DE2814200C2 - Federkraftbremse mit Elektromagnetlüftung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Federkraftbremse mit F'.lcktromagnetlüftung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Solche Federkraftbremsen werden vornehmlich in Flektrokarren verwendet, weil sie als Sicherheitsbremse π ausgelegt sind und daher auch bei einem Stromausfall ihre Bremswirkung unverändert ist. Die Bremsleistung wird nämlich ausschließlich durch die Bremsfedern bewirkt, gegen deren Kraft der Elektromagnet die auf den Bremsrotor drückende Ankerscheibe zurückzieht Die Ankerscheibe ist gegenüber dem Bremsrotor unverdrehbar gehalten und drückt ihn bei entregtem Elektromagneten gegen ein ortsfestes Widerlager. Dabei wird durch Reibung des Bremsroiors zwischen der Ankerscheibe und diesem Widerlager das Bremsmoment erzeugt. In bevorzugter Ausführung trägt der Bremsrotor im Bereich der Kontaktflächen zur Ankerscheibe und zum Widerlager hin Reibbeläge.

Eine Federkraftbremse der eingangs genannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 65 004 bekannt. Bei dieser Bremse kann die Vorspannung der Bremsfedern stufenlos variiert werden, um entsprechend das Bremsmoment vorwählen zu können.

Bei den vorbekannten Federkraftbremsen ist es jedoch nachteilig, daß sich das Bremsmoment nicht während des Betriebs verändern läßt. Auch wenn das Bremsmoment über die Vorspannung der Bremsfedern variiert werden kann, ist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch die Brernsleistursg gegenüber dem eingestellten Wert nicht veränderbar. Für Elektrokarren, bei denen diese Federkraftbiemsen als Betriebsbremsen eingesetzt sind, hat dies den Nachteil, daß sich bei unterschiedlicher Belastung verschieden lange Bremswege einstellen. Die Bedienungsperson muß deshalb die Fahrweise auf die Beladung der Elektrokarre einstellen, was naturgemäß nicht immer geschieht und zusätzliche Gefahren heraufbeschwört.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Federkraftbremse der eingangs genannten Art das Bremsmoment im Betrieb stufenweise steuern zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Federkraftbremse der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Federkraftbremse liegt darin, daß in zwei Stufen ein größeres und ein kleineres Brerrkinoment über den Bremsrotor aufgebracht werden kann, je nachdem, ob die Ankerscheibe von sämtlichen Bremsfedern, also von den Haupt- und den Zusatzbremsfedern oder nur von den Hauptbremsfedern beaufschlagt wird. Grundsätzlich kann bei ausreichenden Platzverhältnissen auch eine mehrfache Stufung des Bremsmomentes vorgenommen werden, wenn eine Mehrzahl von Ankerscheiben und zugehörigen Elektromagneten nach Art einer Kaskade hintereinander angeordnet sind. Dabei ist über die zugehörigen Schaltkreise der Elektromagneten sicherzustellen, daß jeweils die Zuschaltung der Zusatzbremsfedern über die einzelnen Ankerscheiben in Abhängigkeit von der Zuschaltung der zum Bremsrotor hin benachbarten Bremsstufe erfolgt. Die Abhängigkeit der Lüftung der einzelnen Bremsstufen muß dagegen umgekehrt von der vom Rotor aus gesehen am weitesten wegliegenden Bremsstufe zu der dem Rotor nächstliegenden Bremsstufe gegeben sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Federkraftbremse im Längsschnitt.

Man erkennt in der Zeichnung eine Getriebewelle 1. bei der es sich beispielsweise um die Abtriebswelle eines

Antriebs einer Elektrakarre handelt, kann. Auf dem Ende der Welle 1 sitzt ein Mitnehmer 2, auf dem über Kupplungselemente 3 ein Bremsrotor 4 axial verschieblich angeordnet ist Der Bremsrotor 4 trägt auf seinen beiden Stirnseiten nahe seines Randes zwei ringförmige Reibbeläge 5, über die der Rotor zur Erzeugung eines Bremsmom=ntes zwischen zw»i nicht drehenden Teilen verspannt wird. Auf der zur Getriebewelle 1 hin gelegenen Seite des Bremsrctors 4 kann es sich dabei um ein ortsfestes Getriebeteil handeln, das in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Von der anderen Seite her kann der Rotor 4 von einer axial verschicblichen Ankerscheibe 6 beaufschlagt werden, die den Rotor 4 in axialer Richtung mitnehmen kann, um ihn gegen das erwähnte ortsfeste Getriebeteil zu verspannen. Die nicht drehbare Ankerscheibe 6 ist als solche bezeichnet, weil sie zum magnetischen Kreis eines Elektromagneten 8 gehört. Wie an dem dargestellten Luftspalt zu ersehen ist, ist in der gewählten Darstellung der Elektromagnet 8 nicht erregt, so daß die Ankerscheibe 6 auf den äußeren Reibbelag 5 des Bremsrotors 4 drückt. Das durch Reibung erzeugte Bremsmoment ist sehr wesentlich von der Anrreßkraft der Ankerscheibe 6 abhängig.

Die die Ankerscheibe gegen den Bremsrotor 4 drückende Anpreßkraft wird durch mehrere Bremsfedern 7 aufgebracht, die sich einerseits auf der Außenseite der Ankerscheibe 6 und andererseits in einem Magnetgehäuse 10 des Elektromagneten 8 abstützen. Das Magnetgehäuse 10 ist an das nicht näher dargestellte ortsfeste Getriebe angeflanscht und über Befestigungsbolzen 23 daran gesichert. Die Befestigungsbolzen 23 besitzen Kontermuttern 24 zum Verspannen gegen das Getriebe, über die zugleich der Luftspalt der Ankerscheibe 6 eingestellt werden kann. Über Abstandsfedern 25 auf den Befestigungsbolzen 23 wird das Magnetgehäuse 10 auf den für den jeweiligen Luftspalt maßgeblichen Abstand von der Anflanschung gehalten.

Das Magnetgehäuse 10 schließt in sich eine Ringspule 9 ein, über d'e der Elektromagnet 8 bei elektrischer Durchflutung derart erregt wird, daß die Ankerscheibe 6 in axialer Richtung vom Rotor 4 weggezogen wird. Entsprechend verringert sich der Luftspalt. Die axiale Zugkraft des Elektromagneten 8 muß dabei so bemessen sein, daß sie die entgegenwirkende Kraft der Bremsfedern 7 überwindet.

Die Vorspannung der Bremsfedern 7 kann über einen Einstellring 11 vorgewählt werden, wobei dann jedoch das über die Kraft der Federn 7 sich ergebende Bremsmoment während des Betriebs nicht mehr verändert werden kann. Entweder ist die Federkraftbremse bei prregtem Elektromagneten 8 gelüftet, oder sie befindet sich in der Bremsstellung, in der, wie erwähnt, das Bremsmoment ausschließlich vom Druck der Bremsfedern 7 abhängig ist.

Sowohl die Ankerscheibe 6 als auch der Elektromagnet 8 mit seiner Spule 9 und dem Magnetgehäuse 10 sind als ringförmige Körper ausgebildet, die koaxial zur Drehachse des Bremsrotors 4 liegen. Etwa konzentrisch im Inneren des Magneten 8 ist ein Zusatzmagnet 12 angeordnet, der ein eigene? Miignetgchäusx 14 mit einer darin liegenden Zusatzspulc 13 besitzt. Ocr magnetische Kreis dieses Zusalzmagnclcn schließt sich über eine zusätzliche Ankerscheibe 15. die etwa konzentrisch, zumindest jedoch koaxial zur sogenannten Hauptankerscheibe 6 liegt. In Brcmsstellung stützt sich die Zusat/ankcrscheibc 15 über eine Zwischenhülse (15;iJ aus nicht magnetischem Material am Innenrad zur inneren öffnung 16 der Hauptankerscheibe 6 ab. Die Zwischenhülse 15a führt die axial verschiebliche 'Zusatzankerscheibe 15 in einer zentralen Bohrung des Magnetgehäuses 10, in die auch das Zusatzmagnetgehäuse 14 eingesetzt ist. Von der Außenseite her ist die Zusatzankerscheibe 15 von zumindest einer Zusatzbremsfeder 18 beaufschlagt. Die Kraft der Zusatzbremsfeder 18, die sich über die Ankerscheibe 15 ebenfalls auf ίο die Hauptankerscheibe 6 auswirkt, erzeugt ein Zusatzbremsmoment, so daß die Federkraftbremse in Bremsstellung entweder nur r..it dem von den Hauptbremsfedern 7 aufgebrachten Bremsmoment oder mit dem durch Addition der Hauptbremsfedern 7 und der Zusatzbremsfeder 18 aufgebrachten größeren Bremsmoment betrieben werden kann. Damit ergeben sich zwei wählbare Bremsstufer..

In der Zeichnung ist diejenige Anordnung wiedergegeben, die sich ergibt, wenn lediglicn über die Hauptbremsfedern 7 gebremst wird. Dann ist nämlich im Gegensatz zur Hauptmagnetspule 9 die Zusatzmagnetspule 13 durchflutet und entsprechend ist die Zusatzankerscheibe 15 von der Haupta»rkerscheibe 6 durch die Kraft des Zusatzmagneten 12 abgerückt festgehalten. Durch die konzentrische Anordnung des Hauptmagneten 8 und des Zusatzmagneten 12 ist eine ausreichende Trennung der beiden magnetischen Kreise gewährleistet, so daß der Hauptmagnet 8 nur die Hauptankerscheibe 6 und der Zusatzmagnet 12 nur die Zusatzankerscheibe 15 steuert.

Die Zusatzbremsfeder 18 ist in einer zentrischen Bohrung 19 des Zusatzmagnetgehäuses 14 angeordnet. Daraus ergibt sich im Hinblick auf den Platzbedarf für die Erregerspule 13 des Zusatzmagneten 12 eine J5 besonders raumgünstige Anordnung. Die Bohrung 19 läuft bis nach außen hin innerhalb des Zusatzmagnetgehäuses 14, auf das der Einstellring 11 des Hauptmagnetgehäuses 10 aufgeschraubt ist. In das Ende der Bohrung 19 ist ein Einstellkörper 17 eingeschraubt, über den die Vorspannung der Zusatzbremsfeder 18 bestimmt werden kann. Der Einstellkörper 17 besitzt ein Außengewinde und ist beispielsweise über ein zentrales Sechskantloch verdrehbar. Als Verdrehsicherung ist am Einstellkörper noch eine Sicherungsscheibe 21 mit einer ;j Sicherungsschraube 22 angeordnet. Zweckmäßig liegt der Einstellkörper 17 nach außen hin in etwi! der gleichen Ebene wie der Einstellring 11 für die Hauptbremsfedern 7, so daß die Bedienung beider Einstellvorrichtungen erleichtert ist. mi Die Schaltung des Hauptmagenten 8 und des Zusatzmagneten 12 muß so getroffen sein, daß die ZusatzspLile 13 erst -dann abgeschaltet werden kann, wenn Jic Hauptspule 9 gleichzeitig mit abgeschaltet wird oder bereits abgeschaltet ist. Andererseits sollte •'5 der H.uptmagnet 8 nur dann eingeschaltet werden können, wenn der Zusatzmagnet 12 zugleich mit erregt wird oder bereits erregt ist.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Federkraftbremse an einer Elektrokarre, die mit einer ο Hubplattform ausgestattet ist. bietet sich die Möglichkeit an. auf hydraulischem oder elektrischem Wege das Ladegewicht zu erfassen und davon die Schaltung des Hauptmagcnicn 8 und des Zusatzmagneten 12 abhängig zu machen. Ist das Ladegewicht gering, wird beim i'· Bremsen nur der Elektromagnet 8 abgeschaltet. Das Bremsmon "ni ist somit entsprechend dem geringerer Lastgewicht verringert.

Überschreite! das Ladegewicht eine bestimmte

Größe, werden beim Bremsen sowohl der I lauptmagnel R als auch der Zusatzmagnet 12 abgeschaltet, um die erhöhte Bremskraft einzusc'/cn. Schon durch diese grobe Stufung der Bremskraft kann ein annähernd gleicher Bremsweg eingestellt werden, vor allem ist es aber auch sehr wichtig, daß bei geringerer Beladung des Fahrzeugs eine I Iberbrcmsiing vermieden ist.

Für einen etwaigen Stromausfall ist an der Bremse noch ein Handhebel 20 angeordnet, über ('en die Ankerscheiben 6 und 15 von Hand gelüftet werden können.

Hier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Federkraftbremse mit Elektromagnetlüftung, bei der ein Bremsrotor und eine Ankerscheibe eines Elektromagneten koaxial nebeneinander angeordnet sind, wobei die Ankerscheibe in Bremsstellung mittels Bremsfedern axial gegen den Bremsrotor gedruckt und in gelüfteter Lage bei eingeschaltetem Elektromagneten vom Bremsrotor abgerückt gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, da3 auf der dem Bremsrotor (4) abgewandten Seite der Ankerscheibe (6) eine Zusatzankerscheibe (15) eines Zusatzelektromagneten (12) angeordnet ist, die mittels einer oder mehreren weiteren Bremsfedern (18) in ihrer Bremsstellung gegen die Ankerscheibe (6) axial gedrückt und bei eingeschaltetem Zusatzeiektromagneten (12) davon abgerückt gehalten ist.

2. Federkraftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe (6) und der Elektromagnet (8) als Ringkörper ausgebildet sind und dazu koaxial mit kleinerem Durchmesser die Zusatzankerscheibe (15) und der Zusatzelektromagnet (12) angeordnet sind.

3. Federkraftbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzankerscheibe (15) eine Kreisscheibe ist, die unmittelbar an der Ankerscheibe (6) anliegt oder sich daran über eine koaxiale Zwischenhülse (15dJabstützL

4. Federkraftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzankerscheibe (15) _w zentral im Inneren des Magnetgehäuses (10) über die Zwischenhülse (15a^ in axialer Richtung verschieblich geführt ist.

5. Federkraftbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzmagnet(12)ein eigenes, innerhalb des Elektromagneten (8) angeordnetes Magnetgehau^e (14) hat, in dem zentrisch die Zusatzbremsfeder (18) angeordnet ist.

6. Federkraftbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmagnetgehäuse (14) zur Aufnahme der Bremsfeder (18) eine Bohrung (19) hat, in die ein Einstellkörper (17) als Gegenlager der Bremsfeder (18) eingeschraubt ist.

7. Federkraftbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgehäuse (10) einen Einstellring (11) für die auf die Ankerscheibe (6) wirkenden Bremsfedern (7) hat, mit dem der Einstellkörper (17) der Zusatzbremsfeder (18) nach außen hin etwa in einer Ebene liegt.

8. Schaltung zur Steuerung der Elektromagnetlüf- so tung der Federkraftbremse nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise des Hauptmagneten (8) und des Zusatzmagneten (12) derart gegeneinander verriegelt sind, daß der Zusatzmagnet (12) nur bei abgeschaltetem Hauptmagneten (8) entregt und der Hauptmagnet (8) nur bei eingeschaltetem Zusatzmagneten (12) erregt werden kann.