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Nachstellverrichtung für das Lüftspiel einer durch Federkraft einrückbaren
und elektromagnetisch gelüfteten Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachstellvorrichtung
für das tüftspiel einer durch Federkraft einrückbaren und elektromagnetisch gelüfteten
Bremse, insbesondere für Elektromotoren, mit einer gegenüber dem Magnetkörper axial
verschiebbar geführten Ankerscheibe, die unmittelbar oder über Zwischenglieder auf
die Reibscheiben einwirkt, und betrifft eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung
einer derartigen Nachstellvorrichtung.
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Es ist eine Nachstellvorrichtung dieser Art für Elektromotoren bekannt,
bei der der Magnetkörper an seinem Umfange am Motorgehäuse mittels Schraubenbolzen
befestigt ist, die in entsprechende Gewindobohrungen des Motorgehäuses eingeschraubt
sind. Auf den Schraubenbolzen befinden sich zwischen dem Magnetkörper und dem Motorgehäuse
je eine Abstandabuchse und mehrere Abstandsscheiben. Bei entsprechender Abnutzung
der Bremsbeläge der Bremsscheibe werden nach Herausschrauben der Schraubenbolzen
aus den Gewindebohrungen des Motorgehäuses eine oder mehrere Abstandsscheiben entfernt
und zwischen den Schraubenköpfen und dem
Magnetkörper auf den Schraubenbolzen
angeordnet, so daß der Magnetkörper naher an das Motorgehäuse heranrückt. Diese
Ausbildung der bekannten Nachstellvorrichtung bedingt eine umständliche und teure
Herstellung und Wartung.
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Es ist eine weitere Nachstellvorrichtung der oben bezeichneten Art
bekannt, bei der der Luftspalt zwischen. Ankerscheibe und Magnetkörper infolge Reibbelagabnutzung
mittels einer als Schraubring ausgebildeten Druckscheibe nachstellbar ist, die mit
einer mit dem Magnetkörper fest verbundenen Ringscheibe verschraubt ist. Die Druckscheibe
weist auf ihrer der Bremsscheibe zugewandten Stirnseite radiale Nuten für einen
Nachstellstift auf, der auf der Stirnfnäche der Druckscheibe um das Maß des erforderlichen
Luft spaltes vorsteht und dadurch gleichzeitig als Meßstift dient. Durch eine Sicherungsschraube
wird die Druckscheibe in ihrer wirksamen Stellung arretiert. Vor Jeder Jachstellung
der Druckscheibe muß diese Sicherungsschraube gelockert werden. Dann wird der Nachstellstift
in eine radiale Nut der Druckscheibe eingeführt und die Druckscheibe mittels des
Nachstellstiftes so lange gedreht, bis ein Widerstand spürbar ist.
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Der Nachstellstift wird dann entfernt, weil der Luftspalt den günstigsten
Wert aufweist. Die bekannte Nachstellvorrichtung bedingt eine schwierige und teure
Wartung.
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Des weiteren ist bekannt eine Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel
einer durch Federkraft betätigten und elektromagnetisch
gelüfteten
Einscheibenbremse für Motoren, insbesondere Elektromotoren, mit einer auf der Motorwelle
axial verschiebbar angeordneten Bremsscheibe und mit einer Ankerscheibe, die am
Motorgehäuse axial verschiebbar geführt ist und zum Abbremsen durch die Federkraft
gegen die Bremsscheibe gedrückt und zum Lüften der Bremse entgegen der Federkraft
von einem mit einer Magnetwicklung versehenen Magnetkörper angezogen wird, bei der
auch der Magnetkörper am Motorgehäuse axial verschiebbar geführt ist und sowohl
die Ankerscheibe als auch der Magnetkörper mit in von der Bremsscheibe abgewandten
Richtung wirksamen Gesperren versehen sind. Der Bauaufwand dieser mit zwei Gesperren,
die eine schrittweise Verstellung der Ankerscheiben ermöglichen sollen, versehenen
Nachstellvorrichtung ist Jedoch erheblich, wobei vielfach auch, da der Magnetkörper
in axialer Richtung mitbewegt wird, Betriebsstörungen auftreten können Es ist daher
Aufgabe der Erfindun-g, eine Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer durch
Federkraft einrückbaren und elektromagnetisch gelüfteten Bremse der vorgenannten
Art zu.
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schaffen, die äußerst einfach in ihrer konstruktiven Ausgestaltung
und damit wirtschaftlich herzustellen ist und bei der vor allem der Luftspalt zwischen
Magnetkörper und Ankerscheibe stets konstant bleibt. Des weiteren soll zum Öffnen
der Bremse eine große Magnetkraft zur Verfügung stehen, so daß auch hohe, durch
die Federn erzeugte Anpreßkräfte vorgesehen werden können.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Ankerscheibe
mit dem Magnetkörper in einem mit diesem verbundenem Gehäuse eingesetzt und zwischen
diesen ein axial verschiebbarer, sich in Achsrichtung erstreckender Polring angeordnet
ist, der an seiner Stirnfläche mit der Ankerscheibe einen Arbeitsluftspalt bildet,
und daß zur selbsttätigen Nachstellung des Arbeitsluftspaltes ein zwischen dem Gehäuse
oder dem Magnetkörper und dem Polring wirksames Klemmgesperre vorgesehen ist.
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Vorteilhaft ist es hierbei, die Ankerscheibe auf oder in dem Magnetkörper
verschiebbar zu lagern und mit diesem einen Leitluftspalt bilden zu lassen.
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Das Klemmgesperre ist zweckmäßigerweise aus in Ausnehmungen eines,
mit der Ankerscheibe verbundenen, zwischen dem Polring und dem Gehäuse oder dem
Magnetkörper sich erstreckenden, beispielsweise durch Abbiegungen der Ankerscheibe
gebildeteten Bauteils eingesetzten, angefederten Rollen oder Kugeln als Klemmkörper
zu bilden, die sich an Keilflächen des Polringes und des Gehäuses oder des Magnetkörpers
abstützen.
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Bei Verwendung von Rollen als Klemmkörper ist es angebracht, diese
in ihrem mittleren Bereich mit einer der Keilfläche des Polringes angepaßten, konkav
gekrümmten Außenmantelfläche und im äußeren Bereich mit der Keilfläche des Gehäuses
oder den Magnetkörpers angepaßten, konvex gekrümmten Mantelflächen zu versehen.
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Des weiteren sollte die Lage der Klemmkörper in bezug auf die zugeordneten
Keilflächen mittels Abstandshaltern, Verstellschrauben oder dergleichen einstellbar
sein.
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Die auf die Ankerscheibe einwirkenden Federn sind in vorteilhafter
Weise Jeweils auf einem, im äußeren Durchmesserbereich der Bremse angeordneten Bolzen
zu führen, der mit einem Ende in entgegengesetzt zueinander, halbseitig offenem
und/oder als Langloch ausgebildeten Bohrungen der Ankerscheibe und des Gehäuses
gelagert und am anderen Ende vorzugsweise mittels eines Zwischenstückes oder eines
Ansatzes mit dem Gehäuse verrastbar ist.
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Ferner ist es zur wirtschaftlichen Fertigung zweckmäßig, das Gehäuse
der Bremse, die Ankerscheibe und/oder den Polring als Blechziehteil oder Sinterteil
auszubilden und im Tiefziehverfahren oder im Sinterverfahren herzustellen und diese
Teile mit in Achsrichtung verlaufenden Einbuchtungen oder dergleichen zur gegenseitigen
Halterung und zur Schaffung von Klemmkörperlaufflächen zu versehen.
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Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Nachstellvorrichtung für das
Lüftspiel einer durch Federkraft einrückbaren und elektromagnetisch gelüfteten Bremse
zeichnet sich nicht nur durch einen einfachen Aufbau und damit geringen Herstellkosten,
sondern vor allem durch ein stets einwandfreies Betriebsverhalten aus.
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Durch die vorschlagsgemäße Anordnung des Polringes und des
Klemmgesperres
wird nämlich erreicht, daß lediglich ein Arbeitsluftspalt vorhanden ist, so daß
bei hoher Magnetkraft zum Öffnen der Bremse große Federkräfte zu deren Einrücken
vorgesehen werden können, durch die die Bremsscheibe gegen das ortsfeste Gehäuse
gepreßt wird. Der Arbeitsluftspalt wird dabei durch das Klemmgesperre, das bei Verschleiß
an den Reibbelägen ein Nachstellen des Polringes ermöglicht, stets konstant gehalten.
Betrtebsstörungen sind somit nahezu ausgeschlossen, vielmehr ist eine hohe Betriebssicherheit
gegeben Weitere Einzelheiten der gemäß der Erfindung ausgebildeten Nachstellvorrichtung
sind den der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im einzelnen
erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigt: Fig. t eine an einen Elektromotor angebaute,
mit einer Nachstellvorrichtung versehene elektromagnetisch lüftbare Bremse, Fig.
2 das bei der Bremse nach Fig. 1 verwendete Klemmgesperre im Schnitt, Fig. 3 die
Bremse nach Fig. 1 in Draufsicht und teilweise in einem achssenkrechten Schnitt,
Fig. 4 die Anordnung der Klemmkörper bei dem Klemmkörper bei dem Klemmgesperre nach
Fig. 2 in Draufsicht,
Fig. 5 einen Abstandshalter zur Lagebestimmung
der Klemmkörper, Fig. 6 ein'weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremse nach Fig.
1, ebenfalls im Längsschnitt und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie Vil-Vil der
Fig. 6.
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Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte und mit 11 bezeichnete elektromagnetisch
lüftbare Bremse dient zum selbsttätigen Abbremsen eines Elektromotors 1sobald dieser
abgeschaltet wird und ist auf einer Zwischenwelle 5, die als Verlängerung für einen
Ventilator 3 auf der Motorwelle 2 aufgeschoben ist, angeordnet und über einen Flansch
4 mit dem Me@er 1 fest verbunden. Die Bremse 11 besteht im wesentlienen aus einem
Magnetkörper 12 mit Magnetspule 13, einer Ankerscheibe 14 sowie eixrem Polring 15
und einem Reibring 17, der mit einem die einzelnen Bauteile der Bremse 11 umgebendem
Gehäuse 16 zusammenwirkt. Die axial verschiebbar gelagerte Ankerscheibe wird hierbei
durch Federn 18, die auf Bolzen 21 geführt sind, gegen den Reibbelag 25 des Reibringes
14 und das Gehäuse 16 gedrückt.
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Bei Erregung der Magnetspule 1S entsteht, wie es in der unteren Hälte
der Fig. 1 strichliniert eingezeichnet wurde, ein magnetisches Feld, wobei die Ankerscheibe
14, die mit dem Polring 15 einen Arbeitsluftspalt 19 und mit dem Magnetkörper 12
einen Leitluftspalt 20 bildet, durch die Magnetkraft zum Polring 15
hingezogen
wird, so daß der Reibring 17 frei durchdrehen kann.
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Wird dagegen der Elektromotor 1 und die mit diesem parallel geschaltete
Bremse 11 ausgeschaltet, so bricht das Magnetfeld zusammen und durch die Kraft der
Federn 18 wird über die Ankerscheibe 14 die Motorwelle 2 sofort selbsttätig abgebremst,
da der Reibring 17 gegen das Gehäuse 16 gedrückt wird.
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Die Federn 18, bzw. die zu deren Führung vorgesehenen Bolzen 21,
können auf einfache Weise eingehängt werden, um gegebenenfalls eine Anpassung an
geänderte Betriebsbedingungen vorzunehmen. Die Bolzen 21 sind nämlich an ihrem einen
Ende in halbseitig offenen Bohrungen 22 der Ankerscheibe 14 und Langlöchern 23 des
Gehäuses 16 gehalten, während sie mit dem anderen Ende jeweils über ein Zwischenstück
24 mit dem Gehäuse 16 verrastet sind. Wird das Zwischenstück 24 ausgerastet, so
können die Bolzen durch Verkanten herausgenommen werden.
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Beim Abbremsen des Elektromotors 1 tritt an den Reibbelägen 25 Verschleiß
auf, durch den der Arbeitsluftspalt 19 zwischen dem Polring 15 und der Ankerscheibe
14, sofern keine vorsorgenden Maßnahmen getroffen werden, zwangsläufig immer größer
werden würde. Bei zu großem Luftspalt könnte eintreten, daß die Magnetkraft nicht
ausreichend ist, um die Kraft der Federn 18 zu überwinden, so daß die Bremse 11
nicht ausgerückt werden kann. Um dennoch den Arbeitsluftspalt 19 stets konstant
zu halten und somit ein stets gleichmäßiges Betriebsverhalten der Bremse 11 zu
gewahrleisten,
ist ein Klemmgesperre 31 vorgesehen, durch das bei einem Abtrieb an den Reibbelägen
25 ein selbsttätiges Nachrücken des Polringes ermöglicht wird.
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Das Klemmgesperre 31 besteht hierbei, wie es insbesondere den Fig.
2 und 3 entnommen werden kann, aus mehreren in in Abbiegungen 32 der Ankerscheibe
14 eingearbeitete Ausnehmungen 33 eingesetzte Wälzkörper 34, die sich an einer Keilfläche
35 des Polringes 15 und einer Lauffläche 40 des Gehäuses 16 abwälzen.
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Mittels Federn 36 gemäß Fig. 4 oder Federn 43 nach Fig. 2, die unmittelbar
oder über einen Führungskäfig 42 auf die Wälzkörper 34 einwirken, werden diese in
Anlage mit der Keilfläche 35 gehalten. Durch Schrauben 37 oder besondersartig gestaltete
einhängbare Abstandshalter 41 (Fig. 5) kann die Lage der Wälzkörper 34 bestimmt
werden. Damit die Wälzkörper 34 gut an der Keilfläche 35 und der durch Einbuchtungen
44 des Gehäuses 16 geschaffenen Lauffläche 40 anliegen, sind diese in ihrem mittleren
Bereich mit einer der Keilfläche 35 des Polringes 15 angepaßten konkav gekrümmten
Außenmantelfläche 38 und in ihrem äußeren Bereich mit einer der Lauffläche 40 des
Gehäuses 16 angepaßten konvex gekrümmten Mantelfläche 39 ausgestattet.
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Wird der Reibbelag 25 abgenutzt, so würde sich der Arbeitsluftspalt
19 zwischen dem Polring 15 und der Ankerscheibe 14 vergrößern, sofern der Polring
15 nicht nachgerUckt wird. Dies erfolgt jedoch selbsttätig in der Weise, daß durch
die Kraft
der Federn 18 zusammen mit der Ankerschéibe 14 auch die
Klemmkörper 34 nach rechts verschoben werden, so daß beim Ausschalten der Bremse
11 durch die Magnetkraft der Polring 15 schrittweise so weit zu der Ankerscheibe
hin verschoben wird, bis er mit seiner Keilfläche 35 an den Wälzkörper 34 anliegt
und somit an einer weiteren Axialbewegung, da sich die Wälzkörper 34 verklemmen,
gehindert wird. Durch die Lage der Wälzkörper 34 wird somit mittels der Schrauben
37 oder der Abstandshalter 43 die Größe des Arbeitsluftspaltes bestimmt, und es
können gegebenenfalls aufgetretene Fertigungsungenauigkeiten auf einfache Weise
ausgeglichen werden. Der Arbeitsluftspalt 19 ist somit stets konstant, so daß, da
die gesamte Magnetkraft über diesen einen Luftspalt geleitet wird, eine sehr hohe
Zugkraft und vor allem ein gleichmäßiges Betriebsverhalten gegeben ist.
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Bei der Bremse 71 nach den Fig. 6 und 7, die ebenfalls einem mit
einem Ventilator 65 ausgestatteten Elektromotor 61 zugeordnet und über eine Zwischenwelle
63 auf der Motorwelle 62 gelagert sowie an einem Flansch 64 befestigt ist, ist das
Klemmgesperre 81 zwischen dem Magnetkörper 72 und dem Polring 75 eingesetzt. Zur
Schaffung der Keilflächen 88 an dem Polring 75 ist hierbei dieser mit Ausbuchtungen
85 versehen, während die Laufflächen 89 des die Magnetspule 73 aufnehmenden Magnetkörpers
72 an diesen angearbeitet sind. Die sich an den Keilflächen 88 und den Laufflächen
89 abwälzenden Wälzkörper 84 sind in Ausnehmungen 83, die in Abbiegungen 82 der
Ankerscheibe 74 eingestanzt sind, eingesetzt und werden durch Federn 90 in Anlage
gehalten. Dem gleichen
Zweck dienen auch die in Ausnehmungen 86
des Polringes 74 angeordneten Federn 87, die sich an dem Gehäuse 76 abstützen. Die
Abbiegungen greifen hierbei in Ausnehmungen 91 des Bremsgehäuses 76 ein, so daß
dennoch eine kompakte Bauweise gegeben ist.
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Das Anpressen des Reibringes 77 an das Gehäuse 76 wird wiederum durch
Federn 78 vorgenommen, die auf Bolzen 79 geführt sind. Mit dem abgesetzten Ende
79' sind die Bolzen 79 in dem Gehäuse 76 eingehängt und können durch Verkanten herausgenommen
werden.
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Sobald sich der Arbeitsluftspalt 80 zwischen dem Polring 75 und der
Ankerscheibe 74 infolge Abriebs an dem Reibring 77 vergrößert, wird der Polring
75 in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 nachgeführt.
Durch Verklemmen der Wälzkörper 84 zwischen den Laufflächen 89 des Magnetkörpers
72 und den Keilflächen 88 des Polringes 75 wird dabei dessen Verstellweg dem jeweiligen
Abrieb entsprechend begrenzt, so daß eine gleichbleibende Breite des Arbeitsluftspaltes
80 und damit eine gleichbleibend hohe Zugkraft gewährleistet ist.