DE20010741U1

DE20010741U1 - Elektromagnetische Bremse

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Publication number: DE20010741U1
Application number: DE20010741U
Authority: DE
Original assignee: Stromag GmbH
Current assignee: Stromag GmbH
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2010-06-17

Description

Elektromagnetische Bremse

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremse mit wenigstens einer Bremsscheibe sowie mit einer Ankerscheibe, die durch eine Druckfederanordnung für einen geschlossenen Schaltzustand gegen die wenigstens eine Bremsscheibe drückbar und für einen offenen Schaltzustand durch eine elektromagnetische Spuleneinheit lüftbar ist, wobei der Ankerscheibe ein Sensorelement zur Erfassung des jeweiligen Schaltzustandes zugeordnet ist.

Eine solche elektromagnetische Bremse ist für den Einsatz in der Aufzugtechnik zum Abbremsen eines Hubmotors für eine Aufzugkabine, die in einem vertikalen Aufzugschacht auf- und abbeweglich ist, allgemein bekannt. Die bekannte Bremse ist als Lamellenbremse gestaltet und weist mehrere Bremsscheiben in Form von Außenlamellen und zwischen diesen auf einem Innenkörper gehaltenen Innenlamellen auf. Die Innen- und Außenlamellen sind geringfügig axial beweglich und sind in einem geschlossenen Schaltzustand durch eine Ankerscheibe axial beaufschlagt, die durch eine Druckfederanordnung gegen die Bremsscheiben gedrückt ist. Zum Lüften der Ankerscheibe, d.h. zur Überführung der Bremse in den geöffneten Schaltzustand, ist eine elektromagnetische Spuleneinheit vorgesehen, die die Ankerscheibe gegen die Federkraft der Druckfederanordnung axial zurückzieht, wodurch die Bremsscheiben die gegenseitige

Anlage verlieren. Um den geöffneten und den geschlossenen Schaltzustand der Bremse an die entsprechende Steuerung des Hubmotors für die Aufzugkabine übermitteln zu können, ist im Bereich eines die Innenlamellen tragenden Innenkörpers der Bremse ein Sensorelement in Form eines Mikroschalters vorgesehen, der mit der Ankerscheibe in Berührung steht. Zudem ist ein weiteres Sensorelement vorgesehen, das einen übermäßigen Verschleiß der Bremse erfasst. Bei übermäßigem Verschleiß kann die Ankerscheibe durch die Druckfederanordnung gegen den die Innenlamellen tragenden Innenkörper anschlagen, so dass eine weitere axiale Bewegung der Ankerscheibe nicht mehr möglich ist. Hierdurch kann keine ausreichende Bremswirkung auf die Innen- und Außenlamellen mehr übertragen werden, so dass die Bremsfunktion in Frage gestellt ist. Durch das zweite Sensorelement kann die Annäherung der Ankerscheibe an den Innenkörper erfasst werden, wodurch bei lediglich noch geringem Abstand der Ankerscheibe zum Innenkörper ein entsprechendes Signal zum Austauschen der Bremse gegeben werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische Bremse der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleichen Ü-berwachungsmöglichkeiten gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Sensorelement relativ zu einem axial gegenüberliegenden Anschlagbereich der Ankerscheibe derart positioniert ist, dass der Anschlagbereich ab Überschreitung eines vorbestimmten Verschleißzustandes von Bremsscheibe und/oder Ankerscheibe bei einer Überführung der Ankerscheibe in den geschlossen Schaltzustand das Sensorelement zerstört. Erfindungsgemäß ist es möglich, mittels eines einzelnen Sensorelementes beide Überwachungsfunktionen zu erzielen. Im normalen Betriebszustand überwacht das Sensorelement den geschlossenen und den offenen Schaltzustand der Bremse. Bei übermäßigem Verschleiß trifft der Anschlagbereich der Ankerscheibe auf das Sensorelement mechanisch auf und zerstört dieses. Hierdurch tritt eine Fehlermeldung in

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der Steuerung des zugeordneten Funktionsaggregates und der Bremse auf, so dass die Notwendigkeit der Austauschmaßnahme der Bremse erfasst werden kann. Durch die Doppelfunktion des einzelnen Sensorelementes, das als elektrisches Bauelement gestaltet ist, muß lediglich noch eine einzelne Verkabelung durch die Bremse hindurchgeführt werden, wodurch der Kabelaufwand sich gegenüber dem Stand der Technik halbiert hat.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorelement im Bereich einer der Ankerscheibe zugewandten Stirnfläche in einem Innenkörper der wenigstens einen Bremsscheibe integriert. Dies ist ein geeigneter Einbauraum, der eine platzsparende Unterbringung gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ragt das Sensorelement abschnittsweise über die Stirnfläche des Innenkörpers zur Ankerscheibe hin ab. Dadurch kann direkt die Stirnfläche der Ankerscheibe als Anschlagbereich zur Zerstörung des Sensorelementes verwendet werden, da das Sensorelement sich mit dem über die Stirnfläche des Innenkörpers hinausragenden Abschnitt im Bereich des Axialhubes der Ankerscheibe befindet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Innenkörper zugewandte Stirnfläche der Ankerscheibe mit einem auf Höhe des Sensorelementes zum Innenkörpers hin abragenden Anschlagnocken versehen. Bei dieser Ausgestaltung kann das Sensorelement vollständig im Innenkörper integriert sein, wobei die Funktionsseite des Sensorelementes in einer zur Stirnfläche der Ankerscheibe hin offenen Aufnahme des Innenkörpers positioniert ist. Der Anschlagnocken taucht in diese Aufnahme hinein und schlägt an der Funktionsfläche des Sensorelementes an. Eine besonders einfache Ausgestaltung für den Anschlagnocken ist dadurch erzielbar, dass in die Stirnfläche der Ankerscheibe eine Schraube eingedreht ist, deren Schraubkopf den Anschlagnocken bildet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorelement als induktiver Näherungsschalter gestaltet. Dies ist eine besonders funktionssichere und einfach montierbare Ausgestaltung.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse, die mit einem in der Aufzugtechnik eingesetzten Elektromotor verbunden ist und

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der elektromagnetischen Bremse nach Fig. 1.

Die elektromagnetische Bremse 1 nach den Fig. 1 und 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel zum Abbremsen eines nicht näher bezeichneten Elektromotors versehen, der über eine ebenfalls nicht näher bezeichnete Seilscheibe die Halteseile einer Aufzugskabine antreibt, die in einem vertikalen Aufzugschacht positioniert ist. Durch eine Drehung der Seilscheibe mittels des Elektromotors wird am Rad einer Winde die Aufzugkabine angehoben oder abgesenkt. Die elektromagnetische Bremse 1 bremst die Seilscheibe bzw. den Rotor des Elektromotors ab, wodurch die Aufzugkabine angehalten wird.

Die elektromagnetische Bremse 1 weist ein Lamellenpaket 2 aus mehreren Innen- und Außenlamellen auf, die jeweils Bremsscheiben der Bremse der Erfindung darstellen. Die Innenlamellen sitzen in grundsätzlich bekannter Weise axial verschiebbar auf einem Innenkörper 9. Die Außenlamellen sind entsprechend axial verschiebbar an einem äußeren Bremsenteil gehalten. Zur Beaufschlagung des Lamellenpaketes 2 ist eine Ankerscheibe 3 vorgesehen, die gegen das Lamellenpaket 2 durch ei-

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ne Druckfederanordnung 8 gepresst wird. Durch die Druckkraft der Druckfederanordnung 8 übt die Ankerscheibe 3 die Bremswirkung auf das Lamellenpaket 2 aus, indem dessen Reibflächen gegeneinander gepresst werden. Dieser Funktionszustand stellt den geschlossen Schaltzustand der Bremse 1 dar. Zum Lüften der Bremse wird die Ankerscheibe 3 entgegen der Federkraft der Druckfederanordnung 8 durch eine elektromagnetische Spuleneinheit 4 beaufschlagt, die die Ankerscheibe 3 axial von dem Lamellenpaket 2 zurückzieht.

Um Überwachen zu können, ob die Bremse 1 sich im offenen oder geschlossenen Schaltzustand befindet, um dann den Elektromotor entsprechend ansteuern zu können, ist der Ankerscheibe 3 ein Sensorelement in Form eines induktiven Näherungsschalters 5 zugeordnet, der in einem Durchtritt des Innenkörpers 9 angeordnet ist. Der Durchtritt ist zu der zur Ankerscheibe 3 gewandten Stirnfläche des Innenkörpers 9 hin offen. Der induktive Näherungsschalter besteht in grundsätzlich bekannter Weise aus drei Funktionsgruppen, nämlich einem Oszillator, einer Auswerteeinheit und einer Ausgangsstufe. Der Näherungsschalter 5 ist durch eine Verkabelung 6 mit einer entsprechenden Spannungsquelle verbunden. Im vorderen Stirnflächenbereich weist der Näherungsschalter 5 eine aktive Fläche auf,' auf deren Abmessungen das Wirkungsfeld des Näherungsschalters mittels eines Ferritkernes und des elektrischen Feldes einer den Oszillator bildenden Schwingkreisspule konzentriert wird. Sobald nun ein Metallteil in dieses von der aktiven Fläche ausgehende elektrische Feld gebracht wird, wird der Schwingkreis gestört und die Schwingung reißt ab. Dies hat eine Änderung der Stromaufnahme zur Folge, die durch den Oszillator bei Anliegen einer Speisespannung erfolgt. Die nachgeschaltete Auswerteeinheit erkennt dies und steuert die Ausgangsstufe entsprechend an, die wiederum mit der Steuerung des Elektromotors in Verbindung steht. Sobald das Metallteil entfernt wird, schwingt der Oszillator wieder an und der ursprüngliche Zustand wird erneut eingestellt. Das Metallteil ist im vorliegenden Fall die Ankerscheibe 3 bzw. ein Schraubkopf 7 ei-

ner in eine Gewindebohrung in der Stirnfläche der Ankerscheibe 3 eingedrehten Schraube. Der Näherungsschalter 5 arbeitet für die Erkennung des offenen und des geschlossenen Schaltzustandes berührungslos.

Der Abstand der vorderen Stirnfläche des Näherungsschalters 5 zu der benachbarten Stirnfläche des als Änschlagnocken dienenden Schraubkopfes 7 ist derart auf den durch Verschleiß minimal möglichen Abstand zwischen Ankerscheibe 3 und Innenkörper 9 abgestimmt, dass bei Unterschreitung dieses vorgegebenen Mindestabstandes zwischen Ankerscheibe 3 und dem Innenkörper 9 die Stirnfläche des Schraubkopfes 7 bei einer Überführung der Ankerscheibe 3 in den geschlossenen Schaltzustand heftig an der Stirnfläche, d.h. der aktiven Fläche des Näherungsschalters 5 anschlägt, wodurch diese zerstört wird. Die entsprechende Fehlermeldung wird von der Elektromotorsteuerung erfasst und in geeigneter Weise in einen entsprechenden Steuerbefehl an den Elektromotor oder in ein Signal an eine Anzeigeeinheit umgewandelt. Dadurch ist erkennbar, dass die Bremse 1 ausgetauscht werden muß.

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Claims

1. Elektromagnetische Bremse mit wenigstens einer Bremsscheibe sowie mit einer Ankerscheibe, die durch eine Druckfederanordnung für einen geschlossenen Schaltzustand gegen die wenigstens eine Bremsscheibe drückbar und für einen offenen Schaltzustand durch eine elektromagnetische Spuleneinheit lüftbar ist, wobei der Ankerscheibe ein Sensorelement zur Erfassung des jeweiligen Schaltzustandes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) relativ zu einem axial gegenüberliegenden Anschlagbereich (7) der Ankerscheibe (3) derart positioniert ist, dass der Anschlagbereich (7) ab Überschreitung eines vorbestimmten Verschleißzustandes von Bremsscheibe (2) und/oder Ankerscheibe (3) bei einer Überführung der Ankerscheibe (3) in den geschlossenen Schaltzustand das Sensorelement (5) zerstört.

2. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) im Bereich einer der Ankerscheibe (3) zugewandten Stirnfläche in einem Innenkörper (9) der wenigstens einen Bremsscheibe (2) integriert ist.

3. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement abschnittsweise über die Stirnfläche des Innenkörpers zur Ankerscheibe hin abragt.

4. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Innenkörper (9) zugewandte Stirnfläche der Ankerscheibe (3) mit einem auf Höhe des Sensorelementes (5) zum Innenkörper (9) hin abragenden Anschlagnocken (7) versehen ist.

5. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagnocken als Schraubkopf (7) einer in die Ankerscheibe (3) eingedrehten Schraube gestaltet ist.

6. Elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement als induktiver Näherungsschalter (5) gestaltet ist.