DE8913767U1 - Elektromagnetische Bremse - Google Patents

Description

DR ing. HANS LICHTI D-7500 Karlsruhe4i (Grötzingen)

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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

D-7520 Bruchsal

21. November 1989 9938/89 Le/ka

Elektromagnetische Braese

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)

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   DR ing. HANS LICHTI D-7500 Karlsruhe 41 (gpötzingen)

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   DIPL-ING. HtiNER LIChTI TEL:(O721)4 8511 TELEX:7825986UPAD

   DIPL-PHYS. DR. RER NAT. JOSTLEMPERT TELECOPY (0721) 4 8513 · T=LEGR.: LIUPAT

   SEW-EURODRIVE GmbH & Co.
   Ernst-Blickle-Straße 42

   D-7520 Bruchsal

   21. November 1989 9938/89 Le/ka

   Schutzanspruche

   1. 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. 2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmaterialschicht (11, 21) dünner ist als die Metallscheiben (7, 9; 18, 19).
3. 3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Metallscheiben (8) wesentlich stärker ist als die andere Metallscheibe (9).
4. 4. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkere Metallscheibe (8) mindestens um die Hälfte der mehrteiligen Gesamtscheibe (7, 16) einnimmt.
5. 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. 6. 3remse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelscheiben in axialer Richtung locker miteinander verbunden sind.
7. 7. Bremse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnere Scheibe (9) mit Schlitzen versehen ist.
8. 8. Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) sich radial erstreckende Schlitze aufweist.
9. 9. Bremse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) zirkulär angeordnete Schlitze aufweist.