DE3032992A1

DE3032992A1 - Industriescheibenbremse

Info

Publication number: DE3032992A1
Application number: DE19803032992
Authority: DE
Inventors: Ernst Otto 4100 Duisburg Schneidersmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1980-09-02
Publication date: 1982-04-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Industriescheibenbremse zum Stillsetzen inter-
mittierend wirkender Arbeitsmaschinen, bestehend aus einer Bremsscheibe, an die mit Bremsbelägen versehene, radial angeordnete Zangen anlegbar sind, wobei zum Aufbringen der Bremskraft die Zangenschenkel mittels Federwirkung um fest am Rahmen der Bremse angeordnete Schwenkbolzen schwenkbar und mit ihren Bremsbelägen an die Bremsscheibe anlegbar sind und zum Lösen der Bremse Einrichtungen zum Schwenken der Zangenschenkel entgegen der Federwirkung vorgesehen sind.
Die teilbeaufschlagte Scheibenbremse wird nach Einführung in den Fahrzeugbau auch für die Stillsetzung von intermittierend wirkenden Arbeitsmaschinen verwendet. Bisher wurde für derartige Einsatzfälle überwiegend Backen-bzw. Bandbremsen eingesetzt, die hinsichtlich ihrer Kinematik aufwendig und hinsichtlich ihrer Bremsleistung gegenüber Scheibenbremsen zurückstehen. Zum Anpressen der Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe werden ausschließlich Federn verwendet; für das Öffnen gegen den Federdruck werden unterschiedliche Wirkmechanismen eingesetzt, die hydraulisch, magnetisch oder elektromechanisch arbeiten. Die Verwendung von Federn zum Anpressen der Bremsbacken stellt sicher, daß die Bremse auch bei Ausfall der Energie einfällt, was beispielsweise für Sicherheits- oder Haltebremsen, etwa im kranbau, unabdingbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Industriescheibenbremse zu schaffen, die bei kurzen Einfallzeiten und gut dosierbarer Bremskraft eine gleichmäßige Verteilung der Reibleistung über die Belagflache erreicht und Mittel zum Ausgleich des Belagverschleißes vorsieht.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei Industriescheibenbremse der eingangs beschriebenen Art die Einrichtung zum Lösen der Brenise aus einem Drehfeldmagneten mit Untersetzungsgetriebe besteht, dessen Drehmoment in eine der Federkraft entgegengerichtete Kraft umsetzbar ist.
Die Anwendung des bekannten Drehfeldmagneten, der auch als Stillstandsmotor bekannt ist, bei einer Scheibenbremse zum Lüften der Zangenschenkel ist einfach und vorteilhaft. Der Drehfeldmagnet bleibt bei der Drehzahl Null eingeschaltet und erhält bei geringer Strornaufnahme sein maximales Drehmoment aufrecht, das der Federkraft entgegenwirkt. Sofort nach dem Abschalten des Stromeswird der Drehfeldmagnet durch die Federkraft zurückgedreht, wobei die Zangenschenkel mit ihren Bremsbelägen an der Bremsscheibe zur Anlage kommen.
Nach einen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Umsetzen des Drehmomentes des Drehfeldrnagneten Exzenter, Spindeln, Zahnstangen, Kurvenscheiben oder dergleichen vorgesehen sind. Diese Einrichtungen gestatten in günstiger Weise die Umsetzung des Drehmomentes in eine der Federwirkrichtung entgengerichtete kraft.
Vorzugsweise wird die Schwenkbewegung der Zangenschenkel zum Lösen der Bremse durch den vorherbestimmten Drehwinkel des Drehfeldmagneten begrenzt.
Auf diese Weise wird das Lüften der Bremse auf ein zum Freisetzen der Scheibe notwendiges Maß beschränkt, so daß beim Betätigen der Bremse keine einen Zeitverlust bedeutenden großen Schwenkwege zurückzulegen sind.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist ebenfall-s günstigerweise denkbar, daß die Schwenkbewegung der Zangenschenkel zum Lösen der Bremse durch nachführbare Anschläge an den Zangenschenkeln begrenzt ist. In diesem Fall arbeitet der Drehfeldmagnet gegen die Anschläge, d.h. der Magnet bzw.
Stillstandmotor bleibt beim Anlegen der Zangenschenkel gegen die Anschläge stehen und hält sein maximales Moment in der beschriebenen Weise aufrecht.
Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der Drehfeldmagnet an einem der Zangenschenkel im Bereich zwischen seinen Schwenkbolzen und dem Angriffspunkt der als Druckfeder, insbesondere als Tellerfederpaket ausgebildeten Feder angeordnet ist und einen Exzenter betätigt, der über eine Verbindungslasche mit dem anderen Zangenschenkel, die Öffnung der beiden Zangenschenkel bewirkend, verbunden ist.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen der Erfindung läßt sich auf einfache Weise eine platzsparende Einrichtung zum Lüften der Scheibenbremse dadurch schaffen, daß durch die Verbindungslasche und den Exzenter in der vorgeschlagenen Anordnung ein Zusammendrücken des Tellerfederpaketes möglich wird.
Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen ist, daß der Anlenkpunkt der Verbindungslasche am anderen Zangenschenkel als exzentrischer Bolzen oder ähnlicher Verstellmechanismus ausgebildet ist, läßt sich ebenfalls mit einfachen Mitteln eine Nachstellmöglichkeit für den nicht auszuschließenden Bremsbelag-Verschleiß schaffen.
Es ist schließlich vorgeschlagen, daß der exzentrische Bolzen im Anlenkpunkt der Verbindungslasche abhängig vom verschleißbedingten Anwachsen des verdrehwinkels des Drehfeldmagneten selbsttätig nachstellbar ist, wozu zum Verstellen des exzentrischen Bolzens eine mit diesem verbundene Zahnscheibe oder Zahnsegmentscheibe vorgesehen ist, in die ein mit dem Drehfeldmagneten bzw. dessen Getriebe verbundene Klinke beim Erreichen des Grenz-Verdrehwinkels in Kontakt kommt und ein Verdrehen des Bolzens bewirkt.
Diese Nachstellmöglichkeit ist von Bedeutung, weil beim merklichen Verschleiß der Bremsbeläge der Verdrehwinkel des Drehfeldmagneten so groß werden könnte, daß der mitgeführte Exzenter einen Totpunkt erreicht. Dadurch wäre die durch die Federkraft bewirkte Rückstellung der Bremsbeläge nicht mehr möglich.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlagwird der Anlenkpunkt der Verbindungslasche durch das Verdrehen des Bolzens so verlegt, daß die Zangenschenkel in dem Sinne verschwenkbar sind, daß die Bremsbeläge näher an die Bremsscheibe herangeführt werden und somit die Bremswirkung automatisch auch bei starkem Verschleiß der Bremsbeläge erhalten bleibt.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß das Oberschreiten des Grenz-Verdrehwinkels optisch oder akustisch anzeigbar ist und gegebenenfalls ein Signal zum Sperren eines Triebwerkes erzeugt.
Durch diesen Vorschlag der Erfindung wird sichergestellt, daß der Verschleiß der Bremse rechtzeitig bemerkt wird und Schäden, insbesondere an Hebezeugen, dadurch vermeidbar werden, daß das Hubwerk oder ein anderes Griebwerkteil abgeschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 die Seitenansicht der Lüftvorrichtung einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse, Fig. 2 die Draufsicht auf die Lüftvorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 den Verstellmechanismus der erfindungsgemäßen Scheibenbremse.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Teil der Bremsscheibe einer erfindungsgemäßen Industriescheibenbremse bezeichnet, gegen die in bekannter Weise beidseitig Bremsbeläge 2 zum Abbremsen der Scheibe anlegbar sind. Die Bremsbeläge 2 sind am freien Ende einer Bremszange 3 angeordnet, die aus den Zangenschenkeln 4 und 5 (Fig. 2) besteht. Zum gleichmäßigen Anlegen der Bremsbeläge 2 an die Scheibe sind diese, wie bei 6 dargestellt, gelenkig an den freien Enden der Zangenschenkel 4 und 5 befestigt.
Die Zangenschenkel 4 und 5 der Zange 3 sind in einer quer zur Bremsscheibe liegenden Ebene schwenkbar, u.z. um je einen Schwenkbolzen 7, der in einer entsprechenden Halterung 8 an dem Rahmen der Bremse 9 befestigt ist.
Ein Federpaket 10 an dem der Bremsscheibe abgewandten freien Ende der Zangenschenkel 4 und 5 ist in der Schwenkebene der Zangenschenkel 4 und 5 so angeordnet, daß die Zangenschenkel 4 und 5 auseinandergespreizt werden und durch Schwenkung um die Schwenkbolzen 7 im Bereich der Bremsscheibe gegen diese geführt werden. Bei aufrechterhaltener Federkraft der als Tellerfederpaket ausgebildeten Feder 10 werden auf diese Weise die Bremsbeläge 2 gegen die Bremsscheibe 1 gedrückt und bewirken den Stillstand der Scheibe.
Zum Lösen der derartig aufgebauten Scheibenbremse ist nun erfindungsgemäß ein Drehfeldmagnet vorgesehen, der mit 11 in Fig. 1 bezeichnet ist. Der Drehfeldmagnet 11 Wirkt mit einem Untersetzungsgetriebe U zusammen, um das zum Lüften der Bremse erforderliche Drehmoment aufzubringen. Derartige Drehfeldmagneten sind Serienbauteile, die im freien Handel erhältlich sind.
Am Abtrieb des Drehfeldmagneten bzw. am Ausgang des Untersetzungsgetriebes ist ein Exzenter 12 vorgesehen, der in einer entsprechenden Bohrung der Verbindungslasche 13 gelagert ist. Die Verbindungslasche 13 ist bei 14 mit dem Zangenschenkel 4 schwenkbeweglich verbunden und bewirkt beim Verdrehen des Exzenters 12 eine Veränderung des Abstandes zwischen Anlenkpunkt 14 und Abtrieb des Drehfeldmagneten 11 und somit des Zangenschenkels 5.
Da der Drehfeldmagnet 11 beim Verkürzen des Abstandes zwischen der Anlenkung 14 der Verbindungslasche und der Anlenkung des Drehfeldmagneten 11 selbst das Tellerfederpaket 10 entgegen der Federwirkung zusammendrückt, wird nach Ausschalten des Stroms der Drehfeldmagnet mit Hilfe des Tellerfederpakets zurückgedreht. Dies ist jedoch nur so lange möglich, wie der Exzenter in einem Bereich unterhalb seines Totpunktes verstellt wird. Aus diesem Grund ist ein Anschlag 15 an einem feststehenden Teil, beispielsweise am Zangenschenkel 5 vorgesehen, gegen den ein entsprechender Nocken an einem beweglichen Teil des Drehfeldmagneten 11 bzw. seines Untersetzungsgetriebes anlegbar ist. Durch den so begrenzten Verdrehweg des Drehfeldmagneten läßt sich die Verstellung des Exzenters begrenzen.
In Fig. 3 ist der Bereich der Verbindungslasche 13 zwischen den Zangenschenkeln 4 und 5 vergrößert dargestellt. Gleiche Teile sind gleich bezeichnet. Der Abtrieb des Drehfeldmagneten 11 ist hier mit 16 bezeichnet; auf ihm ist der Exzenter 12 befestigt. Der Exzenter 12 ist in der Verbindungslasche 13 in einer entsprechenden Bohrung 17 geführt und, wie bei 18 dargestellt, kugelgelagert. Der Anlenkpunkt 14 der Verbindungslasche 13 ist, wie in Fig. 3 ersichtlich, ebenfalls als exzentrischer Bolzen ausgeführt, der mit Hilfe einer Zahnsegmentscheibe 19 verdrehbar ist und somit ein Verändern der Lage der Verbindungslasche 13 in bezug auf den Zangenschenkel 4 parallel zur Schwenkebene der Zange 3 ermöglicht. Die Zahnsegmentscheibe 19 steht mit einer Klinke in Verbindung, die vorzugsweise an dem Exzenter 12 vorgesehen ist. Die mit 20 bezeichnete Klinke ist ihrerseits bei 21 schwenkbar und wird in ihrer Schwenkbewegung durch einen Anschlag 22 betätigt, der bei einem vorherbestimmbaren Verschwenkwinkel des Drchfeldmagneten ein Einklinken der Klinke 20 in die Zähne der Zahnscheibe 19 bewirkt. Bei einer Weiterverdrehuny des Drehfeldmagneten wird die Zahnsegmentscheibe 19 in dem Sinn verdreht, daß der exzentrische Bolzen der Anlenkung 14 der Verbindungslasche 13 ein Nachstellen der Bremsbeläge bewirkt. Das geschieht im hier aufgezeigten Beispiel durch Vergrößerung des Abstandes zwischen Anlenkung des Drehfeldmagneten 11 und Anlenkung der Verbindungslasche 13 im Punkt 14. Dadurch werden die Zangenschenkel 4 und 5 in diesem Bereich gespreizt, so daß sie sich um die Schwenkbolzen 7 mit ihren Bremsbelägen 2 der Scheibe 1 nähern.
Besonders das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit der selbsttätigen Nachstellung beim Bremsbelagverschleiß ist für solche Bremsen geeignet, bei denen ein hoher Verschleiß der Beläge zu erwarten ist. Diese Anordnung setzt eine entsprechend große Exzentrizität des Exzenters 12 voraus, um den Einfallweg und den Verschleißweg der Bremse bis zum Ende der Gebrauchsdauer des Belages zu überdecken.
Für Bremsen, die keine wiederholten Vollbremsvorgänge mit dem damit verbundenen hohen Verschleiß ausgesetzt sind, d.h. für Sicherheits- oder Haltebremsen, die erst im Stillstand einfallen und nur in Notfällen einmalige Stoppbremsungen durchführen, genügt ein System, bei dem die Exzenterdrehung mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Anschläge begrenzt wird und bei dem zusätzlich durch ein Signal erkennbar gemacht werden kann, wenn der Verschweiß des Bremsbelages zu weit fortgeschritten ist.
Leerseite

Claims

Industriescheibenbremse Patentansprüche 1.) Industriescheibenbremse zum Stillsetzen intermittierend wirkender Arbeitsmaschinen, bestehend aus einer Bremsscheibe, an die mit Bremsbelägen versehene radial angeordnete Zangen anlegbar sind, wobei zum Aufbringen der Bremskraft die Zangenschenkel mittels Federwirkung um fest am Rahmen der Bremse angeordnete Schwenkbolzen schwenkbar und mit ihren Bremsbelägen an die Bremsscheibe anlegbar sind und zum Lösen der Bremse Einrichtungen zum Schwenken der Zangenschenkel entgegen der Federwirkung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnt, daß die Einrichtung zum Lösen der Bremse aus einem Drehfeldmagneten (11) mit Untersetzungsgetriebe (U) besteht, dessen Drehmoment in eine der Federkraft (10) entgegengerichtete Kraft umsetzbar ist.
2. Industriescheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umsetzen des Drehmomentes des Drehfeldmagneten Exzenter, Spindeln, Zahnstangen, Kurvenscheiben oder dergleichen (12) vorgesehen sind.
3. Industriescheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Zangenschenkel (4,5) zum Lösen der Bremse durch den vorherbestimmten Drehwinkel des Drehfeldmagneten (11) begrenzt ist.
4. Industriescheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Zangenschenkel (4,5) zum Lösen der Bremse durch nachführbare Anschläge an den Zangenschenkeln (4,5) begrenzt ist.
5. Industriescheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehfeldmagnet (11) an einem der Zangenschenkel (5) im Bereich zwischen seinem Schwenkbolzen (7) und dem Angrenzpunkt der als Druckfeder (10) , insbesondere als Tellerfederpaket ausgebildeten Feder angeordnet ist und einen Exzenter (12) betätigt, der über eine Verbindungslasche (13) mit dem anderen Zangenschenkel(4),die Uffnung beider Zangenschenkel (4,5) bewirkend, verbunden ist.
6. Industriescheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt der Verbindungslasche (13) am anderen Zangenschenkel (4) als exzentrischer Bolzen (14) oder ähnlicher Verstellmechanismus ausgebildet ist.
7. Industriescheibenbremse nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Bolzen(14) im Anlenkpunkt der Verbindungslasche (13) abhängig vom verschleißbedingten Anwachsen des Verdrehwinkels des Drehfeldmagneten (11)selbsttätig nachstellbar ist, wozu zum Versstellen des exzentrischen Bolzens (14) eine mit diesem fest verbundene Zahnscheibe der Zahnsegmentscheibe (19) vorgesehen ist, in die eine mit dem Drehfeldmagneten (11) bzw. dessen Getriebe (U) verbundene Klinke (21) beim Erreichen des Grenz-Verdrehwinkels in Kontakt kommt und ein Verdrehen des Bolzens (14) bewirkt.
8. Industriescheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmale, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberschreiten des Grenz-Verdrehwinkels optisch oder akustisch anzeigbar ist und gegebenenfalls ein Signal zum Sperren eines Triebwerkes erzeugt.