DE60204256T2 - Durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse - Google Patents

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DE60204256T2
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drive shaft
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KCI Konecranes PLC
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse, die zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet ist, und die eine Bremsradanordnung mit einem ersten Bremsrad und einem zweiten Bremsrad, die zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet sind, eine Bremsradanordnung mit Reibflächen, die zum Zusammenwirken mit der Bremsradanordnung bestimmt sind, wenigstens eine Federvorrichtung, um die Bremsradanordnung und die Reibflächenanordnung axial gegeneinander zu drücken, und eine Nockenvorrichtung mit einem ersten Nockenteil und einem zweiten Nockenteil aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der Bremsradanordnung angeordnet sind, wobei die Nockenvorrichtung durch die Einwirkung des Drehmomentes oder der Rotation der Antriebswelle und des möglichen Gegendrehmomentes der Abtriebswelle Änderungen der relativen axialen Position zwischen der Bremsradanordnung und der Reibflächenanordnung verursacht, um wenigstens partiell den Bremseingriff gegen die durch die Federvorrichtung verursachte Federkraft zu lösen.
  • Die US-A-4,690,379 offenbart das Erzeugen eines Reibungsdrehmomentes unter Verwendung von Reibungsplatten mit unterschiedlichen Durchmessern. Dieses Dokument beschäftigt sich jedoch insbesondere eher mit einer Gleitkupplungsstruktur als mit einer Lastmomentbremse, welche eine Lastmomentbremse vom sogenannten Weston-Typ ist. Die hier offenbarte Lastmomentbremse kann deshalb nicht durch Drehmoment gelöst werden; statt dessen wird eine elektrisch lösbare Kegelbremse behandelt. Ein Teil der Motorlänge wird dafür geopfert, das Drehmoment zur Verfügung zu stellen, um die lösende Kraft der Bremse zu erzeugen. Ausgenommen, dass die Bremsoberflächen abgenutzt sind, findet keine axiale Bewegung statt.
  • Eine bekannte durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse ist z.B. in der Patentveröffentlichung DE 197 26 656 beschrieben. Hier wird die Bremse durch die Benutzung einer komplizierten mechanischen Anordnung gelöst. Auch in anderen korrespondierenden Strukturen sind die Implementierungen mechanisch diffizil und gleichzeitig problematisch und deshalb war die Benutzung eines elektromagnetischen Servomotors der gebräuchlichste Weg, um die Bremse anzuziehen und zu lösen.
  • Der Typus der oben beschriebenen Bremse wird in der Patentanmeldung FI 992194 beschrieben. Hier sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle miteinander verbunden, so dass sie sich relativ zueinander um einen beschränkten Drehwinkel verdrehen können, wobei die Mittel zur Erzeugung der axialen Versetzungen und zum Lösen des Bremseingriffes eine Nockenvorrichtung aufweisen, die zwischen der Bremsradanordnung und der Abtriebswelle angeordnet ist. Im Vergleich zu elektromagnetischen Bremsen besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Bremse primär darin, dass im Allgemeinen als Nachteil erfahrene Verluste, wie friktionale Kopplungen eines angetriebenen Bauteils (z.B. der Widerstand gegen eine Bewegung eines Schlittens, der in Verbindung mit einem Verstellgetriebe transferiert werden soll), zum Lösen der Bremse benutzt werden. Immer wenn das angetriebene Bauteil einen hinreichenden Betrag des Gegendrehmoments einschließt, kann die Bremse lösen. Die Bremse löst immer, weil wenn der Servomotor (wie z.B. ein Kurzschlussläufer-Asynchronmotor) gestartet wird, muss es das Drehmoment überwinden, welches er als Gegendrehmoment erführt. Da, um die Bremse zu betreiben, keine separate Magnetbremse benötigt wird, muss die Bremsenspannung in Anwendungen mit einem Elektromotor nicht entsprechend an die Motorspannung angepasst sein, was ein beträchtlicher Vorteil ist. Es wird auch kein Gleichrichter benötigt. Die lösende Kraft der Bremse hängt nicht von der Abnutzung der Reibungsfläche ab, weshalb die Bremse nicht justiert werden muss. Die Verschleiß-Obergrenze der Bremse hängt von der Geometrie der Nockenelemente ab.
  • Eine andere Vorrichtung, insbesondere ein Kurzschlussläufer-Asynchronmotor, der die Nockenflächen-Anordnungen nutzt, ist in der Patentveröffentlichung DE 40 08 757 offenbart, in der die gezeigte Struktur jedoch extrem kompliziert ist und eine große Anzahl von Teilen umfaßt. Hier jedoch wird das Auskuppeln und Ankuppeln der Vorrichtung unter Benutzung von Mikroschaltern elektrisch geregelt, weshalb eine mechanisch funktionierende Lösung nicht berücksichtigt ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, die zuvor beschriebene, aus der Patentanmeldung FI 99 21 94 bekannte Lösung zu verbessern, so dass die insbesondere aus der Richtung des Lastmoments kommenden Drehmomente adäquater als zuvor gehandhabt werden können, ohne irgendwelche Sicherheitsrisiken zu verursachen. Auch die durch die Pendelbe wegung der Last verursachte Beschleunigung des Motors über die Synchronisationsgeschwindigkeit sollte vermieden werden. Es ist auch wünschenswert, dass die Anwendungen der Bremse über solche erweitert werden, die nur für Elektromotoren vorgesehen sind.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die gestellten Aufgaben werden mit einer erfindungsgemäßen Bremse gelöst, die hauptsächlich dadurch charakterisiert ist, dass das erste Bremsrad drehfest aber axial beweglich an der Abtriebswelle angeordnet ist, und das zweite Bremsrad zwischen dem ersten Bremsrad und der Antriebswelle oder der Getriebevorrichtung in Eingriff mit der Antriebswelle und koaxial mit dem ersten Bremsrad axial bewegbar angeordnet ist, während das Federelement auf das erste Bremsrad einwirkt, und dass die Reibungsflächen einen ersten Satz einer Reibungsflächenvorrichtung, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad angeordnet ist und einen zweiten Satz einer Reibungsflächenvorrichtung umfaßt, der zwischen dem zweiten Bremsrad und einem festen Aufbau angeordnet ist, wobei die Reibkupplung zwischen dem ersten und zweiten Bremsrad kleiner ist als die Reibkupplung zwischen dem zweiten Bremsrad und dem festen Aufbau, und dass das erste Nockenteil mechanisch durch die Antriebswelle gesteuert wird und das zweite Nockenteil drehfest am zweiten Bremsrad angeordnet ist.
  • Die Erfindung beruht auf der Idee zwei Bremsräder zu verwenden, in welchem Fall die durch die besagten Räder erzeugten Bremsdrehmomente eingestellt sind, dass sie verschieden sind. Das ermöglicht es, die Bremse einfach für mannigfaltige Zwecke maßzuschneidern und die Bremse mit zusätzlichen Eigenschaften zu versehen, die zuvor spezielle Anordnungen erforderten.
  • Zusätzlich zu elektrischen Motoranwendungen kann die erfindungsgemäße Bremse z.B. als eine in einem Hebegetriebe eines Krans angeordnete Lastmomentbremse verwendet werden.
  • Wenn die Bremse an einem Elektromotor, wie z.B. an einem Scheibenläufermotor einer Hebevorrichtung angebracht ist, sind sequentiell an der Antriebswelle ein elektrischer Läufermotor, ein erstes Nockenteil, ein zweites Nockenteil und ein zweites Bremsrad angeordnet, und zwar in der Art und Weise, dass der Läufer und das erste Nockenteil drehfest und axial unbeweglich sind, wogegen das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad axial beweglich sind.
  • Wenn die Bremse als Lastmomentbremse in einem Hebegetriebe angebracht ist, sind das erste Nockenteil, das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad an die Abtriebswelle angelagert, derart, dass das erste Nockenteil axial unbeweglich und das zweite Nockenteil und das zweite Bremsrad axial beweglich sind, wobei das erste Nockenteil mit einem Transmissionselement versehen ist, das in Antriebseingriff mit der Antriebswelle steht. Demnach sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle typischerweise parallel in einem Abstand voneinander angeordnet und das Transmissionselement ist ein zwischen diesen zweien angeordnetes Zahnrad.
  • Die erfindungsgemäße Bremse kann auch eine Drehmoment begrenzende Funktion übernehmen, welche Übernahme durch Begrenzen der axialen Bewegung der Bremsradanordnung auf ein Minimum in Richtung der Feder erreicht wird, in welchem Fall die Federkraft und dadurch auch das Bremsdrehmoment des ersten Bremsrades nur leicht ansteigen. Das kann in den beiden oben erwähnten exemplarischen Anwendungen einen beträchtlichen Vorteil bieten.
  • Die Details der Erfindung und die dadurch erreichten Vorteile werden genauer in der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsformen unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in diesen zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Bremse in Verbindung mit einem Elektromotor,
  • 2 die erfindungsgemäße Bremse in Verbindung mit einem Hebegetriebe und
  • 3 eine modifizierte Struktur aus 2.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Bezugnehmend auf 1 wird eine erfindungsgemäße Bremsenkonstruktion gezeigt, die mit einem Elektromotor verbunden ist. Es kann z.B. einen Scheibenläufermotor eines Hebewerkes betroffen sein. Der Aufbau der Motor-/Bremskombination ist wie folgt:
  • Ein Statorrahmen 1 enthält ein Statorpaket 2, welches eine magnetisierende Kraft erzeugt, die einen Läufer 3, der innerhalb des Stators 2 angeordnet ist, mit einem Drehmoment versieht. Der Läufer 3 ist drehmomentblockiert, d.h. er ist drehfest und ferner wenigstens in einer Richtung axial unbeweglich an der Welle 4 des Motors befestigt. Die Welle 4 ist an ihren beiden Seiten mit Lagern 6 an einem Körper 5 des Motors angelagert. Eine zweite Welle 7, die von der Welle 4 antreibbar ist, ist durch die Welle 4 hindurch gesetzt. Um einen solchen Antrieb zu realisieren, ist ein erstes Nockenteil 8 an der Motorwelle 4 in derselben drehmomentblockierten Art und Weise wie der Läufer 3 befestigt, und ein zweites Nockenteil 9 ist befestigt, das mit dem ersten Nockenteil 8 zusammenwirkt und locker auf der Welle 4 angeordnet ist, so dass es sowohl rotieren als sich auch axial auf der Welle 4 bewegen kann.
  • Die Nockenteile 8 und 9 sind ihrerseits angeordnet, um mit einer Bremsradanordnung 10, 11 zusammenzuwirken. Die Bremsradanordnung umfasst ein erstes Bremsrad 10, welches drehfest aber axial beweglich an der oben beschriebenen Abtriebswelle 7 angeordnet ist, und ein zweites Bremsrad 11, welches auf der Welle 4 des Motors benachbart zum zweiten Nockenteil 9 angebracht ist, um sich gleichermaßen wie das zweite Nockenteil 9 zu bewegen, für welchen Zweck das zweite Nockenteil 9 Bolzen 12 hat, die an den entsprechenden Öffnungen 13 des zweiten Bremsrades 11 befestigt sind.
  • Damit das Paar Bremsräder 10 und 11 zusammenwirkt, ist auch eine Reibungsflächenanordnung 14, 15 angeordnet, welche Anordnung einen ersten Satz von Reibungsflächenmitteln 14, wie etwa ein Reibungsrad oder einen Reibungsbelag umfasst, der zwischen dem ersten und zweiten Bremsrad 10 und 11 angebracht ist, und welche Anordnung einen zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15, wie etwa ein Reibungsrad oder Reibungsbeläge umfasst, die zwischen dem zweiten Bremsrad 11 und dem Träger 5 angebracht sind.
  • Die Reibkupplungen zwischen dem Paar Bremsräder 10 und 11 und den Reibungsflächenmitteln 14 und 15 sind so dimensioniert, dass die Reibkupplung zwischen dem zweiten Reibungsrad 11 und dem zweiten Satz der Reibungsflächenmittel 15 über die Reibkupplung zwischen dem ersten Reibungsrad 10 und dem ersten Satz der Reibungsflächenmittel 14 abragt. Das ist in derartiger Weise ausgeführt, dass der mittlere Durchmesser R2 des zweiten Satzes von Reibungsmitteln 15 größer ist als der mittlere Durchmesser R1 des ersten Satzes von Reibungsflächenmitteln 14 (wohingegen der Durchmesser des zweiten Bremsrades 11 größer ist als der Durchmesser des ersten Bremsrades 10). Selbstverständlich kann das so ausgeführt sein, dass die zuvor erwähnten Mittel 10, 11, 14, 15 gleich große Durchmesser haben, falls die Reibungsfläche des zweiten Satzes von Reibungsflächenmitteln 15 und/oder ihr Reibungskoeffizient diejenige/denjenigen des ersten Satzes von Reibungsflächenmitteln 14 übersteigt.
  • Eine Druckfeder 16 ist an der Seite des ersten Endes der Abtriebswelle 7, gleich bedeutend dem Ende des Bremsradpaares 10, 11, angebracht, welche Druckfeder mittels einer Haltemutter 17 zusammengedrückt wird, die am Ende der Abtriebswelle 7 gegen das erste Bremsrad 10 befestigt ist und daher die Bremsräder 11 und 12 und die Reibungsflächenmittel 14, 15 axial gegeneinander drückt. Die Leistungsabgabe 18 der Abtriebswelle 7 liegt am zweiten Ende der Welle 7, die am Körper 5 mittels eines Lagers 19 angelagert ist.
  • In der in 1 gezeigten exemplarischen Ausführungsform ist auch ein Steckring 20 an der Welle 4 des Läufers angrenzend zum zweiten Bremsrad 11 in einem bestimmten Abstand von diesem angeordnet, um die axiale Bewegung des zweiten Bremsrades 11 zu begrenzen.
  • An dem Steckring 20 ist die axiale Bewegung der Bremsradanordnung begrenzt, um in der Richtung zur Feder geringer auszufallen, in welchem Fall die Federkraft und damit das das Bremsrad 10 verlangsamende Drehmoment nur leicht zunimmt. Daher kann das von dem Motor zur Abtriebswelle 7 vordringende Drehmoment nur geringfügig beträchtlicher sein, als in einer Bremssituation. Eine derartige Begrenzung des Drehmoments schützt die Apparatur vor einem Einsatz.
  • Der oben beschriebene Motor-/Bremse-Verbund arbeitet wie folgt:
  • In 1 ist die Bremse geschlossen, was bedeutet, dass sie die Abtriebswelle 7 bremst. Sobald Strom für den Motor eingeschaltet wird, beginnt er ein Drehmoment an der Welle 4 zu erzeugen, das seinerseits das erste Nockenteil 8 relativ zum zweiten Nockenteil 9 dreht. Da die Oberflächen der sich einander zugewandten Nockenteile 8 und 9 mit Abständen versehen sind, bewirkt die Drehung die axiale Bewegung des zweiten Nockenteils 9. Diese axiale Bewegung drückt die Bremsräder 10 und 11 gegen die Bremsfeder 16, bis ein Zwischenraum G1 zwischen dem zweiten Bremsrad 11 und dem Steckring 20 geschlossen ist. Wenn der Steckring 20 zum Einsatz kommt, arbeitet der Motor-/Bremse-Verbund als Drehmomentbegrenzer, was bedeutet, dass nur ein Teil des von dem Motor erzeugten Drehmoments an den Stellantrieb (z.B. ein Zwischenvorgelege) weitergeleitet wird. Das Drehmoment, das an den Stellan trieb (nicht gezeigt) weitergeleitet wird, wenn der Zwischenraum G1 geschlossen ist, ist eine Funktion der Federkraft 16, des Reibungskoeffizienten und des mittleren Durchmessers R1 der Reibungsmittel 15. Wenn ein Läufermotor betroffen ist, kann das zu übertragende Drehmoment so ausgewählt sein, dass es ausreicht, die fragliche Last in einer vernünftigen Zeit auf eine gewünschte Laufgeschwindigkeit zu beschleunigen. Die Tatsache, dass das Drehmoment auf einen bestimmten Wert reduziert wird, schützt das Getriebe, da insbesondere ein Polaritätswechsler-Kurzschlussläufer-Asynchronmotor hohe Drehmomentspitzen erzeugen kann. Wenn der Anschlag 20 weggenommen ist, kann ein Zwischenraum G2, der größer als der Zwischenraum G1 ist, zwischen dem Bremsrad 10 und der Haltemutter 17 geschlossen werden, und die Vorrichtung enthält nicht länger den zuvor erwähnten Drehmomentbegrenzer; statt dessen wird das ganze vom Motor erzeugte Drehmoment auf die Abtriebswelle 7 transferiert.
  • Wenn dem Motor der Strom abgestellt wird, drückt die Feder 16 die Bremsräder 10, 11 und die Reibungsflächenmittel 14, 15 axial gegeneinander (in der Figur nach links), wodurch die Bremse aktiviert wird und die Drehung der Abtriebswelle 7 stoppt. Da das Drehmoment des Bremsrades 10 kleiner ist als das Drehmoment des Bremsrades 11, kann das aus der Richtung der Last oder der Abtriebswelle 7 kommende Drehmoment das Bremsrad 11 nicht drehen, jedoch tritt zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad 10 und 11 ein möglicher Schlupf auf. Deshalb wurde zwischen keinem der Nockenteile 8 und 9 ein Drehmoment erzeugt, welches die Bremse unter dem Einfluss des aus der Richtung der Last kommenden Drehmomentes öffnen könnte. Dies kann als Sicherheitsmerkmal betrachtet werden, welches die möglichen Anwendungen der Erfindung signifikant steigert.
  • Die Erfindung bietet z.B. bei Scheibenläuferantrieben eines Kranes, die hauptsächlich als Inverterantriebe ausgeführt sind, das folgende zusätzliche Merkmal: Falls der Scheibenläufermotor mit einer konventionellen elektromagnetischen Bremse ausgestattet ist, läßt die Pendelbewegung der Last den Motor über die synchronisierte Geschwindigkeit beschleunigen, in welchem Fall der Motor als Generator arbeitet und die Leistung zurückführt. Üblicherweise wird eine derartige Leistung an die Bremswiderstände gegeben. Wenn wiederum der Scheibenläufermotor mit einer erfindungsgemäßen Bremse ausgestattet ist, wird die Bremse sofort aktiviert, wenn der Motor eine synchronisierte Geschwindigkeit erreicht und er kann nicht über die von der Last gezogene Geschwindigkeit beschleunigt werden. Wenn die Last zieht, verschwindet folglich das Drehmoment zwischen den Nockenteilen 8 und 9 und die Bremse wird geschlossen. Daher sind keine Bremswiderstände erforderlich. Die Erfindung arbeitet Im Bereich eines Invertermotors und eines Polaritätswechselmotors gleich gut.
  • In 2 ist die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einen Hubantrieb eingebaut. Die Referenznummer 4' wird dazu benutzt, die Eingangswelle (Antriebswelle) des Getriebes zu kennzeichnen, die durch einen Motor M gedreht wird. Die Eingangswelle 4' befindet sich in Antriebseingriff mit einem zweiten Rad S, welchem es ein Drehmoment beibringt. Das zweite Rad S ist durch Drehmomentverriegelung an einem ersten Nockenteil 8' festgelegt, welches mit einem Lager B1 an der zweiten Welle 7' (Abtriebswelle) des Getriebes angelagert ist.
  • Eine Bremsradanordnung 10', 11' ist an der zweiten Welle 7' angebracht, an welcher zweiten Welle 7' direkt ein erstes Bremsrad 10' der Anordnung drehfest, aber axial beweglich angeordnet ist, wobei ein zwischen dem ersten Bremsrad 10' und dem zweiten Rad S befindliches zweites Bremsrad 11' straff an einem zweiten Nockenteil 9' befestigt ist, das mit einem Lager B2 an der zweiten Welle 7' angelagert ist und mit dem ersten Nockenteil 8' zusammenwirkt.
  • Eine Reibungsflächenanordnung 14', 15' ist zum Zusammenwirken mit dem Bremsradpaar 10' und 11' angeordnet und umfasst einen ersten Satz von Reibungsflächenmitteln 14', wie beispielsweise ein Reibungsrad oder einen Reibungsbelag, der zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad 10' und 11' angebracht ist, und einen zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15', wie beispielsweise ein Reibungsrad oder einen Reibungsbelag, welche zwischen dem zweiten Bremsrad 11' und einem Körperanschlag 5a' angeordnet sind, die an dem Körper 5' des Getriebes befestigt sind.
  • Die Reibkupplungen zwischen dem Paar Bremsräder 10' und 11' und den Reibungsflächenmitteln 14' und 15' sind so dimensioniert, dass die Reibkupplung zwischen dem zweiten Reibungsrad 11' und dem zweiten Satz der Reibungsflächenmittel 15' über die Reibkupplung zwischen dem ersten Reibungsrad 10' und dem ersten Satz der Reibungsflächenmittel 14' abragt. Das ist wie in 1 gezeigt in derartiger Weise ausgeführt, dass der mittlere Durchmesser R2' des zweiten Satzes von Reibungsmitteln 15' größer ist als der mittlere Durchmesser R1' des ersten Satzes von Reibungsflächenmitteln 14'. Die in 1 beschriebenen alternativen Ausführungsformen sind natürlich in diesem Fall auch möglich.
  • Ein Satz Federn 16' ist an der Seite des ersten Endes der Sekundärwelle 7' angebracht, d.h. am Ende des Bremsradpaares 10', 11', welcher Satz Federn an dem Ende der Welle 7' zusammengedrückt wird, z.B. mittels eines Steckrings 17', der unter Benutzung von Lehrungen am ersten Bremsrad 10' befestigt ist, womit die Bremsräder 11', 12' und die Reibungsflächenmittel 14', 15' axial gegeneinander gedrückt werden.
  • Die Hebegetriebe/das Bremssystem, welche(s) in 2 beschrieben ist, arbeitet wie folgt:
  • Wenn ein Haken (nicht gezeigt), der mit der Hubvorrichtung verbunden ist, eine Last (nicht gezeigt) hält, wird die Welle 7' von ihrem zweiten Ende 18' durch die Getriebestufen des Getriebes mit einem Drehmoment versehen, wobei das erste Bremsrad 10' auch durch das von der Last verursachte Drehmoment betroffen ist und dazu neigt, sich zu drehen. Da der Satz von Federn 16' auch das zweite Bremsrad 11' gegen den zweiten Satz von Reibungsflächenmitteln 15' drückt, ist jedoch auch das zweite Bremsrad 11' von dem fraglichen Drehmoment betroffen. Weil der mittlere Durchmesser R1' der Reibungsflächenmittel 14' kleiner ist als der mittlere Drehmomentdurchmesser R2' der Reibungsflächenmittel 15', ist das Drehmoment, welches das Rad 11' verlangsamt, größer als das Drehmoment, welches das Rad 10' verlangsamt. Deshalb tritt ein möglicher Schlupf zwischen dem Rad 10' und den Reibungsflächenmitteln 14' auf und das durch die Last verursachte Drehmoment kann unter Benutzung der axialen Kraft, die von der proportionalen Drehung der Nockenteile 8' und 9' hervorgerufen wird, die Bremse nicht öffnen. Wenn an dem Motor M wieder Strom eingeschaltet wird, fängt er damit an, zwischen den Nockenteilen 8' und 9' ein Drehmoment zu erzeugen. Das Drehmoment verursacht eine proportionale Drehung zwischen den Nockenteilen 8' und 9', welche den Satz von Bremsen öffnet, wobei die Last gehoben werden kann, ohne dass sie irgendeinen Widerstand von der Bremse erfährt.
  • Die obige Beschreibung besagt, dass die betreffende Bremse eine sogenannte Lastmomentbremse ist. Im Vergleich zu vorhergehenden Lastmomentbremsenkonstruktionen bietet die obige Anordnung signifikante Vorteile. Diese neue erfindungsgemäße Lösung ist bedeutend einfacher und umfasst weniger Teile. Ein weiterer wesentlicher Unterscheid zu Lösungen des Standes der Technik besteht auch darin, dass weder Klinkenbauteile, noch Vorbefestigungsbauteile benötigt werden.
  • Im Allgemeinen besteht das Problem mit Lastmomentbremsen in einer übermäßigen Wärmeerzeugung. Das wird durch die Tatsache verursacht, dass die Parameter der Lastmomentbremse so ausgewählt werden, dass das auf die Lastmomentbremswelle reduzierte Lastdrehmoment die Lastmomentbremse mit einem Drehmoment versieht, das die Größe des Lastdrehmomentes 1,25 – 1,5-fach überschreitet. Das bedeutet, dass wenn die Last verringert wird, nicht nur die potentielle Energie, sondern 25 – 50 % mehr in Wärme umgewandelt wird. Die Anordnung in 3 zeigt eine Situation, in welcher nur die potentielle Energie der Last in Wärme umgewandelt wird. Das passiert aufgrund der Tatsache, dass die Abwärtsbewegung beginnt und das Drehmoment des Motors das Drehmoment der Lastmomentbremse vermindert bis das Drehmoment der Bremse gleich dem Drehmoment der Last ist und die Last unter dem Einfluss der Gravität zu sinken beginnt. Es ist daher vernünftig zu sagen, dass die Bremsenanordnung gemäß 2 dem Getriebe eine wesentlich kleinere thermische Belastung zufügt, als eine konventionelle Lastmomentbremsenanordnung. Das ist ein wertvolles Merkmal, insbesondere in großformatigen Vorrichtungen, deren Leistungsfähigkeit die erzeugte Wärme in ihre Umgebung abzugeben relativ gesehen kleiner ist als die Leistungsfähigkeit von kleinen Vorrichtungen (was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass wenn die Leistung einer Apparatur zunimmt, das Volumen der Anordnung auch zunimmt. Das Volumen ist eine Funktion der dritten Potenz der Dimensionen, wogegen die Wärme verflüchtigende Fläche eine Funktion der zweiten Potenz der Dimensionen ist). Eine verminderte thermische Belastung verlängert weiterhin die Lebenszeit des Schmieröls in der Getriebeanordnung.
  • 3 zeigt die Lösung entsprechend 2, ausgenommen dass ein Steckring 20' neben dem aus dem zweiten Nockenteil 9' und dem zweiten Bremsrad 11' gebildeten Ensemble zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad 10', 11' an der zweiten Welle 7' angebracht ist, welcher Steckring die Bewegung G1 des zweiten Bremsrades 11' so beschränkt, dass sie kleiner als die Bewegung G2 des gesamten Bremsradpaares 10', 11' gegen den Satz von Federn 16' ist. Folglich ist das zwischen dem ersten Bremsrad 10' und dem Satz der ersten Reibungsflächenmittel 14' erzeugte Drehmoment beschränkt. Dies ergibt einen derartigen Vorteil, dass nur Lasten einer solchen Größe gehoben werden können, deren an der Welle 7' erzeugtes Drehmoment kleiner oder gleich der Größe des zwischen dem Rad 10' und den Reibungsflächenmitteln 14' vorherrschenden Drehmomentes ist. Die Vorrichtung fungiert daher auch als Gleitkupplung, die mit der Lastmomentbremse verbunden sein kann.
  • Die obige Spezifikation der Erfindung ist nur dazu gedacht, die Grundidee der Erfindung zu veranschaulichen. Wie auch immer kann der Fachmann die Erfindung und ihre Einzelheiten auf unterschiedlichen Wegen im Rahmen der beigefügten Ansprüche anwenden.

Claims (7)

  1. Eine durch Drehmoment lösbare Scheibenbremse, die zwischen einer Antriebswelle (4, 4') und einer Abtriebswelle (7, 7') angeordnet ist, und die – eine Bremsradanordnung mit einem ersten Bremsrad (10, 10') und einem zweiten Bremsrad (11, 11'), die zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet sind, – eine Reibflächenanordnung mit Reibflächen (14, 15, 14', 15'), die zum Zusammenwirken mit der Bremsradanordnung bestimmt sind, – wenigstens eine Federvorrichtung (16, 16'), die angeordnet ist die Bremsradanordnung und die Reibungsflächenanordnung axial gegeneinander zu drücken, und – eine Nockenvorrichtung (8, 9, 8', 9') mit einem ersten Nockenteil (8, 8') und einem zweiten Nockenteil (9, 9') aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der Bremsradanordnung angeordnet ist, wobei die Nockenvorrichtung durch die Einwirkung des Drehmomentes oder der Rotation der Antriebswelle und des möglichen Gegendrehmomentes der Abtriebswelle eine Änderung der relativen axialen Position zwischen der Bremsradanordnung und der Reibflächenanordnung verursacht, um wenigstens partiell den Bremseingriff gegen die durch die Federvorrichtung verursachte Federkraft zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Bremsrad (10, 10') drehfest aber axial beweglich an der Abtriebswelle (7, 7') angeordnet ist, und das zweite Bremsrad (11, 11') zwischen dem ersten Bremsrad und der Antriebswelle oder der Antriebsvorrichtung(s) in Eingriff mit der Antriebswelle und koaxial mit dem ersten Bremsrad axial bewegbar angeordnet ist, während die Federvorrichtung (16, 16') auf das erste Bremsrad einwirkt, – und dass die Reibungsflächen einen ersten Satz einer Reibungsflächen-Vorrichtung (14, 14'), der zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad (10, 10', 11, 11') angeordnet ist, und einen zweiten Satz einer Reibungsflächenvorrichtung (15, 15') umfaßt, der zwischen dem zweiten Bremsrad (11, 11') und einem feststehenden Körper (5, 5') angeordnet ist, wobei die Reibkupplung zwischen dem ersten und zweiten Bremsrad kleiner ist als die Reibkupplung zwischen dem zweiten Bremsrad und dem feststehenden Körper, und – dass das erste Nockenteil (8, 8') durch die Antriebswelle (4, 4') mechanisch gesteuert wird, und das zweite Nockenteil (9, 9') am zweiten Bremsrad (11, 11') drehfest angeordnet ist.
  2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung des zweiten Bremsrades (11, 11') beschränkt ist, dass sie kleiner als die axiale Bewegung der gesamten Bremsradanordnung (10, 11, 10', 11') gegen die Federvorrichtung (16, 16') ist, um eine Drehmoment begrenzende Funktion zu erhalten.
  3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse in Verbindung mit einem Elektromotor, wie beispielsweise einem Scheibenläufermotor einer Hebevorrichtung, angebracht ist, wobei ein Rotor (3) des Elektromotors, das erste Nockenteil (8), das zweite Nockenteil (9) und das zweite Bremsrad (11) sequentiell an der Antriebswelle (4) angeordnet sind, und zwar in der Art und Weise, dass der Rotor (3) und das erste Nockenteil (8) drehfest und axial unbeweglich sind, wogegen das zweite Nockenteil (9) und das zweite Bremsrad (11) axial beweglich sind.
  4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch charakterisiert, dass ein Steckring (20) an der Antriebswelle (4) angrenzend zu dem zweiten Bremsrad (11) in einem bestimmten Abstand von demselben angeordnet ist, um die axiale Bewegung des zweiten Bremsrades (11) zu beschränkten.
  5. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, dass die Bremse innerhalb eines Hebegetriebe angebracht ist, wobei das erste Nockenteil (8'), das zweite Nockenteil (9') und das zweite Bremsrad (11') an die Antriebswelle (7') angelagert sind derart, dass das erste Nockenteil (8') axial unbeweglich und das zweite Nockenteil (9') und das zweite Bremsrad (11') axial beweglich sind, wobei das erste Nocken teil (8') mit einem Transmissionselement (S) versehen ist, das in Antriebseingriff mit der Antriebswelle (4) steht.
  6. Eine Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die An-/und Abtriebswelle (4', 7') parallel in einem Abstand zueinander angeordnet sind und das Transmissionselement (S) ein zwischen den beiden angeordnetes Zahnrad ist.
  7. Scheibenbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckring (20') an der Abtriebswelle (7') zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsrad (10', 11') angeordnet ist, um die axiale Bewegung des zweiten Bremsrades (11') zu begrenzen.
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