brake discs between the brake discs 7, 10 and / or the friction lining disc 9 or the engagement of the brake 1.
  • These monitoring devices are, for example, microswitches or proximity switches.
  • the brake 1 in the first exemplary embodiment can be released by the manual ventilation shown in FIG. 3.
  • the screw 28 ′ as shown in FIG. 3, is supported on the brake disk 10 in the state in which it has been unscrewed as far as possible, so that it is firmly seated when the brake 1 is in operation.
  • the bore 28 ′′ of the brake disk 10, which is aligned with the screw 28 ′ expediently has a smaller diameter than the screw head of the screw 28 ′.
  • the locking screw 28 is first loosened and then a wrench is inserted through the maintenance opening and the opening 28 ′′ and screwed the screw 28 'in the direction of the brake disc 7 into the fastening device 4. In this way, the brake disc 7 is moved in the direction of the fastening device counter to the spring action of the springs 6 and the brake is released manually.
  • the screw 28 ' also holds the brake disk 7 against the spring pressure of the springs 6 on the actuating device 4.
  • the brake disk 10 and the friction lining disk 9 can be removed quickly and in a maintenance-friendly manner since they are no longer under the action of spring force.
  • the brake is released by operating the lever 29.
  • the lever is pressed away from the base plate 2 in the axial direction.
  • the abrasion of the friction lining disk 9 is compensated by axially displacing the brake disk 10 by means of the sleeve 12 and the screw 11 so that the play of the brake 1 remains essentially constant.
  • the sleeve 12 is first screwed further into the fastening device.
  • the sleeve 12 serves in the direction of the actuating device 17 as a stop in an axial direction. If this stop is moved in the direction of the actuating device or in the direction of the friction lining disk, the brake disk 10 moves closer to the other brake disk 7 and the gap between the two brake disks is reduced. In this way, the original brake play is restored and the abrasion of the friction lining disc 9 is compensated.
  • the two exemplary embodiments of the brake 1 shown each represent an electromagnet two-surface spring pressure brake, which is usually designed for braking torques between 100 Nm and 1600 Nm.
  • the base plate is designed as a normal flange with diameters between 200 mm and 800 mm.
  • the hood 12 is made of cast iron.
  • the brakes shown are used, for example, as crane brakes on ships and in ports.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremse (1) mit einer Sockelplatte (2), mit der eine Bremsbetätigungseinrichtung (4) und zwei Bremsscheiben (7, 10) im wesentlichen drehstarr verbunden sind, und mit einer zwischen den Bremsscheiben (7, 10) beweglich angeordneten Reibbelagscheibe (9), die mit einer relativ zur Sockelplatte (2) drehbaren Eingangswelle (8) im wesentlichen drehstarr verbunden ist, wobei die der Sockelplatte (2) zugewandten Bremsscheibe (7) axial beweglich und die der Sockelplatte (2) abgewandte Bremsscheibe (10) im Betrieb axial feststehend angeordnet und durch einen Abstandshalter (12) von der axial beweglichen Bremsscheibe (7) beabstandet gehalten ist. Um eine Bremse (1) zu schaffen, die, verglichen mit herkömmlichen Bremsen, eine sehr einfache Möglichkeit zur Einstellung des Bremsenspiels ermöglicht, ist der Abstandshalter (12) in axialer Richtung der Bremse verstellbar, wodurch der freie Spalt zwischen den beiden Bremsscheiben (7, 10) einstellbar ist.

Description

Bremse mit Spielverstellung
Die Erfindung betrifft eine Bremse mit einer Sockelpiatte, mit der eine Bremsbetäti- gungseinrichtung und zwei Bremsscheiben im wesentlichen drehstarr verbunden sind, und mit einer zwischen den Bremsscheiben beweglich angeordneten Reibbeiagscheibe, die mit einer relativ zur Sockelplatte drehbaren Eingangswelle im wesentlichen drehstarr verbunden ist, wobei die der Sockelplatte zugewandten Bremsscheibe axial beweglich und die der Sockelplatte abgewandte Bremsscheibe im Betrieb axial feststehend angeordnet und durch einen Abstandshalter von der axial beweglichen Bremsscheibe beabstandet gehalten ist.
Derartige Bremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise für außen- und innenbelüftete Motoren bei Fahr-, Katz- und Hubwerken an Krananlagen verwendet. Die Sockelplatte ist dabei mit einem relativ zur Eingangswelle feststehenden Gegenstand, beispielsweise einem Motorgehäuse verbunden. Die Eingangswelle ist mit dem Abtrieb des Motors verbunden und dreht sich relativ zur Sockelplatte.
Durch Aktivieren der Bremsbetätigungseinrichtung wird die Reibbelagscheibe mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht. Durch die Reibung zwischen der sich mit der Eingangswelle drehenden Reibbelagscheibe und der Bremsscheibe wird die Drehung der Eingangswelle relativ zur Sockelplatte abgebremst und/oder zum Stillstand gebracht.
Der Abstandshalter dient als Anschlag für die Bremsscheibe, so daß beim Lüften der Bremse sich die Reibbelagscheibe von der Bremsscheibe lösen kann.
Die herkömmlichen Bremsen haben jedoch den Nachteil, daß sie nur schwer zu warten sind. Bei der Wartung müssen oft mehrere Gehäuseteile umständlich von der Bremse abgenommen werden und die Bremse stillgelegt werden. Außerdem verschleißen die Bremsscheiben und die Reibbelagscheiben herkömmlicher Bremsen gerade bei Krananlagen im Hafenbereich oder auf Schiffen sehr schnell, was häufige Wartungen notwendig macht. Bei Verschleiß der Reibbelagscheibe wird diese dünner und das Spiel der Bremse ändert sich. Um das Bremsmoment bei dünner werdender Reibbelagscheibe konstant zu halten, muß daher das Bremsenspiel der Bremse häufig neu eingestellt werden. Eine Einstellung des Bremsenspiels ist aber bei den herkömmlichen Bremsen sehr arbeits- und zeitintensiv und daher mit hohen Kosten verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremse zu schaffen, die, verglichen mit herkömmlichen Bremsen, eine sehr einfache Möglichkeit zur Einstellung des Bremsenspiels ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für eine Bremse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Abstandshalter in axialer Richtung der Bremse verstellbar ist, wodurch der freie Spalt zwischen den beiden Bremsscheiben einstellbar ist.
Diese Lösung ist technisch einfach und hat den Vorteil, daß durch die axiale Verstellbarkeit des Abstandshalters der Anschlag für die Bremsscheibe in axialer Richtung versetzbar ist. Auf diese Weise kann das Bremsenspiel schnell und ohne großen Zeitaufwand eingestellt werden. Da der Abstandshalter zudem ebenso wie die Betätigungseinrichtung an der Sockelplatte angeordnet ist, muß zu einer Verstellung des Bremsenspiels die Bremsscheibe nicht von der Sockelplatte abgenommen werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Abstandshalter mit der Betätigungseinrichtung verbunden sein. Da die Bremsscheibe mit der Bremsbetätigungsein- richtung und diese wiederum mit der Sockelplatte verbunden ist, wird auf diese Weise eine bauliche Einheit gebildet, die beim Einstellen des Bremsenspiels nicht auseinandergebaut werden muß. Diese Ausgestaltung ist auch besonders dann vorteilhaft, wenn die Bremse durch eine von der Betätigungseinrichtung ausgeübte Kraft, beispielsweise eine Magnetkraft, ausgerückt wird. In diesem Fall stützt sich die Bremsscheibe beim Ausrücken am Abstandshalter ab und der Kraftfluß wird beim Ausrücken wieder direkt in die Bremsbetätigung zurückgeleitet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Abstandshalter zumindest im Bereich zwischen den Bremsscheiben mit einem Außensechskant versehen sein. Dadurch Bremsscheibe das Bremsenspiel beispielsweise mittels eines entsprechenden Schraubenschlüssels oder einer Zange besonders leicht einstellen. Dabei sind auch andere Schlüsselformen des Abstandshalters möglich, die eine ähnliche Verstellmöglichkeit bieten, beispielsweise andere Mehrkantformen oder am Umfang verteilte Löcher.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Abstandshalter ein Außengewinde aufweisen. Ein Außengewinde ist kostengünstig und einfach zu fertigen und ermöglicht eine genaue Einstellung des Bremsenspiels, in diesem Zusammenhang kann das Außengewinde vorteilhaft auch selbsthemmend ausgestaltet sein, um eine Verstellung des Abstandshalters und damit des Bremsenspiels während des Betriebs der Bremse zu verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Bremsscheibe mit einer Befestigungsschraube an der Sockelplatte befestigt sein, wobei sich die Befestigungsschraube durch den Abstandshalter hindurch erstreckt. Dies ermöglicht einen besonders platzsparenden und einfachen Aufbau der Bremse, bei dem für Abstandshalter und Befestigungsschraube nur eine einzige Öffnung in der Betätigungseinrichtung vorgesehen werden muß. Dabei kann die Befestigungsschraube koaxial zum Abstandshalter verlaufen.
Ein optimaler Kraftfluß in der Bremse ergibt sich, wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Befestigungsschraube mit der Sockelplatte verbunden ist. Dadurch wird die von der Bremsscheibe auf die Befestigungsschraube ausgeübte Bremskraft direkt in die Sockelplatte eingeleitet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Gehäuse als glockenförmige Haube ausgebildet sein, die sich dichtend an der Sockelplatte abstützt und einen gegenüber einer äußeren Umgebung der Bremse zumindest wasserdicht abgedichteten Bremseninnenraum bildet, in dem die Bremsbetätigungseinrichtung, die Reibbelagscheibe und die Bremsscheibe aufgenommen sind. Dies hat den Vorteil, daß die Bremse aufgrund des glockenförmigen Gehäuses leichter zu warten ist als herkömmliche Bremsen. In dem glockenförmigen Gehäuse sind mit der Bremsbetätigungseinrichtung, der Reibbelagscheibe und der Bremsscheibe alle wesentlichen Bauteile der Bremse angeordnet, die einem Verschleiß unterliegen können und/oder regelmäßig gewartet werden müssen. Bei Abnahme der glockenförmigen Haube sind diese Bauteile frei zugänglich. Die Bremse bleibt trotz abgenommener Haube funktionsfähig, da die Bremsbetätigungseinrichtung, die Bremsscheibe und die Reibbelagscheibe mit der Sockelplatte verbunden sind. Auf diese Weise kann die Funktion der Bremse bei Wartungsarbeiten leicht überprüft werden.
Gleichzeitig kann bei der erfindungsgemäßen Bremse kein Wasser in den Bremseninnenraum dringen, da sich die Haube dichtend an der Sockelplatte abstützt. Dadurch wird der Verschleiß der Bremse erheblich gesenkt. Eine Oxidation der Bauteile im Bremseninnenraum, die durch den im Bremseninnenraum bleibenden Abrieb der Bremsscheibe begünstigt wird, kann nicht mehr stattfinden. Die Bauteile im Bremseninnenraum bleiben auch bei extrem feuchter und aggressiver Umgebung trocken. Die Lebensdauer der Bremse wird so gerade bei Krananlagen im Hafenbereich, die dem aggressiven Seewasser ausgesetzt sind, erhöht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Sockelplatte und der Haube ein Dichtungselement angeordnet sein. Diese Weiterbildung führt zu geringen Herstellkosten, da auf präzise aufeinanderliegende und fluchtende Dichtungsflächen von Sockelpiatte und Haube verzichtet werden kann. Derartige Dichtungsflächen müssen hohen Toleranzanforderungen genügen. Dagegen sind Dichtungselemente leicht einzusetzen und gleichen Unregelmäßigkeiten in den sich abstützenden Flächen von Sockelplatte und Haube aus. Insbesondere kann dieses Dichtungselement als O- Ring ausgebildet sein.
Die Ausgestaltung der Bremse mit einer wasserdichte Abdichtung des Bremseninnen- raums unabhängig vom Gesichtspunkt von der Ausgestaltung mit Befestigungsschraube und Abstandshalter vorteilhaft, so daß für diese Ausgestaltung unabhängiger Schutz begehrt wird. Die Haube kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung mit der Bremsbetätigungseinrichtung verbunden sein. Bei dieser Ausführung brauchen an der Sockelplatte keine Befestigungseinrichtungeπ für die Bremsbetätigungseinrichtung vorgesehen werden. Die Sockelplatte kann somit als eine dichte Platte ausgebildet sein, die keinerlei Öffnungen aufweist, durch die Flüssigkeit in den Bremsinnenraum gelangen kann. Ist die Bremsbetätigungseinrichtung und/oder die Bremsscheibe mit der Sockelplatte verbunden, so ergibt sich eine Bauweise, bei der die Haube leicht von der Bremse lösbar ist und der Betrieb der Bremse bei abgenommener Haube auf eine besonders einfache Weise sichergestellt ist. Dabei ist darauf zu achten, daß die Bremsscheibe gegenüber der Sockelplatte axial verschieblich ist, um das Einrücken und Ausrücken (Lüften) der Bremse zu ermöglichen.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß sich die Lagerpunkte von Bremsscheibe und/oder Bremsbetätigungseinrichtung ausschließlich an der Sockelplatte befinden. In diesem Fall verbleiben bei einem Lösen der Haube die Bremsscheibe und/oder die Bremsbetätigungseinrichtung an der Sockelplatte. Dies führt ebenfalls zu einer sehr einfachen konstruktiven Ausgestaltung der Haube und zu einer Wartungsmöglichkeit der Bremse bei abgenommener Haube.
An die Eingangswelle können weitere Geräte, wie beispielsweise Tachometerwellen, angeschlossen werden, wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bremse an einer Außenseite der Haube ein zur Eingangswelle im wesentlichen koaxialer Flansch mit einer zur Eingangswelle koaxialen Durchgangsöffnung angeformt ist. Der koaxiale Flansch ermöglicht die Befestigung der zusätzlichen Geräte an der Haube. Die koaxiale Durchgangsöffnung erlaubt die Verlängerung der Eingangswelle durch die Bremse hindurch.
Da die Reibbelagscheibe einem Abrieb unterliegt und demzufolge verschleißt, ist es notwendig, die Dicke der Reibbelagscheibe in beispielsweise regelmäßigen Wartungsintervallen zu überprüfen. Außerdem kann sich im Bremseninnenraum Schwitzwasser bilden, das von Zeit zu Zeit abgelassen werden muß. Für diese Zwecke kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bremse eine durchgängige Wartungsöffnung vor- gesehen sein, die mit einem Verschlußelement luftdicht und/oder wasserdicht verschließbar ist. Die Wartungsöffnung kann dabei am Umfang der Haube in radialer Richtung relativ zur Eingangswelle angeordnet sein. Durch den radialen Verlauf der Öffnung läuft bei untenliegender Wartungsöffnung Schwitzwasser selbständig ab. Außerdem kann durch die Wartungsöffnungen die Dicke der Reibbelagscheibe und der Bremsscheibe inspiziert werden. Wartungsöffnungen, die parallel zur Eingangswelle verlaufen sind, können zum manuellen Lüften der Bremse sowie als Schwitzwasser- Ablaßbohrung bei senkrechten Einbaulagen vorteilhaft sein. Zweckmäßigerweise ist die Wartungsöffnung als Gewindebohrung ausgebildet, die durch eine Verschlußschraube vorzugsweise wasser- oder luftdicht verschlossen ist. Die Verschlußschraube kann Dichtungselemente, wie beispielsweise O-Ringe aufweisen, die zu einem besonders dichten Verschluß der Gewindebohrung führen.
Um bei festgefressener Bremse beispielsweise nach einer Dauerbremsung und Verschweißen der Bremsscheibe und der Reibbelagscheibe die Bremse noch lüften zu können, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine gegenüber der Haube bewegliche manuelle Ausrückeinrichtung vorgesehen sein, die in eine Ausrückstellung überführbar ist. Dabei ist in der Ausrückstellung die Bremse gelüftet. Die manuelle Ausrückeinrichtung ist mechanisch und/oder hydraulisch mit der Bremsscheibe und/oder der Reibbelagscheibe verbunden. Durch Betätigung der manuellen Ausrückeinrichtung wird die Bremsscheibe von der Reibbelagscheibe gelöst. Vorzugsweise ist die von der manuellen Ausrückeinrichtung auf die Bremsscheibe und/oder Reibbelagscheibe aufgebrachte Kraft größer als die von der Bremsbetätigungseinrichtung aufgebrachte Kraft, so daß bei einer Fehlfunktion der Bremsbetätigungseinrichtung die Bremse durch die manuelle Ausrückeinrichtung gelüftet werden kann.
Eine besonders ergonomische Handhabung ergibt sich dabei, wenn in einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung die manuelle Ausrückeinrichtung als Hebel ausgebildet ist, der an der Haube an zumindest einem Lager schwenkbar gelagert ist. Durch einen Hebel lassen sich große Kräfte zum Lüften in die Bremse einleiten, ohne daß ein hoher konstruktiver Aufwand betrieben werden muß. Um zu vermeiden, daß durch das Lager Wasser oder andere korrosive Medien in den Bremseninnenraum gelangen, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung das Lager mit zumindest einem Lagerdichtungselement versehen sein, durch das das Lager wasserdicht und/oder luftdicht abgedichtet ist.
Eine besonders belastbare Lagerung der manuellen Ausrückeinrichtung an der Haube ergibt sich, wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zwei Lager an zwei einander bezüglich der Eingangswelle einander im wesentlichen gegenüberliegenden Positionen der Haube vorgesehen sind. Mit dieser Ausgestaltung können auch sehr große Kräfte in die Bremse eingeleitet werden, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Lager besteht.
Des weiteren kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung zum manuellen Ausrücken der Bremse ein axial bewegliches Ausrückmittel vorgesehen sein, durch welches die eine Bremsscheibe in Richtung weg von der anderen Bremsscheibe bewegbar und die Bremse dadurch ausrückbar ist, wobei bei abgenommener anderer Bremsscheibe und/oder Reibbelagscheibe die eine Bremsscheibe zumindest mittelbar durch das Ausrückmittel an der Sockelplatte gehalten ist. Damit erfüllt das Ausrückmittel eine Doppelfunktion, in dem es sowohl zum Lüften der Bremse als auch als Wartungshilfe dient, durch die die eine Bremsscheibe bei Wartungsarbeiten an der Bremse gehalten wird und nicht von der Bremse abmontiert werden muß.
Die Ausgestaltungen der Bremse mit Ausrückmittel und Ausrückeinrichtung zum manuellen Ausrücken der Bremse ist unabhängig vom Gesichtspunkt einer wasserdichten Abdichtung des Bremseninnenraums vorteilhaft, so daß für diese Ausgestaltung ebenfalls unabhängiger Schutz begehrt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Bremse eine elektronische Überwachungseinrichtung aufweisen, die vorzugsweise innerhalb der Haube angeordnet ist und durch die ein Signal ausgebbar ist, das für die Funktion und/oder den Verschleiß der Bremse repräsentativ ist. Diese elektronische Überwachungseinrichtung kann beispielsweise in Form eines Mikroschalters und/oder in Form eines Näherungsschalters ausgebildet sein. Der Mikroschalter ist ebenso wie der Näherungsschalter in der Lage, das Einrücken der Bremse zu registrieren oder bei Unterschreiten einer Mindestdicke der Reibbelagscheibe ein Signal auszugeben. Dieses Signal kann beispielsweise zu Wartuπgszwecken benötigt werden, um ohne Zugriff auf die Bremse feststellen zu können, wann die Reibbelagscheibe oder die Bremsscheibe ausgewechselt werden müssen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispieie unter Zuhilfenahme der Zeichnungen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremse in einer
Ansicht auf eine Stirnseite der Haube;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausrückeinrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremse in einer
Stirnansicht auf die Haube;
Fig. 5 eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremse in einem Schnitt entlang einer Mittelachse der Bremse;
Fig. 6 eine Einzelheit A der Fig. 3 im Querschnitt.
Zunächst wird der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremse anhand der Fig. 2 beschrieben, die einen Schnitt entlang der Linie ll-ll der Fig. 1 darstellt. Die Bremse 1 weist eine Sockeiplatte 2 auf, an der über mehrere am Umfang verteilte Schrauben 3 eine Bremsbetätigungseinrichtung 4 befestigt ist. Die Bremsbetätigungseinrichtung 4 weist einen Elektromagneten 5 und ein als Druckfeder ausgestaltetes Federelement 6 auf. Die Druckfeder 6 stützt sich zwischen der Bremsbetätigungseinrichtung 4 und einer Bremsscheibe 7 ab.
Die Bremse 1 weist des weiteren eine Eingangswelle 8 auf, die mit einer Keilverzahnung drehfest mit einer Reibbelagscheibe 9 verbunden ist, deren Durchmesser kleiner als der der Bremsscheibe 7 ist.
Die Reibbelagscheibe 9 ist zwischen der einen Bremsscheibe 7 und einer weiteren Bremsscheibe 10 angeordnet und dank der Keilverzahnung in axialer Richtung auf der Eingangswelle 8 verschiebbar. Die Bremsscheiben 7, 10 sind ebenfalls in axialer Richtung der Bremse auf drei am Umfang verteilten Schrauben 11 verschiebbar. Die Bremsscheiben 7, 10 weisen nicht denselben Durchmesser auf.
Die Bremsbetätigungseinrichtung 4, die beiden Bremsscheiben 7, 10 und die Reibbelagscheibe 9 verlaufen koaxial zueinander und zu einer Mittellinie M der Eingangswelle 8, die gleichzeitig die Mittellinie der Bremse 1 bildet.
Die Schraubenköpfe der Schrauben 11 dienen gleichzeitig als axialer Anschlag zum Einstellen des Spiels der Bremse. Die Schrauben 11 reichen durch die Bremsscheibe 7 und die Bremsbetätigungseinrichtung 4 hindurch und sind mit der Sockelplatte 2 verschraubt. Zu diesem Zweck ist die Bremsbetätigungseinrichtung 4 mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung für jede Schraube 11 versehen, die zu den Bremsscheiben 7, 10 hin einen Gewindeabschnitt mit größerem Durchmesser aufweist. Im Gewindeabschnitt der Bremsbetätigungseinrichtung 4 ist eine Hülse 12 angeordnet, die durch die erste Bremsscheibe 7 hindurchreicht. Da die zweite Bremsscheibe 10 mit einer kleineren Öffnung versehen ist, stützt sich die Hülse 12 in axialer Richtung an der zweiten, äußeren Bremsscheibe 10 ab. Die Hülse 12 weist an dem in Richtung der Sockelplatte 2 gelegenem Abschnitt ein Außengewinde auf, das in den Gewindeabschnitt der Betätigungseinrichtung 4 eingeschraubt ist. Der an die Bremsscheibe 10 stoßende Abschnitt der Hülse 12 ist als Sechskant ausgebildet. In der entsprechenden Durchgangsöffnung in der Bremsscheibe 7 ist die Hülse 12 mit leichtem Spiel gehalten, so daß sie einerseits drehbar gehalten ist und andererseits die Bremsscheibe 7 in Umfangsrichtung abzustützen vermag.
Die Gewindebohrung zur Aufnahme der Schraube 11 in der Sockelplatte 2 ist im ersten Ausführungsbeispiel durchgängig gezeichnet, sie kann aber auch als Sackloch ausgebildet sein, wodurch die der Bremsbetätigungseinrichtung 4 und den Bremsscheiben 7, 10 abgewandte Rückseite der Sockelplatte 2 abgedichtet wird.
Die Rückseite der Sockelplatte 2 ist gewöhnlicherweise an einem Elektromotor (nicht gezeigt) befestigt, dessen Motorwelle beispielsweise über eine Paßfeder die Eingangswelle 8 der Bremse 1 antreibt. Zur Befestigung der Bremse 1 an dem Elektromotor sind an der Sockelplatte 2 Befestigungsöffnungen 13 zur Aufnahme von entsprechenden Schrauben vorgesehen. Über die Sockelplatte 2 wird das Bremsmoment an das Gehäuse des Elektromotors geleitet.
Um die Sockelpiatte 2 dicht auszugestalten, kann auch die Befestigungsöffnung 13 verschließbar oder als Sackloch ausgebildet sein. Auch das Gewindeloch für die Schraube 3, die die Sockelplatte 2 mit der Bremsbetätigungseinrichtung 4 verbindet, kann als Sackloch ausgestaltet sein.
Die Bremsbetätigungseinrichtung 4, die beiden Bremsscheiben 7, 10 und die Reibbelagscheibe 9 sind in einer glockenförmigen Haube 14 aufgenommen, die sich an der Sockelplatte 2 dichtend abstützt. Um die Dichtungswirkung zu verstärken, ist zwischen der Sockelplatte 2 und der Haube 14 ein O-Ring 15 als Dichtungselement angeordnet. Die Haube 14 ist über drei am Umfang verteilte Schrauben 16 mit der Bremsbetätigungseinrichtung 4 verschraubt und damit mittelbar mit der Sockelplatte 2 verbunden. Die Schrauben 16 reichen in axialer Richtung außerhalb des Elektromagneten 5 durch die beiden Bremsscheiben 7, 10 hindurch. Die Schrauben 16 liegen auf demselben Durchmesser wie die Schrauben 11. Zusätzlich nehmen die Schrauben 11 einen Teil des Bremsmoments auf und leiten es über die Befestigungseinrichtung 4 in die Sockelplatte 2 ab.
Die Schraubenköpfe der Schrauben 16 liegen in Aussparungen an der Stirnfläche 17 der Haube. Diese Aussparungen weisen ein Innengewinde auf, in das Verschlußschrauben 18 eingeschraubt sind. Diese Verschlußschrauben dichten die Aussparungen in der Haube und die dahinter gelegenen Durchgangsöffnungen für die Schrauben 16 ab.
Aufgrund der Dichtung 15 und der Verschlußschrauben 18 ist somit der Bremseninnenraum 19, in dem die Bremsbetätigungseinrichtung 4, die Bremsscheiben 7, 10 und die Reibbelagscheibe 9 aufgenommen sind, bei an einen Elektromotor geschraubter Bremse 1 abgedichtet.
An der sich axial erstreckenden Umfangsfläche 20 der Haube sind radial verlaufende Wartungsöffnungen vorgesehen, die durch Schrauben 21 wasser- und luftdicht verschlossen sind. Dazu sind die Schrauben 21 mit Dichtungen versehen.
Die in der Fig. 2 dargestellte Verschlußschraube 21 ist in der gezeigten Einbaulage unten angeordnet. Die von ihr verschlossene Wartungsöffnung dient als Schwitzwasserablaß.
Das erste Ausführungsbeispiel der Bremse 1 weist eine koaxial zur Mittellinie M der Bremse verlaufende Durchgangsöffnung 22 auf, die von einem Flanschabschnitt 23 umgeben ist.
Ebenso weist die Eingangswelle 8 an ihrem von der Sockelplatte 2 und den Elektromotor weg weisendem Ende Befestigungseinrichtungen 24 auf, an denen eine weitere Welle befestigt werden kann, die durch die Öffnung 22 hindurchreicht. An dieser Welle kann beispielsweise ein Tachometer (nicht gezeigt) angebracht werden. Am Flansch 23 kann ein Übergangsflansch für eine wasserdichte Verbindung der Bremse mit einem Tachometergehäuse angebracht werden. Zu diesem Zweck ist der Flanschabschnitt 23 plan bearbeitet, so daß eine leichte Abdichtung dieser Fläche möglich ist.
In der Fig. 2 ist gestrichelt ein Klemmenkasten 25 dargestellt, der zum wasserdichten Anschluß der Betriebskabel für den Elektromagneten 5 und weiterer elektrischer Einrichtungen zur Verschleißüberwachung wie beispielsweise Näherungsschaltern (nicht dargestellt) dient.
Fig. 1 zeigt eine haubenseitige Stirnansicht der Bremse 1. Hier ist zu erkennen, daß der Klemmenkasten 25 mit den Kabelaufnahmen in der gezeigten Einbaulage seitlich versetzt zum Schwitzwasserablaß 21 ist. Des weiteren sind an der Umfangsfläche 20 der Haube 14 zwei weitere Wartungsöffnungen vorgesehen, die mit Verschlußschrauben 26, 27 wasser- und luftdicht verschlossen sind. Diese beiden Wartungsöffnungen sind in axialer Richtung auf Höhe der Reibbelagscheibe 9 angeordnet und dienen als Inspektionsöffnungen zur Kontrolle des Abriebs der Reibbelagscheibe 9.
Zwei weitere, einander diametral gegenüberliegende Wartungsöffnungen an der Stirnseite 17 der Haube 2 sind ebenfalls durch Verschlußschrauben 28, 29 wasser- und luftdicht verschlossen. Diese Öffnungen dienen als Zugangsöffnungen zu einer manuellen Lüftungseinrichtung, die in der Fig. 3 zu sehen ist. Die Bremsscheiben 7, 10 sind mit zwei weiteren Durchgangsöffnungen versehen, deren Lage der durch die Verschlußschrauben 28, 29 verschlossenen Wartungsöffnungen entspricht. Zwischen Betätigungselement 4 und der ersten Bremsscheibe 7 sind hinter diesen Durchgangsöffnungen Schrauben 28' angebracht, die durch die Wartungsöffnungen 28, 29 zugänglich sind. Bei abgenommenen Verschlußschrauben 28, 29 kann beispielsweise ein Schraubenschlüssel durch die Wartungsöffnungen und die Öffnungen der Bremsscheiben 7, 10 gesteckt werden und die Schrauben 28' ein- oder herausgeschraubt werden.
Im folgenden wird der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 4 bis 6 beschrieben. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die Bauteile, die in ihrer Funktion den Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die Erläuterung dieser Bauteile wird bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels verzichtet. Das zweite Ausführungsbeispiel sieht im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht vor, eine weitere Welle zum Anschluß weiterer Geräte an die Eingangswelle 8 anzuschließen. Deswegen weist die Haube 2 des zweiten Ausführungsbeispiels keinen Flansch 23 und keine Öffnung 22 auf. Die Eingangswelle 8 weist keine Befestigungsmöglichkeit 24 auf.
Statt dessen ist die Stirnfläche 17 der Haube 2 mit einer koaxial zur Mittellinie M verlaufenden Wartungsöffnung 28 versehen, die als Schwitzwasserablaß 28 bei einer senkrechten Einbaulage dient. Diese Wartungsöffnung 28 ist ebenfalls durch eine Verschlußschraube wasser- und luftdicht verschlossen.
Des weiteren weist das zweite Ausführungsbeispiel eine manuelle Ausrückeinrichtung in Form eines Hebels 29 auf, der über eine Gabel 30, die die Umfangsfläche 20 der Haube teilweise umfaßt, an zwei Lagern 31 in axialer Richtung der Bremse 1 schwenkbar gelagert ist. Eines der beiden Lager 31 ist als Einzelheit A in der Fig. 6 im Schnitt dargestellt. Die Lager 31 sind wasserdicht ausgestaltet , so daß durch sie kein Wasser in den Bremseninnenraum 19 dringen kann.
Die Gabel 30 ist mit einer Welle 33 drehstarr über einen durch eine Schraube 32 gesicherten Formschluß verbunden. Dieser Formschluß wird durch einen am Ende der Welle angebrachten Außensechskant erreicht, der in einen entsprechenden in- nensechskant des Hebels 30 greift. Die Schraube 32 sichert diese Verbindung in axialer Richtung der Welle 33. Durch Drehung der Welle 33 wird die Kupplung gelüftet, also die Reibbelagscheibe 9 von der ersten Bremsscheibe 7 weggedrückt. Dies kann beispielsweise durch eine Exzentereinrichtung oder einen Hebel an einem Ende der Welle geschehen, wodurch die Bremsscheibe 7 gegen die Wirkung der Federn 6 in Richtung der Betätigungseinrichtung bewegt wird. Zwischen der Welle 33 und der Haube 17 ist ein Dichtelement 34, in diesem Fall ein O- Ring, angeordnet. Durch das Dichtelement 34 sind die Lager 31 gegen das Eindringen von Wasser in den Bremseninnenraum 19 abgedichtet.
Durch eine Kraft K, die auf dem Hebel 29 wirkt, kann dieser in axialer Richtung verschwenkt werden. Eine am Hebel 29 in einer Mutter gehaltene Schraube 36 stützt sich am Umfang 20 der Bremse 1 ab und dient als Anschlag. Die Schraube 36 dient des weiteren zur Fixierung des Hebels 29 in der Ausrückstellung, die in der Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. In der Ausrückstellung ist die Bremse 1 gelüftet. Außerdem kann durch Niederschrauben der Schraube 36 der Hebel 29 mit größerer Kraft in die Ausrückstellung bewegt werden.
Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Bremse geschildert.
Bei ausgeschalteten Elektromagneten 5 drückt die Druckfeder 6 die Bremsscheibe 7 gegen die Reibbelagscheibe 9, die aufgrund ihrer axialen Verschieblichkeit auf der Eingangswelle 8 gegen die in axialer Richtung durch die Schraube 11 und Hülse 12 fixierte Bremsscheibe 10 gedrückt wird. Der Bremsmomentenfluß bei der Bremse verläuft zum einen bei der Bremsscheibe 7 über die Hülse 12 und die Betätigungseinrichtung 4 zur Sockelplatte 2 und über diese zum Gehäuse des Elektromotors. Zum anderen wandert der Bremsmomentenfluß von der Bremsscheibe 10 über die Hülse 12 ebenfalls über die Betätigungseinrichtung 4 und die Sockelplatte 2 zum Gehäuse des Elektromotors.
Beim Einschalten des Elektromagneten 5 (es können auch mehrere Elektromagnete vorgesehen sein) wird die Bremsscheibe 7 durch die Wirkung des Magnetfeldes in Richtung der Betätigungseinrichtung 4, also entgegen der Kraftrichtung der Feder 6, gezogen. Da die Bremsscheibe 10 in axialer Richtung fixiert ist, kann diese der Bewegung der Bremsscheibe 7 nicht folgen, so daß beim Einschalten des Elektromagneten 5 die Bremse gelüftet wird.
Durch Lösen der Verschlußschrauben 18 sind die Schrauben 16 an der Stirnfläche 17 der Haube 2 zugänglich und können gelöst werden. Damit ist die Haube 14 von der WO 00/31432 Λ r. PCT/EP99/08983
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Sockelplatte 2 lösbar. Die Bremsscheiben 7, 10 sind jedoch auch bei abgenommener Haube 14 mit der Betätigungseinrichtung 4 und der Sockelplatte 2 über die Schrauben 3 und der Hülse 12 verbunden. Damit ist die Bremse 1 auch bei abgenommener Haube 14 voll funktionsfähig und leicht zu warten. Eine wasserdichte Abdichtung des Bremsen- innenraums 19, die bei entsprechender, dem Fachmann bekannter Abänderung der Dichtungen auch luftdicht ausgeführt sein kann, wird durch die Dichtungen 15 und durch die wasserdichten Verschlußschrauben 18, 21 , 26, 27, 28, 29 an der Haube erreicht.
Weist die Sockelplatte 2 anstelle von Durchgangsöffnungen nur Sacklöcher auf, so kann durch die erfindungsgemäße Bremse ohne weitere Maßnahmen eine Dichtigkeit erreicht werden, die Drücken bis 1 mWS standhält. Dies entspricht der Schutzklasse IP 67. Die erfindungsgennäße Bremse ist damit korrosionsbeständig im See- und Tropenbereich. In den Bremseninnenraum 19 sind damit insbesondere Schutzvorkehrungen feuchtigkeitsempfindliche Bauteile einbaubar. Dies sind beispielsweise elektronische Überwachungseinrichtungen, die die Dicke der Bremsscheiben zwischen den Bremsscheiben 7, 10 und/oder der Reibbelagscheibe 9 oder das Einrücken der Bremse 1 überwachen. Diese Überwachungseinrichtungen sind beispielsweise Mikroschalter oder Näherungsschalter.
Reicht die vom Elektromagneten 5 ausgeübte Magnetkraft beispielsweise bei festgefressener Reibbelagscheibe 9 nicht mehr zum Lüften der Bremse 1 aus, so kann die Bremse 1 beim ersten Ausführungsbeispiel durch die in der Fig. 3 gezeigte manuelle Lüftung gelüftet werden. Normalerweise stützt sich die Schraube 28', wie in der Fig. 3 gezeigt, im so weit als möglich herausgeschraubten Zustand an der Bremsscheibe 10 ab, so daß sie im Betrieb der Bremse 1 fest sitzt. Hierzu weist die mit der Schraube 28' fluchtende Bohrung 28" der Bremsscheibe 10 zweckmäßigerweise einen kleineren Durchmesser auf als der Schraubenkopf der Schraube 28'. Zum manuellen Lüften wird zunächst die Verschlußschraube 28 gelöst und dann ein Schraubenschlüssel durch die Wartungsöffnung und die Öffnung 28" gesteckt und die Schraube 28' in Richtung der Bremsscheibe 7 in die Befestigungseinrichtung 4 eingeschraubt. Auf diese Weise wird die Bremsscheibe 7 in Richtung der Befestigungseiπrichtung entgegen der Federwirkung der Federn 6 bewegt und die Bremse manuell gelüftet. Die Schraube 28' hält bei einer Wartung der Bremse 1 außerdem die Bremsscheibe 7 gegen den Federdruck der Federn 6 an der Betätigungseinrichtung 4. Damit sind nach dem Lösen der Schrauben 16 und 11 die Bremsscheibe 10 und die Reibbelagscheibe 9 schnell und wartungsfreundlich abnehmbar, da sie nicht mehr unter der Wirkung der Federkraft stehen.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die Bremse durch Betätigung des Hebels 29 gelüftet. Dazu wird der Hebel in axialer Richtung weg von der Sockelplatte 2 gedrückt.
Auch wenn eine manuelle Ausrückeinrichtung 29, 30, 31 vorgesehen ist, kann aufgrund der abgedichteten Lager 31 eine Wasserfestigkeit bis 1 mWS, also eine Schutzklasse IP 67, erreicht werden. Trotz der Schutzklasse ist aufgrund der glockenförmigen Haube 14 und der Anordnung der Bauteile der Bremse 1 auf der Sockelplatte 2 eine leichte Wartung möglich, ohne daß dazu die Bremse 1 vom Elektromotor abmontiert oder die Bremse 1 auseinandergebaut muß bzw. die Bremsscheiben 7, 10 oder die Bremsbetätigungseinrichtung 4 von der Sockelplatte 2 und die Reibbelagscheibe 9 von der Eingangswelle 8 abgenommen werden müssen.
Der Abrieb der Reibbelagscheibe 9 wird durch axiales Verschieben der Bremsscheibe 10 mitteis der Hülse 12 und der Schraube 11 so ausgeglichen, daß das Spiel der Bremse 1 im wesentlichen konstant bleibt. Dazu wird bei abgenommener Haube 17 zunächst die Hülse 12 weiter in die Befestigungseinrichtung geschraubt. Die Hülse 12 dient in Richtung der Betätigungseinrichtung 17 als Anschlag in eine axiale Richtung. Verschiebt man diesen Anschlag in Richtung der Betätigungseinrichtung bzw. in Richtung der Reibbelagscheibe, so wandert die Bremsscheibe 10 näher zur anderen Bremsscheibe 7 und der Spalt zwischen den beiden Bremsscheiben wird verkleinert. Auf diese Weise wird das ursprüngliche Bremsenspiel wiederhergestellt und der Abrieb der Reibbelagscheibe 9 ausgeglichen. Anschließend wird die Schraube 11 nachgezogen, so daß die Bremsscheibe 10 fest zwischen der Hülse 12 und der Schraube 11 eingeklemmt ist. Der Außensechskant der Hülse 12 im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Brems- WO 00/31432 „ _, PCT/EP99/08983
17
Scheiben 7, 10 erleichtert das Einschrauben der Hülse 12. Zum Nachstellen des Spiels der Bremse muß wiederum nur die Haube 17 von der Bremse abgenommen werden.
Die beiden gezeigten Ausführungsbeispiele der Bremse 1 stellen jeweils eine Elektromagnet-Zweiflächen-Federdruckbremse dar, die üblicherweise für Bremsmomente zwischen 100 Nm und 1600 Nm ausgelegt ist. Die Sockelplatte ist als Normalflansch mit Durchmessern zwischen 200 mm und 800 mm ausgebildet. Die Haube 12 ist aus Gußeisen gefertigt. Die gezeigten Bremsen werden beispielsweise als Kranbremsen auf Schiffen und in Häfen eingesetzt.

Claims

Ansprüche
1. Bremse mit einer Sockelplatte, mit der eine Bremsbetätigungseinrichtung und zwei Bremsscheiben im wesentlichen drehstarr verbunden sind, und mit einer zwischen den Bremsscheiben beweglich angeordneten Reibbelagscheibe, die mit einer relativ zur Sockelplatte drehbaren Eingangswelle im wesentlichen drehstarr verbunden ist, wobei die der Sockelplatte zugewandten Bremsscheibe axial beweglich und die der Sockelplatte abgewandte Bremsscheibe im Betrieb axial feststehend angeordnet und durch einen Abstandshalter von der axial beweglichen Bremsscheibe beabstandet gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (12) in axialer Richtung der Bremse (1) verstellbar ist, wodurch der freie Spalt zwischen den beiden Bremsscheiben einstellbar ist.
2. Bremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (12) mit der Betätigungseinrichtung (4) verbunden ist.
3. Bremse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) zumindest im Bereich zwischen der Bremsscheibe (10) und der Befestigungseinrichtung (4) mit einem Außensechskant versehen ist.
4. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (12) ein Außengewinde aufweist.
5. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (12) im wesentlichen als Hülse ausgebildet sind.
6. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (10) mit einer Befestigungsschraube (11) an der Sockelplatte (2) befestigt ist, wobei sich die Befestigungsschraube (10) durch den Abstandshalter (12) hindurch erstreckt.
7. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (11) koaxial zum Abstandshalter (12) verläuft.
8. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (11) mit der Sockelplatte (2) verbunden ist.
9. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse der Bremse als glockenförmige Haube (14) ausgebildet ist, die sich dichtend an der Sockelplatte (2) abstützt und einen gegenüber einer äußeren Umgebung der Bremse (1) zumindest wasserdicht abgedichteten Bremseninnenraum (19) bildet, in dem die Bremsbetätigungseinrichtung (4), die Reibbelagscheibe (9) und die Bremsscheibe (7, 10) aufgenommen sind.
10. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sockelplatte (2) und Haube (14) ein Dichtungselement (15) angeordnet ist.
11. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (15) als O-Ring ausgebildet ist.
12. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (2) mit der Bremsbetätigungseinrichtung (4) verbunden ist.
13. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbetätigungseinrichtung (4) mit der Sockelplatte (2) verbunden ist.
14. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (7, 10) mit der Sockelplatte (2) axial verschieblich verbunden ist.
15. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lagerpunkte (11) von Bremsscheibe (7, 10) und/oder Bremsbetätigungseinrichtung (4) ausschließlich an der Sockelplatte (2) befinden.
16. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite (17) der Haube (14) ein zur Eingangswelle (8) im wesentlichen koaxialer Flansch (23) mit einer zur Eingangswelle (8) koaxialen Durch- gangsöffnung (22) ausgeformt ist.
17. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (14) mindestens eine durchgängige Wartungsöffnung (18, 21 , 26, 27, 28, 29) aufweist, die mit einem Verschlußelement luftdicht und/oder wasserdicht verschließbar ist, wobei die Wartungsöffnung vorzugsweise am Umfang (20) der Haube (14) in radialer Richtung relativ zur Eingangswelle (8) angeordnet ist.
18. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (14) mindestens eine durchgängige Wartungsöffnung aufweist, die mit einem Verschlußelement luftdicht und/oder wasserdicht verschließbar ist, wobei die Wartungsöffnung vorzugsweise parallel zur Eingangswelle (8) an einer Stirnfläche der Haube angeordnet ist.
19. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungsöffnung als eine Gewindebohrung ausgebildet ist, die durch eine Verschlußschraube verschlossen ist.
20. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (1) eine gegenüber der Haube (14) bewegliche, manuelle Ausrückeinrichtung (29, 30, 31) aufweist, die in eine Ausrückstellung überführbar ist, in der die Bremse (1) gelüftet ist.
21. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die manuelle Ausrückeinrichtung (29, 30, 31) einen Hebel (29) aufweist, der an der Haube (14) an zumindest einem Lager (31) schwenkbar gelagert ist.
22. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hebel (29) und dem Lager (31) eine Gabel (30) vorgesehen ist, die die Haube (14) zumindest teilweise umgreift.
23. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (31) mit zumindest einem Lagerdichtungselement (34) versehen ist, durch das das Lager (31) wasserdicht und/oder luftdicht abgedichtet ist.
24. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lager (31) an zwei einander bezüglich der Eingangswelle (8) im wesentlichen gegenüberliegenden Positionen der Haube (14), vorzugsweise an deren Umfang (20) vorgesehen sind.
25. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum manuellen Ausrücken der Bremse (1) ein axial bewegliches Ausrückmittel (28') vorgesehen ist, durch welches die eine Bremsscheibe (7) in Richtung weg von der anderen Bremsscheibe (10) bewegbar und die Bremse (1) ausrückbar ist, wobei bei entfernter anderer Bremsscheibe (10) und/oder Reibbelagscheibe (9) die eine Bremsscheibe (7) zumindest mittelbar durch das Ausrückmittel (28') an der Sockelplatte (2) gehalten ist.
26. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (1) eine elektronische Überwachungseinrichtung aufweist, die vorzugsweise innerhalb der Haube angeordnet ist, und durch die ein Signal ausgebbar ist, das für die Funktion und/oder den Verschleiß der Bremse repräsentativ ist.
27. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Überwachungseinrichtung einen Mikroschalter und/oder einen Näherungsschalter aufweist.
28. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbetätigungseinrichtung (4) mindestens einen Elektromagneten (5) aufweist, dessen Magnetfeld auf die Bremsscheibe (7) wirkt und bei dessen Aktivierung die Bremse ausrückbar ist.
29. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbetätigungseinrichtung (4) mindestens ein Federelement (6) aufweist, das sich zwischen der Sockelplatte (2) und der Bremsscheibe (7) abstützt und durch das die Bremsscheibe (7, 10) und die Reibbelagscheibe zusammengedrückt sind.
30. Bremse nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse als Elektromagnet-Zweiflächen-Federdruckbremse ausgebildet ist.
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