DE2449072C2 - Wirbelstrombremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse (bzw. eine mit Hilfe von Foucault-Strömen wirkende Verzögerungseinrichtung) gemäß dem Oberbegriff des

Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft insbesondere Bremsen bzw. Verzögerungseinrichtungen, die einen mit Befestigungseinrichtungen versehenen induzierenden Stator auf einem Getriebe eines Kraftfahrzeugantriebs, beispielsweise auf einem Getriebegehäuse oder einer Brücke, und einem Rotor aufweisen, der wenigstens einen Ringanker aus ferromagnetischem Material hat, welcher auf einer Seite des Stators liegt und eine Ringnabe aufweist, die mit Schrauben auf einer Befestigungsplatte angebracht ist, die mit einem Ende der aus dem Gehäuse austretenden Welle verbunden ist. Diese Platte ist mit einer Backe eines Kardangelenkes des Fahrzeugantriebs verbunden, wobei die Backe in einem Befestigungsflansch endet und das Kreuz des Gelenks im Inneren des Rotors sitzt, wenn die Bremse bzw. Verzögerungseinrichtung auf dem Fahrzeug montiert ist.

Eine solche Bremse ist bereits bekannt (DE-PS 15 38 899). Bei diesen bekannten Bremsen ist die Befestigungsplatte, welche zwei ringförmige Anker trägt, zwischen deren Naben mit hilfe eines Kranzes von axialen Durchgangsschrauben befestigt, die auf diese Weise die Verbindung der Anker gewährleisten.

Die genaue relative axiale Lage der ringförmigen Anker und des Stators muß mit großer Genauigkeit eingestellt werden, beispielsweise mit Hilfe von Keilen bzw. Beilagscheiben, die zwischen die Platte und die Naben und in die Befestigungseinrichtungen oder den Statorträger auf dem Gehäuse eingesetzt werden.

Da die Anfordepingen an die Abmessungen der Bremse und die Länge des Kardanantriebs einschließen, daß das Ende, d. h. der Flansch an der Backe des Kardangelenks, so nahe wie möglich am Getriebegehäuse oder an der Brücke gehalten wird, sitzt diese Verbindung bzw. dieses Gelenk in einem Hohlraum, der radial von dem Anker und seiner von dem Gehäuse am weitesten entfernten Ringnabe sowie axial von der Befestigungsplatte begrenzt wird. Dadurch sind unter Berücksichtigung des Innendurchmessers der Nabe und der radialen Abmessung des Kreuzes die Schrauben oder Muttern zum Festspannen des Flansches der Backe unzugänglich, wenn die Bremse montiert ist. Wenn der Kardanantrieb demontiert werden muß, beispielsweise um defekte Nadellager auszuwechseln, muß aus diesem Grund, um zu den Schrauben oder Muttern für das Festspannen zu gelangen, zuerst der Rotor abmontiert werden, so daß die: Gefahr besteht, daß die vorstehend genannte Einstellung verlorengeht.

Bei der erneuten Montage ist es dann unumgänglich, an dem Fahrzeug eine neue Einstellung der relativen Lage der Anker zueinander oder eines Ankers bezüglich des Stators vorzunehmen. Eine solche Einstellung ist auch nach bestimmten Reparaturen des Getriebegehäuses oder der Brücke oder dann, wenn der oder die Anker und/oder der Stator der Bremse ausgewechselt werden, nötig.

In der US-PS 22 27 116 ist eine Bremstrommel beschrieben, die über einen Steg mittels Schrauben an einem eine Welle umgebenden Kragen befestigt ist. Von diesem Kragen aus verlaufen radial Ohren, an deren eine Seite der Steg der Bremstrommel befestigt ist. Dadurch ergibt sich noch ein relativ großer Abstand zwischen der Mittelebene der Bremstrommel und dem Kreuz des Kardangelenks, das sich in Richtung der Achse der genannten Welle an den Kragen anschließt. Für den Fall, daß bei der bekannten Anordnung eine Wirbelstrombremse verwendet wird, muß z. B. bei einer Reparatur der Nadellager des Kardangelenks der bezüglich des Stators der Bremse justierte Rotor aus seiner Befestigung gelöst werden. Beim nachfolgenden Zusammenbau der Anordnung ist dann wieder ein gegenseitiges Justieren von Rotor und Stator notig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die axiale Länge der aus Bremse und Kardangelenk bestehenden Anordnung zu reduzieren, wobei das Kreuz des Kardangelenks und seine äußere Backe aus dem Rotor herausnehmbar sein soll. Außerdem soll die Trennung des Rotors und des Stators von dem Gehäuse oder der Brücke und ihr Herausnehmen aus dem Fahrzeug ohne Einwirkung auf die anfängliche Einstellung möglich sein.

Diese Aufgabe wird bei der Bremse bzw. Verzögerungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Befestigungsplatte und ein erster Abschnitt der an das Kardangelenk angrenzenden Backe mit dem Flansch dieser Backe einstückig ausgebildet sind und daß der zweite, wenigstens teilweise zwei Lager für zwei sich in dem Kreuz des Kardangelenks gegenüberliegende Nadellager für zwei entsprechende Zapfen bildende Abschnitte mittels Schrauben gegen den ersten Abschnitt festgelegt ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform sine] in diese Befestigungsplatte axiale Bohrungen für den Durchgang der Befestigungsschrauben der Platte an einem Endflansch des aus dem Gehäuse austretenden Wellenendes vorgesehen, während die Schrauben des zweiten Abschnitts einen Teil der Befestigungsschrauben der Platte an dem Endflansch bilden.

Vorteilhafterweise liegen die axialen Bohrungen auf einem Kreis, dessen Mitte die Achse der Verzögerungseinrichtung bzw. der Bremse ist.

Bei einer anderen Ausführungsform bilden der erste Abschnitt der Backe, die Platte und das Wellenende ein Stück.

Der zweite Abschnitt der betrachteten Backe kann ir. Form von zwei Deckellagern hergestellt sein, deren Deckel mittels Schrauben auf dem ersten Abschnitt befestigt sind. en

Der zweite Abschnitt kann auch in Form von zwei Lagern ausgebildet sein, von denen jedes aus einem Stück besteht. Dadurch bleiben die beiden Lager fest an dem Kreuz, wenn der Kardanantrieb gegebenenfalls abgekuppelt wird.

In diesem letzteren Fall haben die Kontaktflächen des ersten und zweiten Abschnitts auf der Höhe eines jeden Lagers jeweils einen vorspringenden Teil und einen komplementären ausgesparten Teil, wobei sie beide vorzugsweise rechteckig sind. Der eine Teil ist dem anderen angepaßt, und die Anordnung ist so vorgenommen, daß die Teile den größeren Teil des Antriebsmomentes zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt übertragen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht der oberen Hälfte einer Wirbelstrombremse, die auf eine Hinterachsenbrücke eines Lastkraftwagens montiert ist, wobei ein in der Seitenansicht gezeigtes Kardangelenk mit der Befestigungsplatte verbunden ist;

Fig.2 in axialer Richtung eine Hälfte des Mittelteils der Anordnung gemäß Fig. 1, wobei das Kreuz des Kardangelenks weggelassen ist;

Fig.3 eine andere Ausführungsform der Wirbelstrombremse und

Fig.4 eine Hälfte des Mittelteils der Anordnung gemäß F i g. 3 in Richtung des Pfeils IV.

Die in den Fig. gezeigte Wirbelstrombremse ist eine Bremse mit einem Wechselpolstato' ;.:nd einem Rotor mit zwei ringförmigen Scheibenankern. D sr Stator ί hat einen Kranz von Spulen 2, deren Kerne an jedem Ende in den Polschuhen 3 enden. Der Stator ist an dem Getriebegehäuse 4 einer Hinterachsenbrücke mit einer Befestigungseinrichtung 5 gehalten, die aus einem oder mehreren Haltern 6 und Klauen 7 besteht. Zwischen die Halter 6 und die Klauen 7 sind Einstellkeile bzw. Beilagscheiben 8 eingesetzt.

Der Rotor besteht aus zwei ringförr.iigen Scheibenankern 9 und 10, die mit Kühlrippen 11 versehen und mit Ringnaben 12 und 13 in Form von Backen durch gekrümmte Arme 14 verbunden sind, welche eine Verlängerung eines Teils der Rippen 11 bilden und in der Fläche des freien Endes der Naben auslaufen. Flansche 15 für die Luftführung verbinden die Rippen 11 untereinander.

Schrauben 16, welche in die glatten Axialbohrungen 17 und 18 in der Nabe 12 des Scheibenankei s 9, der von der Befestigungseinrichtung 5 am weitesten entfernt ist, und in eine Befestigungsplatte 19 eingreifen, sind in Gev»indebohrungen 20 der anderen Nabe 13 eingeschraubt und festgezogen, d. h. in die Nabe des Scheibenankers 10, der dieser Nabe am nächsten liegt. Die Schrauben 16 halten so die beiden Scheibenanker 9, 10 in ihrer genauen Relativlage zusammen, die vorher bezüglich des Stators 1 mittels Keile bzw. Beilagscheiben 21 eingestellt wurde, die zwischen der Platte 19 und der Nabe 13 eingesetzt sind.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, bildet die Platte 19 gleichzeitig den Flansch einer Flanschbacke 22 eines Kardangelenks an einem der Enden einer Antriebswelle 23. Der Flansch der Flansihbacke 22 ist mit einer davon umgebenen Ringzone der Platte 19 vereinigt und bildet keine spezielle axiale Überstärke auf dieser Platte. Die beiden Abschnitte der Flanschbacke 22 mit den Bohrungen 24 für die Lager der beiden Zapfen, welche dem Kreuz 25 gegenüberliegen, sind als zwei Deckellager ausgeführt, deren Deckel 26 auf dem an der Platte 19 befestigten Abschnitt 27 der Backe 22 mittels Schrauben 28 gehalten sind, die in Gewindebohrungen 29 eines Endflansches 30 eines aus dem Gehäuse 4 austretenden Wellenendes 31 arretiert sind.

Weitere Schrauben 32 gehen durch die dazwischenliegende Ringzone hindurch, welche den »Flansch« der Platte 19 bildet. Die Schrauben 32 sind in weiteren Gewindebohrungen 33 des Endflansches 30 gehalten.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß dadurch, daß die Flanschbacke 22 des Kardangelenks und die Befestigungsplatte 19 nur ein einziges Stück bilden, nicht nur die Anzahl der Bauteile der Anordnung verringert und so eine Einsparung an Material und Handarbeit verwirklicht wird, sondern daß auch die axiale Länge der aus Bremse und Kardangelenk bestehenden Anordnung reduziert wird. Das Herausnehmen der Bremse aus dem Fahrzeug ist relativ einfach. Es genügt, die Schrauben 28 der Deckel 26 des Kardangelenks zu lösen, die Antriebswelle 23 mit dem Kreuz 25 und Montageschrauben 34 der Befestigungseinrichtung 5 sowie die Schrauben 32. welche die Platte 19 auf dem Endflansch 30 verspannen, herauszuziehen, so daß die Bremse direkt und ohne komplizierte Handhabung herausgenommen werden kann.

Außerdem ist die genaue Relativlage der Anker 9 und 10 untereinander und bezüglich der Poischuhe 3 des Stators 1 sowohl im Winkel (Gleichgewicht) als auch axial ein für allemal eingestellt, wobei das Herausnehmen der Bremse aus dem Fahrzeug oder auch einfach das Trennen des Rotors und des Stators von der Brücke oder dem Getriebegehäuse diese Einstellung nicht beeinflußt.

Die zweite Ausführungsform, wie sie in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist. unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß die in F i g. I gezeigten, für die genannten Zapfen des Kardangelenks vorgesehenen Halblager, von denen eines den Deckel 26 bei der ersten Ausführungsform bildet, hier in einem Stück gebaut sind. Dies führt dazu, daß die Lager und die Nadeln auf dem Kreuz 25 in ihrer Lage, also auch auf dem eigentlicher. Kardangelenk der Antriebswelle 23 bleiben wenn diese nach dem Herausschrauben der Schrauben 28 von der Bremse getrennt wird, während diese auf der Brücke oder dem Getriebegehäuse des Fahrzeugs montiert bleibt.

Damit eine genaue Positionierung des zweiten Abschnitts 36 auf dem ersten Abschnitt 35 möglich ist und die vier Schrauben 28 für den Hauptteil des Antriebsmotors entlastet werden, hat der zweite Abschnitt 36 auf jedem Lager eine breite Rippe 37 mit rechteckigem Querschnitt parallel zur Achse der Lager.

die in eine komplementäre Nut oder Aussparung 38 eingepaßt ist, welche in dem ersten Abschnitt 35 ausgebildet ist. Das Profil dieser Rippe und der Aussparung ist aus F i g. 3 zu ersehen,
ι Unabhängig davon, ob auf die eine oder die andere der beiden Ausführungsformen Bezug genommen wird, werden dadurch, daß die Achsen der Schrauben 28, welche den ersten und zweiten Abschnitt festlegen, zu beiden Seiten und außerhalb der ersten Backe des an

in der Antriebswelle 23 befestigten Kardangelenks angeordnet sind, wobei die erste Backe im Winkel um 90° bezüglich der /weiten Backe, die an der Platte 19 befestigt ist, verdreht ist, die Köpfe dieser Schrauben 28 zugänglich, so daß diese erste Backe sowie das Kreuz 25

i'> leicht von dem Rotor getrennt werden können. Es ist somit möglich, das Kardangelenk zu reparieren, ohne daß die Bremse entfernt oder zurückgezogen werden muß. Das Herausziehen der ersten Backe und des Kreuzes 25 aus dem Rotor macht außerdem den anderen Abschnitt mit den Schrauben 32 zugänglich, die nach diesem Herausziehen der ersten Backe die Platte 19 fest auf dem Endflansch 30 halten. Die Köpfe der Schrauben 32, die im Hohlraum des Rotors liegen, sind wenigstens teilweise durch die erste Backe verdeckt,

» wenn das Kardangelenk in dem Hohlraum des Rotors montiert ist.

Unabhängig von den beschriebenen Ausführungsformen "st die Erfindung auch bei gleichpoligen Verzögerungseinrichtungen, bei Verzögerungseinrichtungen mit

«o koaxialen Wicklungen, mit zylindrischen schuppenförmigen bzw. schalenförmigen Polstücken und mit einem sogenannten »Doppelglockenrotor« verwendbar, beispielsweise bei der Bremse gemäß DE-PS 15 38 899, oder auch bei einem Rotor mit »einfacher Glocke«.

)5 In gleicher Weise können bei einer nicht gezeigten Variante der erste Abschnitt 27 oder der Abschnitt 35 des Kardangelenks, die Platte 19 und das aus dem Getriebegehäuse 4 oder der Brücke austretende Wellenende 31 aus einem einzigen Stück hergestellt werden, wobei der »Flansch« der Befestigung, wie er vorstehend berücksichtigt ist, dann fiktiv und in den einen Block bildenden Teil für die Drehmomentübertragung enthalten ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Wirbelstrombremse zur Einschaltung in den Wellentrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem an feststehenden Fahrzeugteilen befestigten Stator (1) und mit einem wenigstens einen Ringanker (9, 10) aufweisenden, auf einer Seite des Stators (1) liegenden Rotor, wobei der Rotor eine Ringnabe (12, 13) aufweist, die mittels Schrauben (16) an einer mit der aus einem Gehäuse (4) austretenden Wellenende (31) verbundenen Befestigungsplatte (19) montiert ist, die mit einer der beiden Backen (22) eines Kardangelenks des Fahrzeugantriebs verbunden ist, wobei die Backe (22) in einem Befestigungsflansch endet und das Kreuz (25) des Kardangelenks bei am Fahrzeug montierter Bremse im Inneren des Rotors sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (19) und ein erster Abschnitt (27, 35) der an das Kardangelenk angrenzenden Backe (22) mit dem Flansch dieser Backe einstückig ausgebildet sind und daß der zweite, wenigstens teilweise zwei Lager für zwei sich in dem Kreuz (25) gegenüberliegende Nadellager für zwei entsprechende Zapfen bildende Abschnitte der Backe (22) mittels Schrauben (28) gegen den ersten Abschnitt (27,35) festgelegt ist

2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bef-istigungsplatte (19) axiale Bohrungen für den Durchgang von Schrauben (28, 32) zur Befestigung der Platte (19) auf einem Endflansch (30) des aus dem Gehäuse (4) austretenden Wellenendes (31) angeordnet sind, wobei die Schrauben (28'; Tür den zweiten Abschnitt der Backe (22) einen Teil der Schragen (28, 32) zur Befestigung der Platte (19^ auf dem Endflansch (30) bilden, während jede der Schrauben (28,32) ein einer Gewindebohrung (29, 33) des rindflansches (30) entsprechendes, mit einem Gewinde versehenes Ende hat.

3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Bohrungen für den Durchgang der Schrauben (28, 32) auf einem Kreis verteilt sind, dessen Mitte die Achse der Wirbelstrombremseist.

4. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (27,35) der Backe (22), die Befestigungsplatte (19) und das Wellenende (31) ein Stück bilden.

5. Wirbelstrombremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lager für die Nadellager Deckellager sind, deren Deckel (26) mittels der Schrauben (28) direkt auf dem ersten Abschnitt (27) festgelegt sind.

6. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lager für die Nadellager einstückig ist.

7. Wirbelstrombremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Höhe eines jeden Lagers die Kontaktflächen zwischen dem ersten Abschnitt (35) und dem zweiten Abschnitt (36) jeweils einen vorspringenden Teil (37) und einen hohlen Teil (38) aufweisen, die komplementär zueinander angepaßt und so angeordnet sind, daß sie den Hauptteil des Antriebsmornents zwischen dem ersten Abschnitt (35) und dem zweiten Abschnitt (36) übertragen.

8. Wirbelstrombremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Teil (37) von

einer rechteckigen Klaue gebildet ist, die an dem zugehörigen Lager sitzt, wobei der hohle Teil (38) von einer komplementären rechteckigen Ausnehmung in dem ersten Abschnitt (35) gebildet ist.

9. Wirbelstrombremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schrauben (28) zum Festlegen des zweiten Abschnittes der Backe (22) auf dem zugehörigen ersten Abschnitt an beiden Seiten und außerhalb der anderen Backe des Kardangelenks angeordnet sind, wenn das Kreuz (25) im Innern des Rotors sitzt