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Verschiebeankerbremsmotor Die Erfindung betrifft einen Verschiebeankerbremsmotor
mit einer axial verschiebbaren und unter der Wirkung mehrerer kreisförmig angeordneter
Einzelfedern stehenden Ankerwelle mit einem mit dieser verbundenen Bremsteil mit
Lüfterflügeln.
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Es ist bei Verschiebeankermotoren mit mechanischer Bremse bekannt,
mehrere Einzelfedern, die den Verschiebeanker unter Federdruck halten, symmetrisch
anzuordnen. Bei einer bekannten Ausführungsfürm ist das Motorgehäuse an einer Stirnseite
von einem Bremsring abgeschlossen, an dessenAußenseite sich zwei Druckfedern parallel
zur Ankerwelle abstützen und einen einseitigen Hebel beaufschlagen, der auf der
anderen Seite des Bremsringes gelagert ist und etwa in seiner Mitte an der verlängerten
Ankerwelle angelenkt ist. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform stützen sich
vier Druckfedern an einem gemeinsamen Druckring ab und wirken unmittelbar auf die
verlängerte Ankerwelle. Bei diesen bekannten Ausführungsformen sind die Federn stets
außerhalb des Gehäus es angeordnet, so daß sie einen großen Platzbedarf haben.
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Es ist auch eine Bauart bekannt, bei der die kreisförmig angeordneten
Einzelfedern innerhalb des Gehäuses zwischen einer Brernsscheibe und einer Abschlußplatte
angeordnet sind, so daß sie sich gemeinsam mit einem Ende gegen die ringförmige
Bremsscheibe abstützen.
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Bei den bekannten Anordnungen sind die Federn nur einzeln einstellbar,
so daß eine Gewähr für die vollkommen gleichmäßige Spannung aller Federn nicht ohne
weiteres gegeben ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschiebeankerbremsmotor
mit einer axial verschiebbaren und unter der Wirkung mehrerer kreisförrnig angeordneter
Einzelfedern. stehenden Ankerwelle mit einem mit dieser verbundenen B.remsteil mit
Lüfterflügeln zu schaffen, bei dem die Einzelfedern platzsparend untergebracht sind
und bei dem sich die Spannung aller Federn gleichzeitig und gleichmäßig verändern
läßt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Federn
den Bremsteil durchsetzen und daß der Ring, gegen den sich die Federn gemeinsam
mit einem Ende abstützen, zur gleichzeitigen Veränderung der Spannung aller Federn
zentral einstellbar ist.
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Vorteilhaft können der Ring sowie ein das zweite Ende der Federn aufnehmender
Druckring auf der Ankerwelle angeordnet sein. Hierbei kann sich der Druckrin,g gegen
eine zwischen Bremsteil und Anker vorgesehene Gehäusewand abstützen.
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Um den Verschlebeankermotor sowohl in waagerechter als auch. in senkrechter
Lage mit gleicher Bremskraft betreiben zu können, kann vorteilhaft die Federkraft
der Einzelfedern in einem ganzzahligen Verhältnis, zu dem Gewicht des Verschiebeankers
und der mit ihm bewegten Teile stehen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels
veranschaulicht, das einen Verschiebeankerbremsmotor in mittlerem Längsschnitt darstellt,
wobei die obere Hälfte ein Motorgehäuse mit einem Blechpaket mit zylindrischer Bohrung
und die untere Hälfte ein solches mit einer konischen Bohrung zeigf.
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Die jeweils zu den Ständerpaketen 1 mit zylindrischer und 2
mit konischer Bohrung im eingezogenen Zustand bei gelüfteter Bremse eingezeichneten
Läufer 3 bzw. 4 sitzen auf der Läuferwelle 5" welche auf der Antriebsseite
des Motors mit einem Vielzahnprofil 5 a und auf der Bremsseite mit einem
Kegelwellenstumpf 5b ausgestattet ist. Der antriebsseitige Lagerschild
6 trägt eine gehärtete und auf Passung geschliffene Führungsbuchse
7, in welche zwei Kugellager 8 über die Lagerdeckel 10 und
11 eingespannt sind. In die Bohrungen der beiden Kugellager 8 ist
unter Zwischenschaltung des Distanzrohres 12 eine gegebenenfalls gehärtete Buchse
13 axial unverrückbar eingesetzt, welche in ihrer Bohrung mit zu dem
Zahnprofil
der Welle 5a passenden Nuten ausgestattet ist. Diese doppelseitige, komplett zusammengesetzte
Lagerung der Vielnutbuchse 13, welche mit dein Lagerschild 6 ein einwandfrei
zentrierendes Bauelement ergibt, dient einerseits zur drehmotnentsicheren, axial
leicht verschiebbaren Aufnahme der Läuferwelle 5, welche mit ihrem Vielzahnprofil
Sa in die Vielnutbuchse13 eingeschoben wird, andererseits bei der Bauform mit Läufer3
zum Einsetzen des Antriebswellenstumpfes 14, der ebenfalls teilweise mit einem Vielzahnprofil
14a ausgestattet ist und zentrisch mit Festsifz in die Vielnutbuchse 13 eingepreßt
wird. In der unteren Schnitthälfte für die Ausführung mit konischem, Läufer 4 sitzt,
zwischen der Vielnutbuchse 13 a und dem Distanzring 5 c
unverlierbar innerhalb des Lagerdeckels 10 ein Paar Tellerfedern
15, durch welche der beim Einzug des konisehen Läufers 4 auftretende kinetische
Schlag der axial bewegten Läufermassen aufgefangen wird, wobei gleichzeitig der
Einzug des Läuferkonus 4 geggenüber dem Ständerblechpaket 2 auf Luftspaltmaß begrenzt
wird. In der unteren Schnitthälfte ist die Ausführung der Lagerung der Vielnutbuchse
13 a dargestellt, wenn bei der Bauform des Lagerschildes 6a ein strichpunktiert
angedeutetes Getriebegehäuse angeflanscht werden soll.
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In der angedeuteten Ausführung kann ein schrägverzahntes Ritzel
15 mit seinem zur Vielnutbuchse 13a passenden Zahnprofil 15a als Steckwelle
drehmomentsicher in die Vielnutbuchse eingeschoben werden, wobei das bei Schräg-verzahnung
auftretende axiale Moment durch die Lagerung 8 der Vielnutbuchse 13a aufgefangen
und die Verschiebung der Läuferwelle5 nicht beeinflußt wird. Eine Änderung des Bremsmotnentes
tritt hierbei ebenfalls nicht auf. Analog können auch andere Antriebe, insbesondere
bei Werkzeu.11,#maschinen, deren Wellen mit einem passenden Zahnprofil ausgestattet
sind, als Steckwelle mit der Flanschausführung des Bremismotors ohne Zwischenschaltung
einer Kupplung zusammengebaut werden.
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Mit der axial feststehenden doppelseitigen Lagerung der Vielnutbuchse
13 bzw. 13 a im Lagerschild 6 bzw. 6 a wird eine raumsparende
Anbaumöglichkeit an allen Arten von Antriebsmaschinen, insbesondere bei der Gruppe
der Werkzeugmaschinen, erreicht, da sich eine besondere Kupplung zur Aufnahme des
Verschiebeweges, welcher in das Innere des Motors hineinverlegt ist, erührigt, wodurch
zusätzliche Kosten eingespart und darüber hinaus das Schwungmoment der schnell rotierendee
Läufermassen nicht zusätzlich vergrößert -#veTden.
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Auf der Brernsseite des Motors sitzt auf dem kegeligen Wellenstumpf
5 b der axial verschiebbaren Läuferwelle 5 eine zur Aufnahme
der auswechselbaren Bremsseheibe 28 mit flachem Konus 16 a ausgebildete
Lüfterscheibe 16, die über die Drud#-,scheihe 17 und die austauschbaren
Distanzringe 18 mittels einer Ringmutter 19 durch Gewinde auf den
kegeligen Wellenstumpf 5 b der Läuferwelle 5 aufgepreßt wird.
Druckscheibe und Distanzringe sind untereinander austauschbar, um die Federkraft
zu ändern. Zur Sicherung der Übertragung des Bremsmomentes ist zwischen die
Nabe der Lüfterscheibe und den Kegelwellenstumpf 5 b eine Paßfeder
5 d eingelegt.
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Die Lüfterscheibe 16 erhält in ihrer Nahe je nach B-augröße
des Motors amUmfang verteilte Bohrungen 16 b, welche zur Aufnahme einer veränderlichen
Anzahl untereinander gleicher Schrauhenfedern 20 dienen. Diese Vielzahl von Bremsfedern
20 stützen sich einerseits gegen die Druckscheibe 17 und andererseits gegen
den auf die Welle 5 aufgeschobenen Druckring 21, welcher für die Aufnahme
und Führung der Bremsfedern 20 mit einer entsprechenden Anzahl von Einsenkungen
21 a versehen ist.
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Der Druckring 21 liegt gegen das Kugellager 22 über den Distanzring
24, axial nicht verschiebbar, gegen den Lagerschild 23 an.
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Das Kugellager 22 mit dem Distanzring 24, das Rollenlager
25 und die Lagerdeckel 26 bzw. 27 werden mit dem Lagerschild
23 komplett zu einer zentrierenden Baueinheit zusammengesohraubt. Beim Einziehen
des Läufers 3 verschiebt sieh die Welle 5 in der Bohrung des axial
fixierten -D"ruckri#nges 21, -wobei zur Begrenzung des maximalen Einzuges des Läufers
3
beim Lüften der Bremse 28 auf der Läuferwelle 5 in eine Ringnut
5 e ein Gummiring 5 f eingelegt ist, der sich elastisch
gegen die Anschrägung 21 b des Druckringes 21 legt.
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Die Bremsseheibe 28 besteht aus einem gedrückten Blechtopf,
welcher mit zwei unterschiedlichen kegeligen Steigungen 28a und 28b ausgestattet
ist. Die auswechselbare Brmsscheibe 28 sitzt mit ihrem flacheren selbstfiemmenden
Kontis 28a auf der sinngemäß kegeligen Mantelfläche 16a der Lüfterscheibe
16 und wird durch mehrere in die Lüfterscheibe 16
mittels Gewinde eingesetzte
Schrauben 16 c und Gegenmuttern gegen Verschraubung gesichert.
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Der steilere Konus 28 b der Bremsscheibe 28 ist nicht
selbsthemmend und trägt den vorerst in einem Stück eingepreßten Kegelring des Kunstharz-Asbest-Bremsbelages
29, welcher mit einem warmfes.ten Kleber auf der Bremsscheibe 28 befestigt
wird. Nach dern Aufkleben des Bremsbelages 29 wird die Brenisscheibe
28 einschließlich des Brernsbelages 29 im Bereich des steileren Konus
28 b, der am Umfang im Knick der beiden Kegelsteigungen eine Reihe von Ausnehmungen
28 c besitzt, mehrfach mit Schlitzen 28 d versehen. Durch das Schlitzen entsteht
ein in sich nachgebender FedeTtopf, welcher gewährleistet, daß die so entstandenen
einzelnen Segmente 29a des Bremsbelages 29
sich beim Einfallen der Bremse
elastisch dem Bremsring 30 anpassen. Durch die- Nachgiebigkeit des Federtopfes
der Bremsscheibe 28 wird weiter erreicht, daß ein Aufschrumpfen des bei.
hoher Schalthäufigkeit des Motors heißgefahrenen Bremsringes 30 beim anschließenden
Erkalten während einer längeren Stillstandszeit des Motors nicht erfolgt bzw. daß
das bei konischen Außenbremsen mit starrern Bremsbelag damit verbundene und gefürchtete
Kleben des Brenisbelages 29 am Brenis-ring 30 verrniedien wird.
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Die Schlitze 28d der Bremsscheibe 28 dienen ebenfalls
der intensiven Belüftung des Brernsringes 30 und der Brernssegmente 29a,
da hierdurch der steilere Konu,s 28b beim Einschalten des Motors beidseitig
im Bereich des Kühlluftstromes, der Lüfterscheibe16 liegt.
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Der verstellbare gußeiserne Bremsring30 wird irn vorderen Teil
23 a des Lagerschildes axial verschiebbar durch die Führung 30c zentriert
und ist durch das Gewinde 30a mit dem gleichermaßen mit einem Gewinde
23 b ausgestatteten Lagerschild verbunden. Auf der Zentrierung
30b des axial verstellbaren Bremsringes. 30 sitzt die drehbare Bremshaube
31
welche als Abschluß des, Motors eine Blechjalousie32 trägt, die mit entsprechenden
Schlitzen für den Eintritt der Kühlluft für die Außenbelüftung des Motors ausgestattet
ist.
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Die Bremshaube 31 -ist durch mehrere Schrauben 33
mit
dem Bremsring 30 verbunden. Zum Verdrehen des
Breinsringes
30 besitzt die Bremshaube 31 am Umfang mehrere Flügel 31 a
bzw. Bohrungen 31 b, die zum Ein,führen einer Verstellstange (Rundeisen)
dienen, so daß auch unter Last (Hebezeugbetrieb) die Bremse nachgestellt werden
kann.
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Das Nachstellen der Bremse wird durch den Verschleiß des Bremsbelages
29 erforderlich und ist gegeben, wenn die verlängerte Lagerbuchse 25a beim Einfallen
der Bremse gegen den Druckring 21 zur Anlage kommt. Dadurch wird der Druck der Bremsfedern
20 über die Läuferwelle 5 in sich Nockiert, und der Bremsbelag
29 kommt nicht mehr am Bremsring 30 zur Anlage, womit die Bremse wirkungslos
wird.
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Erkenntlich wird außerdem vorher der fortschreitende Verschleiß des
Bremsbelages 29, indem der Wellenzapfen 5 g zunehmend über
die Jalousie 32 beim Einfallen der Bremse hervorragt. Bei der Nachstellung
der Bremse werden erst die Feststellschrauben 33 gelockert und etwa 2 bis
3 mm aus dem Gewinde des Bremsringes 30 herausgedreht. Anschließend
wird die Bremshaube 31 mit dein Bremsring 30 so lange gedreht bis
sie wieder am Lagerschild 23 stirnseitig zur Anlage kommt.
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Während der Verdrehung der Bremshaube 31 verschiebt sich der
B.remsring 30 im Gewinde 23,b des Lagerschildes 23 in axialer
Richtung und damit auch die anliegende Brernsscheibe28 und der Läufer mit der Läuferwelle,
wodurch der ursprüngliche Abstand zwischen Druckring 21 und verbreiterter Lagerhuchse
25a wiederhergestellt wird. Abschließend wird der Bremsring 30 durch Anziehen
der Schrauben 33
gegenüber dem Gewinde 23 b des Lagerschildes
23
zentral verspannt und auf diese Weise gegen Verdrehen gesichert.
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Durch nochmaliges Einschalten des Motors überzeugt man sich von der
einwandfreien Funktion des Lüftvorganges durch Beobachtung der Verschiebung des
Wellenzapfens 5 g-.
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Ist nach mehrmaligem Nachstellen der Bremsbelag 29 so weit
verschlisSen, daß der Bremsring 30 mit seiner Zentrierung30c am Gewinde23b
des Lagerschildes 23 zur Anlage kommt, SO WiTd die komplette Bremsscheibe
28 gegen eine neue Ersatzscheibe aus,-gewechselt. Hierzu ist es lediglich
erforderlich, die Bremshaube 31 mit dem Bremsring 30 herauszudrehen
und die Muttern der Befestigungsschrauben 16 c zu lösen. Ein Abziehen
der Lüfterscheibe 16 von der Läuferwelle 5 bzw. 5 b
ist hierbei nicht erforderlich.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, wird die Kraft zur Betätigung
der Konusbretnse durch eine veränderliche Anzahl von Bremsfedern 20 bewirkt, welche
in Bohrungen 16b der Nabe der Lüfterscheibe 16 eingelegt und bei abgenommener
Bremshaube 31
und gelöster Ringmutter 19 von außen zugänglich sind.
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Dieses System einer Vielzahl von außen zugänglicher, untereinander
gleicher Einheitsbremsfedern 20 hat gegenüber einer im Innern des Motors koaxial
auf der Welle angeordneten zentralen Bremsfeder, wie es bisher bei den Bremsmotoren
üblich war, den Vorteil, daß die Bremskraft und damit das Bremsmoment weitgehend
entsprechend den ErfOrdernissen des Ab-
triebes beim Kunden eingestellt werden
kann.
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Beispiel Bei einem mittleren Motor mit neun Bohrungen in der Lüfterscheibe,
in die bei der Normalausfährung des Motors (Horizontallage) sechs Federn eingesetzt
sind, ergibt sich ein Bremsmornent, das durch Entnahme einzelner Brems,federn in
Stufen von etwa 1511/o bis auf etwa 30% des vollen Bremsmomentes reguliert werden
kann. -Zur feineren Abeleichung der Stufung dienen die Distanzringe 18, die
nach Lösen der Ringmutter 19 vor die Druckscheibe 17 umgesetzt werden
können, wodurch eine weitere Änderung von jeweils 5% der Federkraft erzielt werden
kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sith bei dem System der veränderlichen Zahl der
Einheitshremsfedern bei der vertikalen Anordnung von Bremsmetoren. je nach Lage
der Bremssc-heiben, oben oder unten, wirkt das Gewicht des Läufers und der Übrigen
um,laufenden Teile des Motors entgegen der Bremskraft der Bremsfedern oder entgegen
der Einzugskraft des Motors.
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Bei den bekannten Bremsmotoren mit zentral im Innern =geordneter Brernsfeder
müs-sen bei der Montage im Werk entsprechende Federn mit um das Ankergewicht verkleinerter
oder vergrößerter Federcharakteristik von Haus aus bei den vertikalen Bauformen
eingesetzt werden, wodurch eine weitgehende Zusammenfassung der Fertigung in Großserien
erschwert wird.
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Bei der vorliegenden Konstruktion kann sogar nachträglich ein Normalmotor
beim Kunden von der Horizontalbauform in eine vertikale Anordnung ohne Demontage
des Motorinnern umgebaut werden, indem in die unbesetzten Bohrungen 16
b je nach Lage Einheitsbremsfedern 20 zur Kompensation des Läufergewichtes
eingesetzt oder im umgekehrten Falle die entsprechende Anzahl Federn entnommen werden.
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Die Einzelkraft der Einheitsbremsfeder und die Anzahl der Bohrungen
in der Lüfterscheibe werden so gewählt, daß sich bei den einzelnen MütOTtypen ein
ganzzahliges Verhältnis zum Läufergewicht als auch zu der maximal erzielbaren Bremskraft
erzielen läßt. Bei voller Besetzung sämtlicher Bohrungen der Lüfterscheibe mit Breinsfedern
ist dann die Summe der Einzelfederkräfte gleich der Summe aus Bremskraft und dem
Gewicht der rotierenden Teile des Motors. Auf diese Weise wird durch sinnvolle Kombination
sowohl eine gestufte Regulierung des Breinsmomentes als auch der Ausgleich des Ankergewichtes
bei den verschiedenen Baugrößen in vertikaler Anordnung erreicht.
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Dieses System führt zu einer weitgehenden Unabhängigkeit von der kundenseitigen
Verwendung des Motors sowie einer besiseren Anpassung an die Antriebsmaschine und
vermeidet die Lagerhaltung einer Vielzahl von Varianten an Bremsfedern.