-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremsanordnung zum drehrichtungsabhängigen Aufbringen eines vorbestimmten Bremsmomentes zum Abbremsen einer Welle gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
-
Scheibenbremsanordnungen werden beispielsweise bei Fahrzeugen eingesetzt, um bei Bedarf ein vorbestimmtes Bremsmoment auf die Antriebsräder aufzubringen, um das Fahrzeug abzubremsen bzw. anzuhalten. Hierbei werden unabhängig von der Drehrichtung der Antriebsräder identische Bremsmomente aufgebracht.
-
Beispielsweise bei Antriebssystemen von Fahrtreppen, Fahrsteigen oder dergleichen ist es erforderlich, dass die Bremseinrichtung ein drehrichtungsabhängiges Bremsmoment aufbringt. Dies deshalb, weil die Fahrtreppe/der Fahrsteig in beide Richtungen angetrieben werden kann und wenn die Fahrtreppe/der Fahrsteig z. B. aufwärts angetrieben wird, ist ein geringeres Bremsmoment erforderlich, als wenn die Fahrtreppe/der Fahrsteig beispielsweise abwärts angetrieben wird. Das in Abhängigkeit der Drehrichtung aufgebrachte Bremsmoment verhindert somit Verletzungen bzw. Stürze bei den auf der Fahrtreppe/dem Fahrsteig befindlichen Personen.
-
Als drehrichtungsabhängige Betriebsbremse ist der Einsatz von so genannten Bandbremsen bekannt, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass diese erheblichen Bauraum benötigen und zudem wartungsintensiv sind, da eine Nachstellung und ein regelmäßiger Austausch des Bremsbandes erforderlich sind.
-
Aus der Druckschrift
DE 24 54 060 A1 ist eine Scheibenbremse mit veränderlichem Bremsmoment bekannt. Die Bremsscheibe ist fest mit der Hauptantriebswelle des Rolltreppenantriebes verbunden, wobei die Bremsklötze als Reibflächen an einem außerhalb der Bremsscheibe gelagerten Pendel angelenkt sind, dessen Lagerpunkt so angeordnet ist, dass die Bremsklötze bei Bremsbeginn durch eine von der Bremskraft abhängige Komponente zum Außenumfang der Scheibe angelenkt werden bis eine Lage erreicht ist, in der die Verbindungslinien zwischen der Achse der Hauptantriebswelle und den Bremsklötzen und die Verbindungslinie zwischen den Bremsklötzen und den Lagern des Pendels annähernd einen rechten Winkel bildet. Dadurch wird das Bremsmoment zunächst an einem inneren Radius der Bremsscheibe aufgebracht und wird durch das Pendel zum Außenumfang verändert.
-
Diese bekannte Scheibenbremse ist konstruktiv aufwändig gestaltet, so dass nicht nur ein erheblicher Bauraum erforderlich ist, sondern sich auch hohe Herstellungskosten ergeben. Aufgrund der konstruktiv aufwändigen Lagerung des Pendels ergibt sich eine kosten- und wartungsintensive Bremseinrichtung.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Scheibenbremsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, die einen möglichst geringen Bauraumbedarf hat und wartungsfrei ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie der Zeichnung ergeben.
-
Somit wird eine Scheibenbremsanordnung zum drehrichtungsabhängigen Aufbringen eines vorbestimmten Bremsmomentes zum Abbremsen einer Welle oder dergleichen vorgeschlagen. Die Scheibenbremsanordnung umfasst zumindest eine mit der Welle drehfest verbundene Bremsscheibe und zumindest eine zugeordnete Reibfläche, die über eine Bremsbetätigungseinrichtung zum Aufbringen eines gewünschten Bremsmomentes in Wirkverbindung miteinander bringbar sind. Erfindungsgemäß ist zumindest eine zusätzliche Bremsscheibe und zumindest eine zugeordnete Reibfläche vorgesehen, wobei das auf die zusätzliche Bremsscheibe übertragbare Bremsmoment drehrichtungsabhängig auf die Welle übertragbar ist.
-
Demzufolge kann mit der vorgeschlagenen Scheibenbremsanordnung in die beiden verschiedenen Drehrichtungen unterschiedliche Bremsmomente aufgebracht werden, um ein sanftes angenehmes Abbremsen mit der vorgeschlagenen Scheibenbremsanordnung zu ermöglichen.
-
Aufgrund der konstruktiv einfach gestalteten Scheibenbremsanordnung, bei der im Wesentlichen die Reibflächen und die Bremsscheiben sowie die Bremsbetätigungseinrichtung koaxial zur Drehachse der abzubremsenden Welle angeordnet sind, ergibt sich eine bauraumgünstige Anordnung, so dass die vorgeschlagene Scheibenbremsanordnung auf einfachste Weise auch in bestehende Antriebslösungen integrierbar ist.
-
Insbesondere bei Antriebssystemen für Fahrtreppen oder Fahrsteige, welche aus Bauraumgründen ein Antriebssystem aufweisen, welches nicht vor der Fahrtreppe/den Fahrsteig in einem Raum bzw. in einer Grube vor dem Einstieg auf die Treppe/den Steig verbaut ist, sondern direkt an bzw. unterhalb der einzelnen Treppenstufen bzw. Fahrsteigsegmente verbaut ist, ist die erfindungsgemäße Scheibenbremsanordnung einsetzbar. Mit der vorgeschlagenen Scheibenbremsanordnung kann das komplette Antriebssystem in den Innenraum zwischen den Treppenstufen bzw. Fahrsteigsegmenten untergebracht werden, sodass die gesamte Fahrtreppe/Fahrsteig mit dem Antrieb und der als Betriebsbremse ausgebildeten Scheibenbremsanordnung kompakter gestaltet werden kann.
-
Um eine drehrichtungsabhängige Abbremsung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass zum Beispiel nicht in jede Drehrichtung beide Bremsmomente auf die Welle übertragen werden. Dies kann dadurch realisiert werden, dass eine der Bremsscheiben nur drehrichtungsabhängig mit der abzubremsenden Welle gekoppelt ist. Beispielsweise kann die zweite Bremsscheibe über einen Freilauf oder dergleichen mit der abzubremsenden Welle gekoppelt sein, so dass das an der zweiten Bremsscheibe erzeugte Bremsmoment lediglich in eine Drehrichtung auf die Welle übertragen wird. In der Freilauf-Richtung wird das auf die zweite Bremsscheibe wirkende Bremsmoment aufgrund des Freilaufes nicht auf die abzubremsende Welle übertragen, so dass in dieser Drehrichtung eine sanftere Abbremsung erfolgt. Anstelle eines Freilaufes kann jedes geeignete Mittel eingesetzt werden, welches die Drehverbindung zwischen Bremsscheibe und Welle nur in eine Drehrichtung ermöglicht.
-
Zum Betätigen der beiden Reibflächen kann vorzugsweise eine gemeinsame Bremsbetätigungseinrichtung vorgesehen sein. Als Bremsbetätigungseinrichtung kann zum Beispiel ein elektromagnetischer Bremsaktuator vorgesehen sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Bremsbetätigungseinrichtung hydraulisch, pneumatische, elektromotorisch oder mit einer Kombination verschiedener Betätigungsarten betätigbar ist. Es ist auch denkbar, dass zur Bremskraftverstärkung ein Kugelrampenprinzip, ein Keil oder dergleichen eingesetzt wird.
-
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine geschnittene Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremsanordnung.
-
Bei der dargestellten Ausführungsvariante sind Einflächen-Bremsen dargestellt. Jedoch ist es denkbar, dass Zweiflächen-Bremsen oder auch Lamellenbremsen einzusetzen. Unabhängig von der jeweils verwendeten Bremsenausführung ergibt sich bei dieser Art der Bremsen der Vorteil, dass auf die gesamte Lebensdauer des Antriebssystems eine Wartungsfreiheit garantiert ist.
-
Die Scheibenbremsanordnung bzw. die Scheibenbremse dient zum drehrichtungsabhängigen Aufbringen eines vorbestimmten Bremsmomentes zum Abbremsen einer Welle 1. Die Scheibenbremsanordnung umfasst eine erste mit der Welle 1 drehfest verbundene Bremsscheibe 2 und zumindest eine zugeordnete erste Reibfläche 3, die über eine Bremsbetätigungseinrichtung 4 zum Aufbringen eines gewünschten Bremsmomentes in Wirkverbindung bringbar sind.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine zweite Bremsscheibe 5 mit zumindest einer zweiten Reibfläche 6 vorgesehen sind, wobei das auf die zweite Bremsscheibe 5 übertragbare Bremsmoment drehrichtungsabhängig auf die Welle 1 übertragbar ist.
-
Um die Komfortfunktion der drehrichtungsabhängigen Bremsmomentübertragung bei der vorgeschlagenen Scheibenbremsanordnung zu realisieren, ist beispielsweise die zweite Bremsscheibe 5 im Gegensatz zur ersten Bremsscheibe 2 über einen Freilauf 7 mit der Welle 1 gekoppelt.
-
Auf diese Weise kann in die freilaufende Drehrichtung lediglich das Bremsmoment der ersten Bremsscheibe 2 auf die Welle 1 übertragen werden. In der Sperreinrichtung des Freilaufes 7, also wenn die zweite Bremsscheibe 5 mit der Welle 1 drehfest verbunden ist, wird sowohl das Bremsmoment der ersten Bremsscheibe 2 als auch das Bremsmoment der zweiten Bremsscheibe 5 auf die Welle 1 übertragen.
-
Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die beiden Bremsscheiben 2, 5 mit ihren zugeordneten Reibflächen 3, 6 und die Bremsbetätigungseinrichtung 4 etwa koaxial zur Drehachse 8 der Welle 1 angeordnet bzw. ausgerichtet, so dass eine bauraumgünstige Anordnung der vorgeschlagenen Scheibenbremsanordnung an die abzubremsende Welle 1 möglich ist.
-
Die erste Bremsscheibe 2 ist drehfest mit der Welle 1 verbunden, wobei die erste Reibfläche 3 über die Betätigungseinrichtung 4 axial gegen die erste Bremsscheibe 2 zum Erzeugen des Bremsmomentes pressbar ist. Die zweite Bremsscheibe 5 ist über den Freilauf 7 mit der Welle 1 gekoppelt, wobei die zweite Reibfläche 6 über die Bremsbetätigungseinrichtung 4 axial gegen die zweite Bremsscheibe 5 pressbar ist.
-
Somit ist die erste Reibfläche 3 und die zweite Reibfläche 6 miteinander gekoppelt, so dass die beiden Reibflächen 3, 6 über die Bremsbetätigungseinrichtung 4 gemeinsam betätigbar sind. Die erste Reibfläche 3 und die zweite Reibfläche 6 sind im Wesentlichen radial hintereinander angeordnet und über eine Verbindung miteinander gekoppelt. Vorzugsweise wird eine elastische Verbindung z. B. über eine Membranfeder 9 vorgesehen.
-
Als Bremsbetätigungseinrichtung 4 ist vorzugsweise ein elektromagnetischer Bremsaktuator 10 mit einem Elektromagneten 11 gehäusefest vorgesehen. Wie erläutert kann die Bremsbetätigungseinrichtung 4 jedoch auch anders geeignet ausgeführt sein, beispielsweise hydraulisch, pneumatische, elektromotorisch oder mit einer Kombination verschiedener Betätigungsarten. Ein Anker bzw. eine Ankerscheibe 12 des elektromagnetischen Bremsaktuators 10 ist vorzugsweise über ein oder mehrere Federelemente 13 axial bewegbar an dem Bremsaktuator 10 gelagert.
-
Der Anker 12 ist relativ zum Bremsaktuators 10 drehfest und axial verschiebbar gelagert. Anker 12 und Bremsaktuators 10 sind vorzugsweise in einem Gehäuse der Scheibenbremsanordnung angeordnet. Hierbei ist dann der Bremsaktuators 10 gehäusefest ausgeführt und der Anker 12 drehfest und axial verschiebbar in dem Gehäuse ausgeführt. Die Welle 1 ist dann drehbar in dem Gehäuse angeordnet und beispielsweise dort gelagert.
-
An dem Anker 12 ist an der der zweiten Bremsscheibe 5 zugewandten Seite die zweite Reibfläche 6 vorgesehen. Auf diese Weise wird der Anker 12 mit der zweiten Reibfläche 6 aufgrund der Federkraft des Federelements 13 gegen die zweite Bremsscheibe 5 gepresst. Zum Lösen der Wirkverbindung zwischen der zweiten Reibfläche 6 und der zweiten Bremsscheibe 5 wird der Magnet 11 des Bremsaktuators 10 aktiviert, so dass der Anker 12 axial von der zweiten Bremsscheibe 5 gegen die Federkraft 13 wegbewegt wird.
-
Zum gemeinsamen Betätigen der beiden Reibflächen 3, 6 ist der mit der zweiten Reibfläche 6 versehene Anker 12 über die Membranfeder 9 an der ersten Reibfläche 3 befestigt. Auf diese Weise wird jede Bewegung des Ankers 12 einerseits auf die zweite Reibfläche 6 und andererseits aufgrund der Elastizität abgeschwächt auf die erste Reibfläche 3 übertragen.
-
Beim Bremsen in die Drehrichtung mit geringerem Bremsmoment wird der Anker 12 von dem Bremsaktuator 10 losgelassen und durch die Federn 13 an die zweite Bremsscheibe 5 angepresst. Zugleich wird die erste Reibfläche 3 durch die Membranfeder 9 an die erste Bremsscheibe 2 angepresst. Durch die Reibung an der zweiten Reibfläche 6 wird die zweite Bremsscheibe 5 verlangsamt, wodurch der Freilauf 7 öffnet und die zweite Bremsscheibe 5 von der Welle 1 entkoppelt. Die erste Reibfläche 3 bremst mit geringerem Drehmoment, da die Membranfeder 9 nur anteilig Axialkraft von dem Anker bzw. der Ankerscheibe 12 auf die erste Reibfläche 3 und damit auf die drehfest mit der Welle 1 verbundene erste Bremsscheibe 2 überträgt. Im gezeigten Beispiel weist die erste Reibfläche 3 relativ zur zweiten Reibfläche 6 zudem einen geringeren Durchmesser auf; dies kann allerdings auch umgekehrt sein, oder die Radien können gleich sein.
-
Beim Bremsen in die Drehrichtung mit höherem Bremsmoment sperrt im Gegensatz zur anderen Drehrichtung der Freilauf 7. Dadurch wird die Welle 1 mit höherem Bremsmoment abgebremst, da beide Reibflächen 3, 6 ein Bremsmoment auf die erste Bremsscheibe 2 und die zweite Bremsscheibe 5 übertragen.
-
Bevorzugt wird die vorgeschlagene Scheibenbremsanordnung zum Abbremsen der Welle 1 eines Antriebsstranges einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteigs eingesetzt. Die Scheibenbremsanordnung kann zum Abbremsen der Welle des Antriebsmotors aber auch des Getriebes im Antriebsstrang der Fahrtreppe bzw. des Fahrsteigs eingesetzt werden. Bei der Scheibenbremsanordnung kann es sich daher um eine Fahrtreppen- oder Fahrsteig-Scheibenbremsanordnung handeln.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Welle
- 2
- erste Bremsscheibe
- 3
- erste Reibfläche
- 4
- Bremsbetätigungseinrichtung
- 5
- zweite Bremsscheibe
- 6
- zweite Reibfläche
- 7
- Freilauf
- 8
- Drehachse der Welle
- 9
- Membranfeder
- 10
- Bremsaktuator
- 11
- Magnet
- 12
- Anker bzw. -scheibe
- 13
- Federelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
