DE19838658C1

DE19838658C1 - Elektromagnetisch betätigbare Bremse, insbesondere für Elektromotor

Info

Publication number: DE19838658C1
Application number: DE19838658A
Authority: DE
Inventors: Jochen Pfann; Guenter Becker; Horst Fischer
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2018-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Bremse (10) mit einem Magnetkörper (1, 2), mit einem Bremsrotor (5, 6), der auf eine Welle, insbesondere die Antriebswelle eines Elektromotors, drehfest montierbar ist, so daß die Welle bremsbar ist, mit einer Ankerscheibe (7), die durch eine Magnetkraft eines Elektromagneten des Magnetkörpers (1, 2) entgegen einer Federkraft beziehungsweise durch die Federkraft in Längsrichtung der Rotationsachse (4) der Welle axial bewegbar ist, und mit einem zusätzlichen Dämpfungskörper (8, 9), der zwischen der Ankerscheibe (7) und dem Magnetkörper (1, 2) angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe (7) im gebremsten Zustand an einer Bremsfläche des Bremsrotors (5, 6) anliegt. Erfindungsgemäß umfaßt der Dämpfungskörper (8, 9) mindestens ein erstes und ein zweites Dämpfungselement (8, 9), wobei das erste Dämpfungselement aus einem festen, zum Tragen weiterer Materialien geeigneten Material besteht und das zweite Dämpfungselement (8, 38, 48) aus einem anderen, flexiblen Material gefertigt ist, das an dem ersten Dämpfungselement (9) befestigt ist, wobei das erste (8) und das zweite (9) Dämpfungselement in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind. In gelüftetem Zustand der Bremse gelangt der Dämpfungskörper (8, 9) im wesentlichen vollflächig in Anlage an den Magnetkörper (1, 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Bremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung be trifft weiterhin einen Elektromotor mit einer solchen Bremse, wobei ein Bremsrotor der Bremse auf einer Antriebswelle des Elektromotors drehfest montiert ist.

Bei einer derartigen Bremse ist eine Ankerscheibe in Längsrich tung der Rotationsachse der Welle axial bewegbar, so daß die Ankerscheibe durch eine Magnetkraft eines Elektromagneten des Magnetkörpers entgegen einer Federkraft bewegbar ist. In der umgekehrten Richtung ist die Ankerscheibe durch die Federkraft bewegbar. Somit kann durch Erregung oder Entregung des Elektro magneten die Bremse derart betätigt werden, daß sie einfällt beziehungsweise gelüftet wird.

Üblich sind insbesondere derartige Bremsen, bei denen zumindest eine Druckfeder in den Magnetkörper integriert ist, durch deren Druckkraft die Ankerscheibe gegen den Bremsrotor gedrückt wird, wenn der Elektromagnet entregt ist oder entregt wird. Bei Erre gung des Elektromagneten wird eine Magnetkraft erzeugt, die entgegen der Federkraft der Druckfeder beziehungsweise der Druckfedern die Ankerscheibe von dem Bremsrotor lüftet, so daß der Bremsrotor und gegebenenfalls mit ihm verbundene drehbare Teile um die Rotationsachse rotieren können.

In modernen Fertigungslinien werden häufig Antriebe verwendet, die Elektromotoren mit derartigen Bremsen aufweisen. Das An- und Ausschalten der Bremsen, das heißt die Erregung und Entre gung, und deren dauerhaft erregter Zustand trägt ebenso zur Schallerzeugung bei wie der Betrieb der Elektromotoren. Insbe sondere im Hinblick auf Vorschriften zur Einhaltung bestimmter Grenzwerte für Schallpegel am Arbeitsplatz wird zunehmend grö ßerer Wert auf geräuscharm betätigbare Bremsen gelegt.

Bei den elektromagnetisch betätigbaren Bremsen sind gleich strom- und wechselstromerregbare Elektromagneten bekannt. Bei gleichstromerregbaren Elektromagneten wird üblicherweise der Gleichstrom durch Gleichrichtung eines Wechselstromes erzeugt. Im einfachsten Fall wird hierzu eine Diode verwendet, so daß ein pulsierender Gleichstrom entsteht. Mit zusätzlichen elek tronischen Schaltungen kann dieser pulsierende Gleichstrom ge glättet werden. Die Kosten für solche Schaltungen sind jedoch meist hoch. Im dauerhaft erregten Zustand kann der pulsierende Gleichstrom, insbesondere bei gelüfteter, an dem Magnetkörper anliegender Ankerscheibe, die Ankerscheibe zu Schwingungen an regen. Dadurch können Resonanzschwingungen ausgelöst werden. Dabei kann die Ankerscheibe selbst Bestandteil des in Resonanz schwingenden Systems sein.

Für die weltweit unterschiedlichen Nennspannungen der Wechsel spannungsnetze werden Lösungen gesucht, durch die ein und der selbe Elektromagnet möglichst unabhängig von der Nennspannung eine vorgegebene Magnetkraft erzeugt. Hierzu verwendete elek tronische Schaltungen zum Anschluß der Bremse an ein Wechsel spannungsnetz sollen möglichst einfach aufgebaut sein. Insbe sondere kann in solchen Schaltungen ein elektronischer Schalter verwendet werden, der als Halbleiter-Schalter ausgeführt ist. Dieser Schalter schaltet den Erregerstrom für den Elektromag neten unter Umständen mit höherer Frequenz ein und aus als die Netzfrequenz. Der somit erzeugte pulsierende Strom kann insbe sondere bei gelüfteter, an dem Magnetkörper anliegender Anker scheibe, die Ankerscheibe zu Schwingungen anregen. Da der pul sierende Erregerstrom im allgemeinen eine Vielzahl hoher Fre quenzen aufweist, ist die Anregung von unerwünschten Schwingun gen der Bremse beziehungsweise von Bauteilen der Bremse die Folge.

Die unbeweglichen Teile der Bremse können mit verhältnismäßig geringem Aufwand so ausgelegt werden, daß im wesentlichen keine störenden Schwingungen durch direkte Anregung der unbeweglichen Bauteile erzeugt werden.

Auch bei dem hochfrequenten pulsierenden Erregerstrom ist die Glättung unter Verwendung einer elektronischen Schaltung mög lich. Diese elektronische Schaltung benötigt jedoch ein ver hältnismäßig großes Bauvolumen, was dem Konzept der Minia turisierung und des kompakten Aufbaus bei der Konstruktion von gattungsgemäßen Bremsen zuwiderläuft.

Ein weiterer Lösungsansatz besteht darin, das Pulsieren des Stromes zu vermindern, indem eine Reglerschaltung verwendet wird. Beispielsweise kann eine solche Schaltung nach dem Puls weiten-Modulationsverfahren arbeiten. Derartige Schaltungen sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und teuer und können dar über hinaus zu einem häufigen Schalten des elektronischen Schalters führen, wodurch wiederum hohe Frequenzen entstehen. Außerdem werden durch häufiges Schalten die Schaltverluste des elektronischen Schalters vergrößert und es muß daher auf eine ausreichende Wärmeabführung geachtet werden. In Anbetracht des hohen Integrationsgrades moderner gattungsgemäßer Bremsen wird die Lösung des Wärmeabfuhrproblems erschwert.

Die axial bewegbare Ankerscheibe bildet zusammen mit dem Elek tromagneten und dem Federelement ein schwingungsfähiges System, dessen unerwünschte Anregung zu Schwingungen nicht vollständig ausgeschlossen werden kann. Insbesondere kann die Anregung zu Schwingungen durch Magnetostriktion erfolgen.

Zur Geräuschdämpfung beim Einfallen einer gattungsgemäßen Bremse, also beim Auftreffen der Ankerscheibe auf den Brems rotor, ist aus der DE 28 53 802 A1 bekannt, auf den Bremsrotor eine Gummischicht aufzuvulkanisieren. Beim Lüften der Bremse oder im dauerhaft gelüfteten Zustand zeigt diese Maßnahme jedoch keine dämpfende Wirkung.

Ebenfalls zur Geräuschdämpfung, jedoch beim Lüften der Bremse ist aus der DE 41 26 672 C2 eine Dämpfungsscheibe bekannt, die zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper angeordnet wird, um den Aufprall der Ankerscheibe beim Lüften zu dämpfen. Die Dämpfungsscheibe ist aus Metallblech gefertigt und weist eine Vielzahl von Erhebungen auf, die beim Aufprall der Ankerscheibe elastisch verformt werden. Im dauerhaft gelüfteten Zustand liegt die Ankerscheibe jedoch nicht vollflächig an der Dämpfungsscheibe an, so daß das System aus Ankerscheibe und Dämpfungsscheibe zusätzlich zu Schwingungen anregbar ist. Diese Schwingungen können insbesondere auf weitere Bauteile der Bremse übertragen werden.

In der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 196 46 493 A1 wird zur Geräuschdämpfung vorgeschlagen, an dem Magnetkörper einen oder mehrere O-Ringe vorzusehen, die sich in axialer Richtung der Motorwelle etwas über die Oberfläche des Magnetkörpers erheben. Beim Lüften der Bremse stößt somit die Ankerscheibe zunächst auf die O-Ringe. Die O-Ringe sind in Ausnehmungen an der Aufprallseite des Magnetkörpers angeordnet. In den Ausnehmungen ist weiterhin jeweils eine zäh-elastische Platte angeordnet, die ebenfalls in axialer Richtung gegenüber der Aufprallfläche vorsteht, jedoch geringer als die O-Ringe. Sie dient ebenfalls der Geräuschdämpfung beim Aufschlagen der Ankerscheibe und dient weiterhin als Führung für den O-Ring. In axialer Richtung liegen der O-Ring und die zäh- elastische Platte nebeneinander.

Ähnlich wie bei der Dämpfungsscheibe nach DE 41 26 672 C2 wird in der DE 195 22 983 C1 vorgeschlagen, mit der Ankerscheibe ein Dämpfungselement zu verbinden, das beim Lüften der Bremse den Aufprall der Ankerscheibe auf den Magnetkörper dämpfen soll. Das Dämpfungselement wird durch einen ringförmigen Abstandhalter im gebremsten Zustand der Bremse zumindest in Teilbereichen mit Ab stand zur Ankerscheibe gehalten. Hierdurch wirkt sie beim Aufprall als federndes Element.

Aus der DE 89 13 767 U1 ist zur Geräuschdämpfung beim Auf schlagen der Ankerscheibe auf den Magnetkörper ein Aufbau der Ankerscheibe aus einer Mehrzahl metallischer Einzelscheiben be kannt, wobei zwischen den Einzelscheiben jeweils mindestens eine Schicht aus Dämpfungsmaterial angeordnet ist. Dennoch kommt es zwangsläufig zu einem Aufprallen der Ankerscheibe selbst auf den Magnetkörper, wenn die Bremse gelüftet wird.

Aus der DE-GM 69 05 034 ist die Anordnung einer Kunststoffolie zwischen dem Magnetkörper und dem Anker bekannt. Die Kunststoff folie wird insbesondere an der Aufprallfläche des Magnetkörpers angeklebt.

Aus der DE 79 22 264 U1 ist eine mehrschichtig aufgebaute Anker scheibe bekannt. Zur Geräuschdämpfung beim Lüften der Bremse ist die Ankerscheibe etwa in ihrer Mittelebene senkrecht zur Drehachse der Bremse geteilt und ist zwischen den beiden Ankerscheibenteilen mindestens eine Zwischenlage aus dünnem Messingblech mit im wesentlichen gleichen äußeren Umrissen wie die Ankerscheibe vorgesehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremse der ein gangs genannten Art anzugeben, bei der Schwingungen der Anker scheibe aufgrund unterschiedlicher Anregungsmechanismen möglichst weitgehend gedämpft werden. Insbesondere sollen sowohl Aufprallgeräusche beim Lüften der Bremse durch ein Aufschlagen der Ankerscheibe auf den Magnetkörper gedämpft werden, als auch die Übertragung von beispielsweise versorgungsspannungsbedingten Schwingungen des Magnetkörpers auf die Ankerscheibe möglichst vermieden werden.

Die Aufgabe wird durch eine Bremse mit den Merkmalen des Anspru ches 1 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß weißt der zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper angeordnete Dämpfungskörper mindestens ein erstes und ein zweites Dämpfungselement auf, wobei das erste Dämpfungselement aus einem festen, zum Tragen weiterer Materialien geeigneten Material besteht und das zweite Dämpfungselement aus einem anderen, flexiblen Material gefertigt ist, das, an dem ersten Dämpfungselement befestigt ist. Das erste und das zweite Dämpfungselement sind in axialer Richtung hintereinander ange ordnet. In belüftetem Zustand der Bremse gelangt der Dämpfungs körper im wesentlichen vollflächig in Anlage an den Magnetkörper.

Zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper sind also nicht nur Dämpfungselemente angeordnet, die eine Übertragung von Schwingungen und/oder Stößen von der Ankerscheibe auf den Ma gnetkörper und umgekehrt sowie eine Anregung von Schwingungen der Ankerscheibe dämpfen, sondern die Dämpfungselemente sind auch aus unterschiedlichem Material, woraus eine Vielzahl von Vorteilen für den Dämpfungsmechanismus resultiert. Zum einen können Schwingungen bestimmter Frequenz besonders gut durch be stimmte Materialien gedämpft werden. Durch Vorsehen von zwei verschiedenen Dämpfungsmaterialien können daher Schwingungen eines größeren Spektrums von Frequenzen wirksam gedämpft wer den. Weiterhin hat bereits der Materialübergang von einem Ma terial auf ein anderes Material an sich eine schwingungs dämpfende Wirkung. An einem solchen Materialübergang können insbesondere Phononen reflektiert oder gebrochen werden, so daß nur eine gedämpfte Übertragung der Schwingung und/oder des Stoßes über die Materialgrenze hinweg stattfindet. Dieser Effekt kann insbesondere dadurch gesteigert werden, daß die einzelnen Materialien des ersten und/oder des zweiten Dämpfungselements aus einem Verbundmaterial mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Einzelmaterialien bestehen. Bevorzugt wird beispielsweise ein faserhaltiges Material mit einer weiteren Materialkomponente. Besonders vorteilhaft zur Dämpfung haben sich Gewebematerialien und Vliesmaterialien erwiesen. In Geweben und Vliesen finden vielfache Materialübergänge bei der Ausbreitung von Schwingungen statt und ist die Ausbreitung von Schwingungen in Richtungen quer zur Längserstreckung von Fasern mit einer besonders starken Dämpfung verbunden. Mit solchen Ma terialien kann daher bei geringer Materialdicke bereits ein ho her Dämpfungseffekt erzielt werden.

Das zweite Dämpfungselement kann einen elastischen Werkstoff, ins besondere ein Elastomer, ein Gummi und/oder einen elastischen Kunststoff aufweisen. Das zweite Dämpfungselement kann auch eine Beschichtung des Trägers auf einem im wesentlichen homoge nen Material, insbesondere eine Lack- oder Kunststoffbeschich tung des Trägers aufweisen. Besonders bevorzugt wird eine Aus gestaltung, bei der das zweite Dämpfungselement auf den Träger aufgeklebt ist.

Insbesondere wenn der Elektromagnet des Magnetkörpers gleich stromerregbar ist, wirkt sich die Dämpfung zwischen der Anker scheibe und dem Magnetkörper im gelüfteten Zustand besonders vorteilhaft aus. In vielen Fällen kann dann vollständig auf eine Glättung eines pulsierenden Gleichstromes, der aus Wech selstrom erzeugt worden ist, verzichtet werden.

Das erste Dämpfungselement ist aus einem festen, tragfähigen Material gefertigt, das als Träger für das zweite Dämpfungsele ment fungiert. Ein Vorteil der Verwendung eines sol chen Materials für das erste Dämpfungselement liegt darin, daß bei Kombination mit einem zweiten Dämpfungselement aus einem komprimierbaren und/oder faserhaltigen Werkstoff zwei Materialien mit signifikant unterschiedlichen Material konstanten kombiniert sind, so daß Schwingungen in einem brei ten Frequenzspektrum wirksam gedämpft werden können.

Bevorzugtermaßen ist das erste Dämpfungselement aus Metallblech gefertigt, das insbesondere eine Dicke von 0,1 bis 0,3 mm hat.

Bei einer anderen als der in Anspruch 1 beschriebenen Lösung ist das erste Dämpfungselement mittels laschenartiger Randbereiche, die den Außenumfang der Anker scheibe umfassen, mit der Ankerscheibe verkrallt. Die Ver krallung stellt eine besonders einfach herzustellende Lösung zur Befestigung des ersten Dämpfungselements dar. Zur Her stellung dieser Art der Befestigung wird das erste Dämpfungs element, insbesondere aus einem Metallblech, ausgestanzt, an seinen Außenrändern radial eingeschnitten, so daß jeweils zwi schen zwei Einschnitten einer der laschenartigen Randbereiche entsteht, und es wird anschließend durch Umbiegen der laschen artigen Randbereiche des ausgestanzten Stücks die Verkrallung hergestellt.

Das zweite Dämpfungselement kann zwischen dem ersten Dämpfungs element und der Ankerscheibe und/oder zwischen dem ersten Dämpfungselement und dem Magnetkörper angeordnet sein. Bei ei ner Weiterbildung trägt das als Träger ausgebildete erste Dämpfungselement in axialer Richtung beidseitig jeweils ein weiteres Dämpfungselement, das heißt ein zweites und ein drittes Dämpfungselement. In besonderer Ausgestaltung sind wei tere Dämpfungselemente vorgesehen, die insbesondere schicht artig aneinanderliegen.

Die Ankerscheibe besteht vorzugsweise aus einem formstabilen Material und hat insbesondere eine axiale Dicke, die das 5- bis 20-fache, insbesondere das 5- bis 10-fache der axialen Dicke des ersten Dämpfungselementes beträgt. In diesem Fall wird der erforderliche stabile Aufbau der Ankerscheibe allein durch diese selbst gewährleistet. Das erste und/oder das zweite Dämpfungselement tragen nicht wesentlich zu dem formstabilen Aufbau der Ankerscheibe bei.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ragt von der Ankerscheibe in Richtung des Magnetkörpers zumindest ein Führungselement ab. Das Führungselement erstreckt sich in eine korrespondierende Führungsauslassung des ersten oder des ersten und zweiten Dämpfungselements hinein oder erstreckt sich durch diese Führungsauslassung hindurch, so daß das Dämpfungselement bzw. die Dämpfungselemente in axialer Richtung beweglich geführt sind. Die Führung verhindert insbesondere eine Bewegung des Dämpfungselements bzw. der Dämpfungselemente in radialer Rich tung und/oder in azimutaler Richtung. Das zumindest eine Führungselement, welches vorzugsweise ein Bolzen ist, dient insbesondere dazu, die Bremse per Hand lüften zu können, d. h. die Ankerscheibe von dem Bremsrotor entfernen zu können.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer zwischen der Ankerscheibe und dem ersten Dämpfungselement angeordneten zweiten Dämpfungselement aus einem elastischen Material,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer zwischen dem ersten Dämpfungselement und dem Magnetkörper der Bremse angeordneten Lackschicht als zweites Dämpfungselement,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem als Träger ausgebildeten ersten Dämpfungselement, das in axialer Richtung beidseitig mit einem weiteren, zweiten und dritten Dämpfungselement beschichtet ist,

Fig. 4 eine andere Lösung mit einem mit der An kerscheibe verkrallten ersten Dämpfungselement, und

Fig. 5 noch eine andere Lösung mit einem zweiten Dämpfungselement, das als Gewebe-Klebeband ausgeführt ist.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremse in einem Längsaxialschnitt. Die Bremse 10 wird bei spielsweise mit einem Elektromotor kombiniert, um eine An triebswelle des Elektromotors bremsen zu können. In diesem Fall ist die in Fig. 1 eingezeichnete Rotationsachse 4 die Drehachse der Antriebswelle. Die Bremse 10 wird dann von der Antriebs welle durchdrungen, wobei ein durch einen Belagträger 5 und durch zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Bremsbeläge 6 gebildeter Bremsrotor auf der Antriebswelle dreh fest montiert ist. Der Magnetkörper, der eine Bremsspule 1 und einen Spulenkern 2 aufweist, wird beispielsweise durch nicht gezeigte Bozen oder Schrauben mit einem Gehäuse des Elektro motors verbunden, so daß der Magnetkörper im wesentlichen un verdrehbar um die Rotationsachse 4 ist. Weiterhin sind eine im wesentlichen rotationssymmetrische Ankerscheibe und ein im we sentlichen rotationssymmetrisches, ringförmiges Stahlblech 9 im montierten Zustand der Bremse 10 derart geführt, daß sie zwar axial beweglich sind, jedoch im wesentlichen unverdrehbar um die Rotationsachse 4 sind. Das Stahlblech 9 ist ein erstes Dämpfungselement zur Dämpfung von Schwingungen der Bremse 10. Es trägt auf seiner der Ankerscheibe 7 zugewandten Seite ein ringförmiges, im wesentlichen rotationssymmetrisches zweites, elastisches Dämpfungselement 8, das im unkomprimierten Zustand etwa die gleiche Materialdicke wie das Stahlblech 9 hat.

Die Bremse 10 weist weiterhin Druckfedern 3 auf, die die zum Einfallen der Bremse 10 benötigte Druckkraft aufbringen, das heißt bei entregter Bremsspule 1 die Ankerscheibe 7 gegen den Belagträger beziehungsweise gegen dessen Bremsbelag 6 drücken. Durch den so erzeugten Bremsdruck wird insbesondere der eben falls axial bewegbar ausgelegte Bremsrotor mit dem Belagträger 5 und den Bremsbelägen 6 an eine nicht gezeigte Reibfläche des Elektromotors gedrückt.

Bei dieser, ersten Ausführungsform wird beim Lüften der Bremse 10, das heißt bei Erregung der Bremsspule 1, eine Magnetkraft auf die Ankerscheibe ausgeübt, die in der Lage ist, die entge gengesetzt gerichteten Druckkräfte der Druckfedern 3 zu über winden. Die Ankerscheibe 7 wird daher an den Spulenkern 2 herangezogen, wobei sie in Anlage an das zweite, elastische Dämpfungselement 8 kommt und das elastische Dämpfungselement 8 sowie das Stahlblech 9 mitnimmt bis das Stahlblech 9 in Anlage an den Spulenkern 2 gelangt. Das Anschlagen des Stahlblechs 9 an dem Spulenkern 2 wird dabei durch die Druckfedern 3 abge dämpft. Weiterhin wird das Anschlagen der Ankerscheibe 7 und des Stahlblechs 9 insgesamt durch die Dämpfungswirkung sowohl des Stahlblechs 9 als auch des elastischen Dämpfungselementes 8 abgedämpft. Dabei biegt sich insbesondere das ringförmige Stahlblech 9 gemeinsam mit dem elastischen Dämpfungselement 8, bedingt durch den zunehmenden Andruck an den Druckfedern 3, lo kal im Bereich der Druckfedern 3, so daß eine zusätzliche dämpfende Wirkung erzielt wird, die ähnlich der Wirkung der be reits beschriebenen Erhebungen bei einer Dämpfungsscheibe gemäß DE 41 26 672 C2 ist. Gegenüber der dort beschriebenen Dämpfungsscheibe hat der hier vorliegende Aufbau jedoch den Vorteil, daß das Stahlblech 9 im wesentlichen so weit wie mög lich vollflächig in Anlage an den Spulenkern gelangt, wenn der Lüftungsvorgang abgeschlossen ist. Im dauerhaft gelüfteten Zu stand der Bremse 10 können daher nicht allein dadurch Schwin gungen angeregt werden, daß nur lokal axiale, elastische Materialübergänge zwischen der Ankerscheibe und dem Magnet körper vorhanden sind.

Insbesondere bei einem pulsierenden Gleichstrom, der ein Erre gerstrom der Bremsspule 1 im dauerhaften Lüftungszustand ist und der aus Gründen einer möglichst effektiven und wirtschaft lichen Auslegung der Bremse 10 auf einen möglichst niedrigen Mittelwert eingestellt ist, wird eine Anregung von Schwingungen der Ankerscheibe 7 durch den erfindungsgemäßen Aufbau wirksam verhindert beziehungsweise werden höchstens geringfügige Schwingungen angeregt. Wie auch beim Lüftungsvorgang wird ins besondere Schwingungsenergie in den einzelnen Dämpfungselemen ten, das heißt in dem Stahlblech 9 und in dem elastischen Dämpfungselement 8, sowie an den Materialübergängen zwischen dem Magnetkörper und dem ersten Dämpfungselement, zwischen den Dämpfungselementen untereinander und zwischen dem Dämpfungs element und der Ankerscheibe 7 dissipiert. Schwingungsenergie jeglicher Art, beispielsweise von Longitudinalschwingungen, Transversalschwingungen, Schwerpunktschwingungen und Ober flächenschwingungen, wird durch die beschriebenen Dämpfungs mechanismen dissipiert oder nicht zwischen dem Magnetkörper und der Ankerscheibe 7 übertragen.

Die Ausführungsformen bzw. die anderen Lösungen gemäß Fig. 2 bis Fig. 5 weisen im wesent lichen dieselben Dämpfungseigenschaften und Vorteile wie die erste Ausführungsform auf. Auf die Unterschiede wird im folgen den eingegangen.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist an dem Stahl blech 9 und zwar auf der dem Magnetkörper zugewandten Seite eine Lackschicht 48 angeordnet, die als zweites Dämpfungs element dient. Der noch verarbeitungsfähige Lack der Lack schicht 48 hat gut haftende Eigenschaften auf Metall, insbeson dere auf Stahl, so daß keine zusätzlichen Klebstoffe benötigt werden. Im trockenen Zustand ist die Lackschicht 48 vorzugs weise elastisch verformbar, haftet jedoch nicht an dem Spulenkern 2.

Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist auf dem als Träger ausgebildeten Stahlblech 9, das das erste Dämpfungsele ment darstellt, in axialer Richtung beidseitig jeweils ein Kautschukelement 38 aufgebracht. Die Kautschukelemente 38 stellen ein zweites und ein drittes Dämpfungselement dar. Die Kautschukelemente 38 bestehen insbesondere aus unterschiedli chem Kautschuk. Vorzugsweise ist das auf der linken Seite des Stahlblechs 9 angeordnete Kautschukelement 38 aus einem Mate rial, das höhere lokale Druckbelastungen und Reibungskräfte ohne Beschädigung überstehen kann als das rechte Kautschukele ment 38, da das linke Kautschukelement 38 lokalen Druck- und Reibungskräften der Druckfedern 3 ausgesetzt ist. Das linke Kautschukelement 38 besteht beispielsweise aus Hartkautschuk, das rechte Kautschukelement 38 aus weicherem Kautschuk.

Bei der Lösung gemäß Fig. 4 ist das Stahlblech 9 stellenweise am Außenumfang der Ankerscheibe 7 mit dieser verkrallt, und zwar durch umgebogene laschenartige Randbereiche des Stahlblechs 9, die als Krallen 11 wirken. Von den Krallen 11 ist in Fig. 4 nur eine erkennbar, da es sich bei der Dar stellung um einen Teil eines Längsaxialschnitts handelt.

Zwischen dem Stahlblech 9 und der Ankerscheibe 7 ist als zwei tes Dämpfungselement eine Klebstoffschicht 18 aufgebracht, so daß sich eine vorzugsweise axial beidseitige zusätzliche Klebe verbindung mit dem Stahlblech 9 und/oder mit der Ankerscheibe 7 ergibt. In der vorzugsweise zähen, plastisch verformbaren Kleb stoffschicht 18 wird Stoß- beziehungsweise Schwingungsenergie besonders gut dissipiert. Durch die Klebewirkung an dem Stahl blech 9 und/oder der Ankerscheibe 7 wird die Klebstoffschicht 18 zumindest weitgehend in Form gehalten. Sie weist eine ring scheibenartige Form auf und erstreckt sich in Umfangsrichtung geschlossen um die Rotationsachse 4 (siehe Fig. 1).

Bei der Lösung gemäß Fig. 5 ist ein Gewebe-Klebeband 28 auf die Ankerscheibe 7 aufgeklebt. Alterna tiv oder zusätzlich zu dem Gewebe-Klebeband 28 wird ein Glas fasergewebeband verwendet, das vorzugsweise durch einen tempe raturbeständigen Klebstoff an der Ankerscheibe 7 befestigt ist. Alternativ oder zusätzlich können auch Mineralfasergewebebänder und/oder Klebebänder ohne Gewebe und/oder Elastomere und/oder Kunststoffe verwendet werden. Dies gilt nicht nur für die An ordnung des zweiten Dämpfungselements an der Ankerscheibe 7, wie in Fig. 5 gezeigt, sondern auch für andere, insbesondere in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigte Anordnungen.

Je nach Aufbau der Bremse ist bei der Auswahl des Anbringungs ortes des zweiten elastischen Elements insbesondere auch zu be rücksichtigen, daß das zweite elastische Element, jedenfalls bei den beschriebenen Ausführungsformen und Lösungen, aufgrund des weniger widerstandsfähigen Materials einem größeren Verschleiß unter worfen ist, als das erste Dämpfungselement, das aus Stahl be steht. Das zweite Dämpfungselement sollte daher an einer mög lichst gut bei Wartungsarbeiten zugänglichen Stelle angeordnet sein.

Auf den Gesamtaufbau der Bremse, insbesondere im montierten Zu stand an einem Elektromotor, soll hier nicht näher eingegangen werden. Ein möglicher Aufbau, der sich lediglich hinsichtlich der Dämpfungselemente unterscheidet, ist beispielsweise in der DE 41 26 672 C2 beschrieben.

Bezugszeichenliste

1

Bremsspule

2

Spulenkern

3

Druckfeder

4

Rotationsachse

5

Belagträger

6

Bremsbelag

7

Ankerscheibe

8

elastisches Dämpfungselement

9

Stahlblech

10

Bremse

11

Kralle

18

Klebstoffschicht

28

Gewebe-Klebeband

38

Kautschukelement

48

Lackschicht

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbare Bremse (10) mit

1. einem Magnetkörper (1, 2)
2. einem Bremsrotor (5, 6,), der auf einer Welle, insbesondere der Antriebswelle eines Elektromotors drehfest montierbar ist, so daß die Welle bremsbar ist,
3. einer Ankerscheibe (7) die durch eine Magnetkraft eines Elektromagneten des Magnetkörpers (1, 2) entgegen einer Federkraft bzw. durch die Federkraft parallel zur Längsrichtung der Rotationsachse (4) und der Welle axial bewegbar ist, und
4. einem zusätzlichen Dämpfungskörper (8, 9), der zwischen der Ankerscheibe (7) und dem Magnetkörper (1, 2) angeordnet ist,

wobei die Ankerscheibe (7) im gebremsten Zustand an einer Bremsfläche des Bremsrotors (5, 6) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (8, 9) mindestens ein erstes (8) und ein zweites (9) Dämpfungselement umfaßt, wobei das erste Dämpfungselement (9) aus einem festen, zum Tragen weiterer Materialien geeigneten Material besteht und das zweite Dämpfungselement (8, 38, 48) aus einem anderen, flexiblen Material gefertigt ist, das an dem ersten Dämpfungselement (9) befestigt ist, wobei das erste (8) und das zweite (9) Dämpfungselement in axialer Richtung hintereinander ange ordnet sind, und daß der Dämpfungskörper (8, 9) in gelüf tetem Zustand der Bremse im wesentlichen vollflächig in Anlage an den Magnetkörper (1, 2) gelangt.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (10) zumindest eine Druckfeder (3) zur Erzeu gung der Federkraft aufweist, so daß die Ankerscheibe (7) bei entregtem Elektromagnet durch die Federkraft gegen den Bremsrotor (5, 6) gedrückt wird.

3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dämpfungselement (9) aus Metallblech gefertigt ist, insbesondere aus 0,1 bis 0,3 mm dickem Stahlblech.

4. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpfungselement einen faserhaltigen Werkstoff, insbesondere ein Gewebe oder Vlies, aufweist.

5. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpfungselement (8; 38;) einen elastischen Werkstoff, insbesondere ein Elastomer, ein Gummi und/oder einen elastischen Kunststoff, aufweist.

6. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpfungselement (48) eine Beschichtung des er sten Dämpfungselements (9) aus einem im wesentlichen homo genen Material, insbesondere eine Lack- oder Kunststoffbe schichtung, aufweist.

7. Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial aufgrund von im verarbeitungsfähigen Zustand haftenden Eigenschaften an dem ersten Dämpfungselement (9) befestigt ist.

8. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpfungselement auf den Träger aufgeklebt ist.

9. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein drittes Dämpfungselement (38) zwischen der Ankerscheibe (7) und dem Magnetkörper (1, 2) angeordnet ist, wobei das erste (9) bis dritte (38) Dämpfungselement in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind.

10. Bremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dämpfungselement (9) in axialer Richtung beid seitig jeweils ein weiteres Dämpfungselement (38) trägt.

11. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe (7) aus einem formstabilen Material be steht und insbesondere eine axiale Dicke hat, die das 5- bis 20-fache, insbesondere das 5- bis 10-fache, der axia len Dicke des ersten Dämpfungselement (9) beträgt.

12. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet des Magnetkörpers (1, 2) gleichstromer regbar ist.

13. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der Ankerscheibe in Richtung des Magnetkörpers zumin dest ein Führungselement abragt, welches sich in eine kor respondierende Führungsauslassung des ersten oder des er sten und zweiten Dämpfungselements hinein oder durch diese hindurch erstreckt, so daß das Dämpfungselement bzw. die Dämpfungselemente in axialer Richtung beweglich geführt sind.