DE7836917U1 - Geraeuschlos betaetigbare elektromagnetisch lueftbare federdruckbremse - Google Patents

Description

Geräuschlos betätigbare elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse

Die vorliegende Erfindung betrifft eine geräuschlose elektromagnetisch luftbare Federdruckbremse, mit einem mit der zu bremsenden Welle drehstarr verbundenen Reibbelagrotor aus einem scheibenförmigen Träger mit beidseitig daran befestigten Reibbelägen, mit einem um die Welle herum angeordneten, feststehenden Elektromagneten und mit einer radial sich erstreckenden Ankerscheibe, die axial zwischen Elektromagnet und Reibbelagrotor angeordnet ist und von im Elektroraagnetgehäuse (Spulenträger) angeordneten Druckfedern (Spiralfedern) gegen den Reibbelagrotor beaufschlagt wird, um bei stromlosem Elektromagneten den Reibbelagrotor zum Bremsen gegen das Wellengehäuse zu drücken.

Elektromagnetische Federdruckbremsen, bei denen eine unter Federdruck angepresste Ankerscheibe einen Reibbelagrotor festhält, sind bekannt. Zum Lösen der Bremse wird ein Elektromagnet benötigt, der die oben erwähnte Ankerscheibe

gegen den Federdruck vom Reibbelagrotor wegzieht. Beim Abschalten dee Stroms wird der Magnetanker (Ankerscheibe) freigegeben und schnellt infolge der Federkraft gegen die Bremsscheibe. Hierdurch wird das Bremsmoment an der Bremsscheibe schlagartig aufgebracht. Bei diesem Vorgang ergeben sich häufig zwei verschiedene Geräusche. Einerseits handelt es sich um das Schlaggeräusch der einfallenden Bremse, d.h. wenn die Ankerscheibe plötzlich auf den Reibbelagrotor auftrifft, und andererseits das bisweilen auftretende Quietschgeräusch während des eigentlichen Abbremsens.

In manchen Anwendungsfällen können diese Geräusche sehr störend sein, insbesondere dann, wenn die Federdruckbremse in feinmechanischen oder medizinischen Geräten eingebaut ist, bei deren Handhabung von der Bedienungsperson Äußerste Konzentration gefordert wird.

Es wurde bereits versucht, zumindest das Quietschgeräusch zu beseitigen. So wurde auf die Ankerscheibe auf der Reibbelagseite eine Blechscheibe aufgeschraubt. Diese Blechscheibe verhindert das Quietschen jedoch *rar bedingt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dafi der Reibbelag, welcher an dieser Blechscheibe anliegt, sehr stark abnützt. Außerdem ist diese Art der Bekämpfung des Quietschgeräusches verhältnismäßig

teuer, da eine Blechscheibe gestanzt und angeschraubt werden muß.

Auch eine Beseitigung des Einfallgeräusches der Federdruckbremse, d.h. des schlagartigen Knalls beim Auslösen der Bremse, ist bisher nicht immer möglich gewesen. Einer der Versuche, das Anzugs- und Abfallgeräusch zu dämpfen, bestand in der Verringerung des Luftspaltes zwischen Ankerscheibe und Spulenträger. Diese Maßnahme genügte jedoch nicht in allen Fällen.

Hiernach ist es die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine beim Anziehen bzw. Abfallen und beim Abbremsen geräuschlose Federdruckbremse anzugeben,ohne dabei einen großen konstruktiven Aufwand zu treiben.

Diese Aufgabe wird bei einer Federdruckbremse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst.

Eine theoretisch exakte Erklärung für den Wirkungsmechanismus djer Dämpfung kann zur Zeit nicht angegeben werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die angegebenen Maßnahmen zur Lösung des Problems; ausreichen. Es ist wichtig, daß im Hinblick auf die Beseitigung des Anzug- bzw. Abfallgeräusches

anstelle einiger der Spiralfedern, die keine wesentliche ) Hysterese besitzen, solche Druckfederanordnungen neben den jj Spiralfedern Verwendung finden, die einen Teil der Ver- \ formungsarbeit beim Entspannen in Reibarbeit umwandeln, d.h. Federn mit einer nicht vernachlässigbaren Hysterese. Zu derartigen Federn zählen insbesondere Tellerfederpakete. Durch die Reibung zwischen den einzelnen Tellerfedern bei der Verformung wird ein Teil der Verformungsarbeit in Reibarbeit umgewandelt. Die sich ergebende nichtlineare Federkennlinie für solche Druckfedern mit der diesen Federn eigenen Dämpfung ist offensichtlich wesentlich dafür verantwortlich, daß der Knall beim Anziehen bzw. Abfallen der Federdruckbremse verschwindet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Federdruckbremse ist in den beigefügten Figuren 1-3 gezeigt. Auf der (nicht dargestellten) abzubremsenden Welle sitzt eine Nabe 10, die mit der Welle verkeilt wird. Di« Nabe ist auf ihrem Umfang mit einer Verzahnung oder dergl. versehen, so daß sie drehstarr mit dem Bremsrotor 8, 9 verbunden werden kann, wobei dieser allerdings geringfügig axial verschiebbar ist. Der Bremsrotor besteht aus einem sich radial erstreckenden, im wesentlichen scheibenförmigen Aluminiumträger 9, auf dem auf beiden Seiten die ringförmigen Bremsscheiben oder -beläge

befestigt sind. Die Befestigung der Bremsbeläge auf dem Aluminiumträger geschieht in der Weise, daß auf diesen zunächst auf beiden Seiten eine etwa 1 mm starke Gummischicht 4 aufvulkanisiert wird, auf der dann die Bremsbeläge 8 befestigt werden. Obwohl nicht theoretisch eindeutig geklärt ist, warum diese Anordnung das Quietschgeräusch zu beseitigen vermag, steht zu vermuten, daß die Dämpfung der Bremsbeläge aufgrund der Gummizwischensicht die hochfrequenten Schwingungen unterdrückt, die zu dem Quietschgeräusch fuhren.

In der gezeigten Ausführungsform sind sechs Druckfedern auf dem Umfang gleichmäßig verteilt, die gegen die Ankerscheibe 5 drücken. Von diesen Druckfedern sind drei in konventioneller Weise wie Spiralfedern ausgebildet (Fig. 1) wobei die drei anderen in erfindungsgemäßer Weise als dämpfende Federn gestaltet sind. In Fig. 2 ist eine bevorzugte Art dieser dämpfenden Federn gezeigt. Das Dämpfungsglied weist zwei Druckstücke auf (Bezugszeichen 1), die einerseits auf die Ankerscheibe 5 und andererueits auf den Gewindestift 3 drücken. Zwischen den zwei Druckstücken befinden sich mehrere gegensinnig gestapelte Tellerfederpakete, welche beim Aufprallen der Ankerscheibe die Dämpfung übernehmen.

Die Tellerfedern 2 nehmen also eine gewisse Dampfungs- bzw. Reibarbeit auf. Durch den Gewindestift 3 kann das Dämpfungsglied fein eingestellt werden. *

Die Fig. 3 zeigt die Ansicht der Federdruckbremse von rechte/ wobei die beiden Schnittlinien eingezeichnet

Abgesehen von dem erläuterten besonderen Aufbau des Bremsbelagrotors und eines Teils der Druckfedern weist die Federdruckbremse einen konventionellen Aufbau auf. Um die nicht dargestellte Welle mit der darauf befestigten Nabe herum befindet sich in bekannter Weise das Elektromagnetgehäuse mit dem Elektromagneten, der die zwischen dem Bremsbelagrotor und dem Elektromagneten angeordnete Ankerscheibe 5 bei eingeschaltetem Elektromagneten entgegen der Kraft der Druckfedern von dem Bremsbelagrotor wegzieht. Das Elektromagnetgehäuse selbst ist mit Hilfe von mehreren Befestigungsschrauben an dem Wellengehäuse oder einem anderen Maschinenelement befestigt. Bei Ausschalten des Elektromagneten wird die Ankerscheibe gegen den Bremsbelagrotor gedrückt, der seinerseits an dem Wellengehäuse reibt uHd somit die Bremsung bewirkt.

Claims (3)

1. Geräuschlos betatigbare, elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse, mit einem mit der zu bremsenden Welle drehstarr verbundenen Reibbelagrotor aus einem scheibenförmigen Träger mit beidseitig daran befestigten Reibbelägen, mit einem um die Welle herum angeordneten, feststehenden Elektromagneten und mit einer radial sich erstreckenden Ankerscheibe, die axial zwischen Elektromagnet und Reibbelagrotor angeordnet ist und von mehreren im Elektromatnetgehäuse (Spulenträger) angeordneten Druckfedern (Spiralfedern) gegen den Reibbelagrotor beaufschlagt wird, um bei stromlosem Elektromagneten den Reibbelagrotor zum Bremsen gegen das Wellengehäuse zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig auf den Träger (9)

   eine Gummischicht (4) aufvulkanisiert ist, auf der jeweils der Reibbelag (8)befestigt ist, und daß einige der die Ankerscheibe (5)beaufschlagenden Druckfedern solche sind, die die Verformungsarbeit beim Entspannen oder Zusammenpressen teilweise in Reibarbeit umwandeln (Hysterese).
2. 2. Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht (4) mindestens 1 mm stark ist.
3. 3. Federdruckbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Druckfedern als mehrere gegensinnig gestapelte Tellerfederpakete (2) oder als Gummifedern ausgebildet sind, die gleichmäßig auf dem Umfang der Federdruckbremse zwischen den normalen Spiralenfedern verteilt sind.