DE8913767U1 - Elektromagnetische Bremse - Google Patents
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Description
UClKlCD mum DURLACHEH STBASSE 31
DIPL-ING. HEINER LICHTI TEL: (0721) 4 8511 TELEX: 7 825 986 UPA D
DIPL-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT TELECOPY(0721)48513 TELEGR:UUPAT
SEW-EURODRIVE GmbH & Co.
Ernst-Blickle-Straße 42
Ernst-Blickle-Straße 42
D-7520 Bruchsal
21. November 1989 9938/89 Le/ka
Die Erfindung betrifft eine Elektromagnetische Bremse mit einer axialbeweglichen Ankerscheibe und einer relativ zu
dieser drehbaren Bremsscheibe.
Bei einer derartigen elektromagnetischen Bremse ist die Ankerscheibe in der Regel zwischen einer Bremsscheibe und
einem Elektromagneten aus einem Magnetkörper mit einer Erregerwicklung angeordnet und bei Erregung letzterer durch
diese von der auf einer mit einem Motor verbundenen Welle sitzenden Bremsscheibe lüftbar, so daß dann die Bremsscheibe
mit dem Motor frei umlaufen kann. Zum Bremsen wird die Magnetspule entregt, so daß die mit dem Gehäuse drehfest
verbundene Ankerscheibe unter Wirkung von in dem Magnetkörper eingesetzten Spiralfedern zum Bremsen gegen die
Bremsscheibe drückt, die in der Regel mit Bremsbelägen versehen ist. Gegebenenfalls kann die Bremsscheibe dabei
gegen auf ihre der Ankerscheibe abgewandten Seite angeordete gehäusefeste Anlageflächen gedrückt werden.
Beim Er- bzw. Entregen der Spule trifft die Ankerscheibe mit relativ hoher Geschwindigkeit auf die Polfläche des
Magnetkörpers bzw. auf die Bremsscheibe, was zu erheblichen Schlaggeräuschen führen kann, dies gilt insbesondere bei
schneiIschaltenden und impulsmagnetisierten Bremsen, bei denen aufgrund der vergrößerten Geschwindigkeiten die Schlaggeräusche
noch stärker in Erscheinung treten.
Es wurde schon versucht, die Schaltgeräusche dadurch zu verringern, daß der Anker aus einem lamellierten Blechpaket
besteht (DE-OS 2 259 320). Weiterhin wurde zur Verminderung des Schlaggeräusches ausschließlich beim Lösen
der Bremse vorgeschlagen, zwischen Magnetkörper und Ankerscheibe letztere abbremsende Tellerfedern anzuordnen (DE-OS
28 40 565). Abgesehen davon, daß letztere Ausbildung die Schlaggeräusche beim Anziehen der Bremse nicht behebt
und zur Behebung derselben auch nicht übertragbar ist, kann diese Lösung auch bei impulsmagnetisiertem Bremsen
aufgrund der hohen Geschwindigkeit und Kräfte keine Abhilfe des Problems bewirken. Abgesehen davon, daß bei den
lamellierten Blechpaketen als Ankerscheibe der Geräuschreduzierungseffekt
bescheiden ist, weist, dieses Blechpaket keine hinreichende Stabilität auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Bremse zu schaffen, die hochdämpfende geräuschmindernde Eigenschaften
aufweist.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Bremse der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anker- oder Bremsscheibe metallische Einzelscheiben aufweisen, zwischen
denen jeweils mindestens eine Schicht aus Dämpfungsmaterial angeordnet ist. Die Schicht aus Dämpfungsmaterial, wie Nomexvlies,
reduziert auch das Geräusch beim Einfallen der Brmese.
In weiterer Ausbildung ist vorgesehen, daß die Dämpfungsmaterialschicht
dünner ist als die Metallscheiben. Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, daß die Ankerscheibe bzw. die
Bremsscheibe eine hinreichende Stabilität aufweisen, da die relativ stabilen MetaIlscheiben wesentlich stärker sind,
als die eine geringere Stabilität aufweisenden Dämpfungsschichten. In Weiterbildung ist vorgesehen, daß eine der Metallscheiben
wesentlich stärker ist als die andere Metallscheibe, wobei höchst vorzugsweise die stärkere Metallscheibe mindestens
um die Hälfte der mehrteiligen Gesamtscheibe eil. nimmt. Bei dieser Ausgestaltung wird der entsprechenden mehrteiligen Scheibe
die Stabilität wesentlich durch die stärkere Einzelscheibe verliehen. Die dünnere der beiden Scheiben ist so ausgebildet,
daß sie sich unter dem Einfluß der Magnetkraft elastisch durchbiegt und sich dem Pol nähert, bevor sich die dicke
Scheibe in Bewegung setzt. Zur Unterstützung dieser elastischen Verformung wird die dünnere Scheibe zweckmäßigerweise
mit Unterbrechungen (radialen oder zirkulären Schlitzen) versehen.
Hierdurch wird die Schalldämpfung der beim Lüften der Bremse, das heißt genauer beim Auftreffen des Ankers auf den
Magneten, wesentlich unterstützt.
Während grundsätzlich vorgesehen sein kann, daß die die mehrteilige Scheibe bildenden Einzelscheiben mittels Nieten
miteinander verbunden sind, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, daß die Einzelscheiben in axialer Richtung
locker miteinander verbunden sind. Dies heißt, daß die an sich kompressible Schicht aus Dämpfungsmaterial in der
mehrteiligen Anker- bzw. Bremsscheibe nicht von vornherein fest verpreßt ist, sondern zwischen den Metallscheiben
ohne erhöhten Preßdruck angeordnet ist. Während die Metallscheiben des Ankers aus magnetisierbarem Stahl bestehen,
bestehen die Meta11scheiben der mehrteiligen Bremsscheibe
aus nichtmagnetisierbarem Metall. In beiden Fällen kann die Dämpfungsschicht eine Folie aus nichtmetallischem
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Material mit hohen Dämpfungseigenschaften bzw. Verlustfaktoren
sein, das im üblichen vorteilhafterweise merkmalbeständig ist, da in einem derartigen Bremsmotor erhebliche
Temperaturen erreicht werden können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der elektromagnetischen Bremse werden
durchschnittliche Schalldruckpegelsenkungen von 15 dB(A) erzielt, so wurde beispielsweise eine Impulsschallpegelsenkung
von 90 dB(A)I bei einer massiven Ankerscheibe auf 72 dB(A)I bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Bremse
erzielt. Lediglich der Vollständigkeit halber sei angemerkt, daß selbstverständlich der Magnetkörper des Elektromagneten
in geeigneter Weise mit dem Gehäuse fest verbunden ist, beispielsweise über Bolzen, über welche der Abstand zwischen
Gehäuseteilen und Magnetkörper, in dem Ankerscheibe und Bremsscheibe angeordnet sind, einstellbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüche und aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert
ist. Dabei zeigt die einzige Figur
eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremse im Achsschnitt.
Die erfindungsgemäße Bremse weist in bekannter Weise einen
Elektromagneten 1 mit einem Magnetkörper auf, in dem eine Erregerspule 3 eingebracht ist. Der Magnetkörper 2 ist
mittels Bolzen 4 fest wenn auch einstellbar an einem stationären Gehäuseteil 6 der Bremse befestigt. Neben dem
Magnetkörper 2 ist drehfest zu diesem, aber relativ zu ihm axial beweglich eine erfindungsgemäß mehrstöckig ausgebildete
Ankerscheibe 7 angeordnet. Die Ankerscheibe 7 besteht erfindungsgemäß im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zwei Platten 8, 9 aus magnetisierbarem Stahl, zwischen
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denen sandwichartig eine Scheibe 11 aus einer Folie aus nichtmetallischem, wärmebeständigen Material mit hohen
Dämpfungseigenschaften bzw. Energieverlustfaktoren angeordnet
ist. Die Scheiben 8, 11, 9 sind durch eine Niete 10 miteinander verbunden, wobei sie insbesondere locker miteinander
verbunden werden können, also die zwischengelegte Scheibe 11 nicht zusammengepreßt wird. Die derart gebildete
Ankerscheibe 7 wird von dem Elektromagneten 1 durch Spiralfedern 12 fortgedrückt, die in Ausnehmungen 13 des Magnetkörpers
2 eingesetzt sind und an dem Boden der Ausnehmungen 13 jeweils ihr Widerlager finden.
Auf der dem Magnetkörper 2 abgewandten Seite der Ankerscheibe 7 ist eine ebenfalls erfindungsgemäß mehrteilige
Bremsscheibe 16 angeordnet, die drehfest auf einer mit dem zu bremsenden Motor (nicht dargestellt) verbundenen
Welle 17 angeordnet ist. Die Bremsscheibe 16 weist in der dargestellten Ausführungsform zwei äußere metallische Platten
18, 19 auf, zwischen denen wiederum eine Scheibe 21 aus Dämpfungsmaterial angeordnet ist. Auch die Scheiben
18, 19, 21 werden durch Niete 22 zusammengehalten. Auf den nach außen gerichteten Stirnseiten der Bremsscheibe 16 sind
im Bereich deren Außenumfangs Bremsbeläge 23 befestigt, die einerseits zur Anlage an der Ankerscheibe 7, andererseits
zur Anlage an einer gehäusefesten Fläche 24 gelangen können.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist eine der Magnetstahlplatten 8 an der mehrteiligen Ankerscheibe
7 eine erheblich größere Stärke auf als die andere Magnetstahlplatte 9. Insbesondere nimmt die Stärke der
Magnetstahlplatte 8 mehr als die Hälfte der Stärke der gesamten mehrteiligen Ankerscheibe 7 ein.
Zum Lüften wird die Ankerscheibe 7 durch aufgrund eines Stromflusses durch die Spule 3 von der mehrteiligen Bremsscheibe
16 abgehoben und gibt damit diese frei, so daß sie auf der Welle 17 mit dem in diesem mitnehmenden Motor
mitlaufen kann.
Zum Bremsen wird die Spule 3 entregt, so daß die Ankerscheibe 7 unter der Wirkung der Federn 12 gegen die Bremsscheibe
16 und diese mit ihren der Ankerscheibe 7 abgewandte Bremsbacken gegen die gehäusefesten Anschlagflächen 24
gedruckt werden, so daß aufgrund der relativ zum Gehäuse 6 drehfesten Anordnung der die Bremsscheibe 16 zwischen
sich aufnehmenden Teile (7, 24) die Drehbewegung der Bremsscheibe 16 abgebremst wird.
Es hat sich herausgestellt, daß sowohl beim Anziehen der Ankerscheibe 7, also beim Lüften mittels der Elektromagnete
1, als auch beim Entregen und Einfallen der Bremse die mit dem Auftreffen auf den Magnetkörper 2 einerseits bzw.
die Bremsscheibe 16 und dem Auftreffen dieser auf die Anschlagflächen
24 verbundenen Schlaggeräusche durch die mehrteilige sandwichartige Ausbildung von Ankerscheibe 7
und/oder Bremsscheibe 16 mit den zwischengelegten Dämpfungsscheiben wesentlich reduziert werden kann, wobei die Anker-Scheibe
7 ihre erforderliche Stabilität insbesondere durch die erwähnte relativ starke Ausgestaltung der einen der
Magnetstahlplatten erhält.
Claims (9)
- PATE^ÄNWÄLtE IDR ing. HANS LICHTI D-7500 Karlsruhe 41 (gpötzingen)U'-iKIPD inUTM DURlACHEB STRASSE 31DIPL-ING. HtiNER LIChTI TEL:(O721)4 8511 TELEX:7825986UPADDIPL-PHYS. DR. RER NAT. JOSTLEMPERT TELECOPY (0721) 4 8513 · T=LEGR.: LIUPATSEW-EURODRIVE GmbH & Co.
Ernst-Blickle-Straße 42D-7520 Bruchsal21. November 1989 9938/89 Le/kaSchutzanspruche1. Elektromagnetische Bremse mit einer axialbeweglichen Ankerscheibe und einer relativ zu dieser drehbaren Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankeroder Bremsscheibe (7, 16) metallische Einzelscheiben (8, 9; 18,19) aufweisen, zwischen denen jeweils mindestens eine Schicht (11, 21) aus Dämpfungsmaterial angeordnet ist. - 2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmaterialschicht (11, 21) dünner ist als die Metallscheiben (7, 9; 18, 19).
- 3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Metallscheiben (8) wesentlich stärker ist als die andere Metallscheibe (9).
- 4. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkere Metallscheibe (8) mindestens um die Hälfte der mehrteiligen Gesamtscheibe (7, 16) einnimmt.
- 5. Bremse nach einem der vorangehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die mehrteilige Scheibe (7, 16) bildenden Einzelscheiben (8, 9, 11; 18, 19, 21) mittels Nieten (22) miteinander verbunden sind.
- 6. 3remse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelscheiben in axialer Richtung locker miteinander verbunden sind.
- 7. Bremse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnere Scheibe (9) mit Schlitzen versehen ist.
- 8. Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) sich radial erstreckende Schlitze aufweist.
- 9. Bremse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) zirkulär angeordnete Schlitze aufweist.
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