DE1179628B

DE1179628B - Electromagnetically controlled brake with manual adjustment device

Info

Publication number: DE1179628B
Application number: DEW31310A
Authority: DE
Inventors: Hellmut Morgenstern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-20
Filing date: 1961-12-20
Publication date: 1964-10-15

Description

Elektromagnetisch gesteuerte Bremse mit Handverstellvorrichtung Die Erfindung betrifft eine durch Wechselstrom unmittelbar elektromagnetisch gesteuerte Bremse für Wechsel- oder Drehstrommotoren, bestehend aus lamellierten, durch eine ringförmige, Spule gesteuerten, radial und sternförmig zur Motorwelle angeordneten Magnetjochen und diesen entsprechenden lamellierten Ankern zum Lösen der Bremse und Schließen durch Federkraft, wobei ein am Motorgehäuse anflanschbarer ringtopfförmiger, mit einem Hohlraum um die Motorwelle versehener Block aus nicht magnetisierbarem Werkstoff laniellierte U-Magnetjoche radial und sternförmig eingebettet umschließt, derartig, daß die U-Magnetjoche durch eine gemeinsame ringförmige Spule mit Einphasenwechselstrom erregt werden und an den freien Enden der U-Magnetjoche Kurzschlußrahmen angeordnet sind.' Diesen U-Magnetjochen gegenüber dient feiner eine Scheibe aus nicht magnetisierbaremWerkstoff, indielamelliertel-Anker radial und sternförmig, der Anzahl und Anordnung der Magnetjoche entsprechend eingebettet sind, als Träger für den Innenkonus der Bremse und ist mit einer im Hohlraum des Blockes axial verschiebbaren Nabe versehen.Electromagnetically controlled brake with manual adjustment device Die The invention relates to an alternating current directly electromagnetically controlled Brake for AC or three-phase motors, consisting of laminated, through a ring-shaped, coil-controlled, arranged radially and star-shaped to the motor shaft Magnetic yokes and these corresponding laminated armatures for releasing the brake and closing by spring force, whereby a ring pot-shaped, Block made of non-magnetizable material with a cavity around the motor shaft Material encompasses planar U-shaped magnet yokes, embedded radially and in a star shape, such that the U-magnet yokes through a common annular coil with single-phase alternating current are excited and arranged at the free ends of the U-magnet yokes short-circuit frame are.' Opposite these U-magnet yokes is a disc made of non-magnetizable material, in the lamellar quarter armature radial and star-shaped, the number and arrangement of the magnet yokes are embedded accordingly, as a carrier for the inner cone of the brake and is provided with an axially displaceable hub in the cavity of the block.

Sie geht somit von einer Bremse nach der Patentanmeldung W 28040 VIII b/21 d' (deutsche Auslegeschrift 1145 265) aus und ergänzt sie durch eine Handverstellvorrichtung.It is based on a brake according to patent application W 28040 VIII b / 21 d '(German Auslegeschrift 1 145 265) and supplements it with a manual adjustment device.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Bremse durch die Handverstellvorrichtung mit kurzem Schaltweg und zügig zum Einfallen oder zum Lüften zu bringen, wenn der Motor eingeschaltet ist.The object of the invention is to control the brake by the manual adjustment device with a short switching path and can be quickly collapsed or ventilated, if the Motor is switched on.

Erfindungsgemäß wird die Lösung der Aufgabe dadurch erreicht, daß die Handverstellvorrichtung zum Aus- und Einschalten der Bremse aus einer ringförmigen Schaltscheibe besteht, die am Bremsblock schwenkbar gelagert und mit Ausnehmungen versehen ist, in die am Bremsblock über den Umfang verteilt angeordnete, kugelige Erhebungen greifen, daß ferner diese Erhebungen bei Verdrehung der Schaltscheibe mit kurzem Schaltweg aus deren Ausnehmungen heraustretend eine axialeVerschiebung der Schaltscheibe bewirken und daß hierdurch eine in der verlängerten Nabe angeordnete, die Brernsfeder umfassende ringtopfförmige Buchse die Bremsfeder im Sinne der Bremslüftung axial verschiebt.According to the invention, the object is achieved in that the manual adjustment device for switching the brake on and off from an annular There is a switching disc that is pivotably mounted on the brake block and has recesses is provided, in the distributed on the brake block over the circumference, spherical Elevations take hold that, furthermore, these elevations upon rotation of the switching disk with a short switching path, an axial displacement emerges from their recesses effect of the switching disk and that thereby a arranged in the elongated hub, The ring cup-shaped bushing encompassing the Brerns spring, the brake spring in the sense of the brake release axially displaced.

Die kugeligen Erhebungen sind dabei zweckmäßig aus aus dem Bremsblock vorstehenden, über den Umfang der Schaltscheibe verteilten Kugeln gebildet, deren größter Teil vertieft im Bremsblock lagert; rner weist die Schaltscheibe zum Brernsblock hin den kugeligen Erhebungen entsprechende Ausnehmungen auf. Die Erhebungen könnne auch in abgeänderter, den Ausnehmungen entsprechender Form gestaltet sein.The spherical elevations are expediently from the brake block protruding, distributed over the circumference of the switching disk balls, whose most of it is deepened in the brake block; rner points the switching disc to the Brernsblock towards the spherical elevations corresponding recesses. The surveys can also be designed in a modified form corresponding to the recesses.

Eine Vorrichtung zum selbsttätigen Lüften einer Scheibenbremse beimEinschalten einesElektromotors und Einfallen der Bremse durch ringförmig angeordnete Federn beim Ausschalten mittels zweier Schaltkränze zwischen einer Schaltscheibe mit Kugeln ist für einen vor- und rückWärts laufenden Motor be# kannt. Diese bekannte Vorrichtung dient einem anderen Zweck als dem Gegenstand der Erfindung; bei diesem handelt es sich nämlich um eine zusätzliche Handstellvorrichtung einer elektromagnetisch gesteuerten Bremse. Diese bekannte Vorrichtung ist andersartig und kompliziert.A device for automatically releasing a disc brake when it is switched on an electric motor and application of the brake by means of springs arranged in a ring when switching off by means of two switching rings between a switching disc with balls is known for a motor running forwards and backwards. This known device serves a purpose other than the subject matter of the invention; this is what it is about namely an additional manual control device of an electromagnetically controlled one Brake. This known device is different and complicated.

Eine weitere bekannte, Einrichtung zeigt bei einer elektromagnetischen Bremse eines Elektromotors eine Nachstellvorrichtung für den Abrieb, die auch als Verstellvorrichtung von Hand zum Einfallen und Lüften der Bremse dienen soll. Die Mittel zur Verstellung von Hand sind, ähnlich wie bei der Nachstellvorrichtung, ineinandergreifende Schraubenflächen, dr-re eine an einer Radnabe drehbeweglich irn Gehäuse gelagert ist und durch einen Hebel eine- größere Drehung über einen dreiviertel Kreis bis zu einem Anschlag auszuführen hat, um die andere Schraubenfläche an einer Stellscheibe gegen oder durch eine Anzahl über den Umfang verteilter Federn zum Einfallen oder Lösen der Bremse axial zu verschieben. Die Verwendung beider Vorrichtungen nebeneinander ist im einzelnen nicht dargestellt und schwer ausführbar.Another known device shows, in the case of an electromagnetic brake of an electric motor, an adjusting device for the abrasion, which is also intended to serve as an adjusting device by hand for engaging and releasing the brake. The means for adjusting by hand are, similar to the adjustment device, interlocking screw surfaces, one of which is rotatably mounted on a wheel hub in the housing and by means of a lever has to perform a greater rotation over a three-quarters circle up to a stop in order to achieve the another screw surface on an adjusting disk to move axially against or by a number of springs distributed over the circumference for engaging or releasing the brake. The use of both devices side by side is not shown in detail and is difficult to implement.

Schließlich ist noch eine mechanische Bremse bei einem Elektromotor bekannt, bei dem eine außen in einem Ringmagnet geführt-, zylindrische. Buchse als Nabe für den Innenkonus vorgesehen ist, die durch einen Exzenter von einem Drehzapfen mittels eines Handhebels über den Umfang einer halben Kreisdrehung verstellt wird.Finally, there is a mechanical brake on an electric motor known, in which an outside out in a ring magnet, cylindrical. Socket as Hub for the inner cone is provided by an eccentric of a pivot pin is adjusted by means of a hand lever over the circumference of half a circular rotation.

Gegenüber den längeren Schaltwegen bei den letztgenannten Vorrichtungen erlaubt die erfindungsgemäße Einrichtung ein schnelles Ein- oder Ausrücken der Bremse; ermöglicht wird dies durch einen sehr kurzen Schaltweg sowie durch einen gleichmäßigen und zuverlässigen Eingriff über einen zentralen, konzentrischen und gleichzeitigen Angriff mehrerer leichtgängiger Schaltstellen.Compared to the longer switching paths in the latter devices allows the invention Set up a quick on or off Release the brake; this is made possible by a very short switching path as well through an even and reliable engagement via a central, concentric and simultaneous attack by several smooth switching points.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung, und zwar ist F i g. 1. ein Längsschnitt und F i g. 2 in der oberen Hälfte ein Schnitt bei A in F i g. 1 mit Ansicht auf den Block und in der unteren Hälfte ein Schnitt bei B mit Ansicht auf die Magnetjoche.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention, namely F i g. 1. a longitudinal section and FIG. 2 in the upper half a section at A in FIG. 1 with a view of the block and in the lower half a section at B with a view of the magnet yokes.

Der in F i g. 1 dargestellte Elektromotor besitzt einen Läufer 23 auf einer Welle 7 und ist durch ein Gehäuse 24, welches ein in einem Bund der Welle und durch eine Scheibe 25 getragenes Wälzlager für die Welle 7 aufweist, nach rechts geschlossen. Das Wälzlager ist durch eine Dichtung zum Motor abgeschlossen.The in F i g. The electric motor shown in FIG. 1 has a rotor 23 on a shaft 7 and is closed to the right by a housing 24 which has a roller bearing for the shaft 7 that is carried in a collar of the shaft and by a disk 25. The roller bearing is closed to the motor by a seal.

Am Gehäuse 24 ist mittels Flansch und Schrauben 24a ein Brernsblock 2 angebracht, der im Verbund-C auß aus nicht magnetisierbarem Stoff, vorwiegend Leichtmetall, Aluminium oder auch Kunststoff, ringförinig und radial angeordnete Magnetjoche 1 zeigt, die durch eine Ringspule 11 gemeinsam magnetisiert werden und zur Schwächung der Brummneigung und Erhöhung der Anzugskraft am Ende Kurzschlußrahmen 3 aufweisen. Die Magnet:joche 1 sind im Block durch Nuten und Vorsprünge 21 besonders gesichert.A brake block 2 is attached to the housing 24 by means of a flange and screws 24a, which in the composite C is made of non-magnetizable material, predominantly light metal, aluminum or plastic, has ring-shaped and radially arranged magnet yokes 1 that are magnetized together by a ring coil 11 and to reduce the tendency to hum and to increase the tightening force at the end of the short-circuit frame 3 . The magnet yokes 1 are specially secured in the block by grooves and projections 21.

Die I-Anker 4 der Bremse sind gleichfalls durch Verbundguß in einen Ankerträger 5 aus nicht magnetisierbarem Stoff, ebenfalls Aluminium oder Kunststoff, eingebettet und durch Nuten und Vorsprünge 22 gesichert. Sie sind, ähnlich wie die Joche, zu einem Träger oder einer Scheibe angeordnet. Der Ankerträger 5 ist außen konusför-inig gestaltet. Die verlängerte Nabe 20 des Ankerträgers ragt in den Hohlraum des Blockes 1 über eine Buchse 19 herein. Der Ankerträger 5 besitzt unten eine Nase als Widerlager für die Bremsfeder 8, welche die Welle 7 umschließt. Der Außenkonus der Bremse sitzt auf einer Bremsscheibe 9, welche Lüfterflügel 16 sowie um die Nabe herum angebrachte Öffnungen 26 zur Belüftung der Bremse aufweist. Die Bremse ist durch ein Gehäuse 18, das öffnungen für den Eintritt von Frischluft und Austritt der Warmluft hat, abgeschlossen. Der Block 1, 2 besitzt am Umfang axiale Kühlrippen 17. Der Ankerträger 5 wird durch axiale Bolzen 10, die im Block befestigt sind, an der Drehung gehindert. Die Bremsscheibe 9 sitzt mit einer Nabe und Nachstellscheiben, durch eine Schraubenmutter befestigt, am Ende der Motorwelle 7. The I-armatures 4 of the brake are also embedded in an armature carrier 5 made of non-magnetizable material, likewise aluminum or plastic, by composite casting and secured by grooves and projections 22. Similar to the yokes, they are arranged to form a carrier or a disk. The armature support 5 is designed to be conical on the outside. The elongated hub 20 of the armature carrier protrudes into the cavity of the block 1 via a bush 19 . The armature support 5 has a nose at the bottom as an abutment for the brake spring 8, which surrounds the shaft 7 . The outer cone of the brake sits on a brake disk 9, which has fan blades 16 and openings 26 made around the hub for ventilating the brake. The brake is closed by a housing 18 which has openings for the entry of fresh air and the exit of the warm air. The block 1, 2 has axial cooling ribs 17 on the circumference. The armature support 5 is prevented from rotating by axial bolts 10 which are fastened in the block. The brake disk 9 is seated with a hub and adjusting disks, fastened by a screw nut, at the end of the motor shaft 7.

Zur Handverstellung dient erfindungsgernäß eine verschwenkbare Schaltscheibe 12, die in einer Ausfräsung am Bremsblock 2 liegt und mit einem Handhebel 13, der mit einem Knopf zur Bedienung nach außen ragt, in beide Endstellungen 13a für Bremsen »Br« und 13b »Lü« verschwenkt werden kann (s. auch Fig.2). Diese Schaltscheibe12 besitzt Ausnehmungen in die Kugeln14, die zum größten Teil im Block 2 gelagert sind, eingreifen. Die Ausnehmungen sind so gestaltet, daß die Kugeln beim Verschwenken der Schaltscheibe diese axial, d. h. in F i g. 1 nach links, vom Brernsblock 2 abdrücken. Neben der Schaltscheibe 12 befindet sich ein nach außen stehender Bund 15a einer Stahlbuchse 15, die mit ihrem ringtopfartigen Teil frei beweglich innerhalb der Nabe 20 des Ankerträgers 5 liegt und mit einem am rechten Ende vorhandenen Bund die Feder 8 umspannt. Bei axialem Ausweichen der Schaltscheibe 12 nach links wird die Feder 8 gespannt; die Nabe 20 und der Ankerträger 5, gegen den die Buchse 15 anliegt, folgen, und die Bremse wird gelöst. Bei Verschwenken des Hebels 13 in die Endstellungen 13a werden die Kugeln 14 in die Ausnehmungen und somit die Schaltscheibe 12 axial nach rechts gedrückt. Die Buchse 15 folgt dieser Bewegung, so daß die Feder 8 über den rechten Bund der Stahlbüchse 15 gegen die Nase der Nabe 20 des Ankerträgers 5 drückt und letzteren mit dem Bremskonus in Bremsstellung bewegt.According to the invention, a pivotable switching disk 12 is used for manual adjustment, which is located in a recess on the brake block 2 and can be pivoted into both end positions 13a for brakes "Br" and 13b "Lü" with a hand lever 13, which protrudes outward with a button for operation (see also Fig. 2). This switching disk 12 has recesses in which balls 14, which for the most part are mounted in block 2, engage. The recesses are designed so that the balls when pivoting the switching disk axially, d. H. in Fig. 1 to the left, push off from Brernsblock 2. Next to the switching disk 12 is an outwardly protruding collar 15a of a steel bushing 15 which, with its ring-pot-like part, is freely movable within the hub 20 of the armature support 5 and spans the spring 8 with a collar at the right end. When the switching disk 12 moves axially to the left, the spring 8 is tensioned; the hub 20 and the armature support 5, against which the bush 15 rests, follow, and the brake is released. When the lever 13 is pivoted into the end positions 13a, the balls 14 are pressed into the recesses and thus the switching disk 12 axially to the right. The bushing 15 follows this movement, so that the spring 8 presses via the right collar of the steel bushing 15 against the nose of the hub 20 of the armature carrier 5 and moves the latter with the brake cone into the braking position.

Statt der Kugeln 14, auf denen die Schaltscheibe 12 mit Ausnehmungen liegt, können Erhebungen nach Art von Nocken am Block vorhanden sein, die sich z. B. auf einer Scheibe in einer weiteren Ausfräsung des Blockes befinden oder auf diesem sonst angeordnet sind. Diese Ausführung ist nicht besonders dargestellt. Statt Erhebungen in Form von Nocken auf einer Scheibe auf oder am Block und Ausnehmungen in der Schaltscheibe 12 anzuordnen, kann auch der Rahmen 12 die Erhebungen, z. B. als Nocken, aufweisen, und am Block oder auf diesem kann eine Scheibe mit Ausnehmungen angebracht sein, mit welchen die Nocken zusammenwirken.Instead of the balls 14 on which the switching disk 12 with recesses is, there may be elevations in the manner of cams on the block, which are z. B. on a disc in a further cutout of the block or on this are otherwise arranged. This embodiment is not specifically shown. Instead of elevations in the form of cams on a disc on or on the block and recesses to be arranged in the switching disk 12, the frame 12, the elevations, for. B. as cams, and a disc with recesses can be provided on or on the block be attached, with which the cams cooperate.

Die frei bewegliche Buchse 15 wird durch den gleichmäßig an verschiedenen (z. B. vier bis sechs) Punkten auftretenden Druck axial gleichmäßig bewegt. Ein Verkanten ist nicht möglich, weshalb die Bremse einwandfrei löst oder einfällt. Der Handhebel macht hierbei eine für den Bedienenden günstige kurze Bewegung, z. B. bei einer Werkzeugmaschine, von ihm weg oder zu ihm hin.The freely movable bush 15 is moved axially evenly by the pressure occurring evenly at different (e.g. four to six) points. Tilting is not possible, which is why the brake releases or engages properly. The hand lever makes a short movement that is favorable for the operator, e.g. B. in a machine tool, away from him or towards him.

Änderungen in der Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verstellen der Buchse und somit der Bremse sind möglich, z. B. in abgeänderter Form des Rahmens oder der Buchse, ohne an dem Gedanken der Erfindung etwas zu ändern.Changes in the design of the device according to the invention for Adjusting the socket and thus the brake are possible, e.g. B. in modified form the frame or the socket without changing anything in the idea of the invention.

Claims

Claims: 1. By alternating current directly electromagnetically controlled brake for alternating or three-phase motors, consisting of laminated, controlled by an annular coil, arranged radially and star-shaped to the motor shaft and these corresponding laminated armatures for releasing the brake and closing by spring force, with one on M & mrgehäuse flange-mounted, ring pot-shaped block made of non-magnetizable material with a cavity around the motor shaft encloses laminated U-magnet yokes embedded radially and in a star shape, in such a way that the U-magnet yokes are excited by a common ring-shaped coil with single-phase alternating current and at the free ends of the U Magnet yokes short-circuit frames are arranged, and that a disk made of non-magnetizable material, in the lamellar I-armature, radially and star-shaped, the number and arrangement of the magnet yokes, are embedded as a support for the inside cone of the brake and is provided with a hub axially displaceable in the cavity of the block, according to patent application W 28040 VIII b / 211 (Auslegeschrift 1 145 265) with a manual adjustment device, characterized in that the manual adjustment device for switching the brake on and off from a ring-shaped switching disk (12), which is pivotably mounted on the brake block and provided with recesses into which spherical elevations arranged distributed over the circumference engage on the brake block, so that these elevations when the indexing disk is rotated with a short switching path from its recesses exiting an axial displacement of the Cause switching disk and that thereby arranged in the elongated hub (20), the spring (8) encompassing, ring cup-shaped bushing (15) axially displaces the spring (8) in the sense of the brake release.

2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the spherical elevations from the brake block (2) protruding over the circumference of the switching disc (12) balls (14) are formed, the largest part of which is recessed in the brake block, and that the Switching disk has recesses corresponding to the spherical elevations towards the brake block. 3. Electric motor according to claim 1, characterized in that the elevations are formed from a ring of cams which act in the same way as balls and on the brake block, for. B. sit on a disc and that the switching disc has the cam corresponding recesses. 4. Electric motor according to claim 1, characterized in that the elevations are arranged on the switching disc and the recesses on the brake block, for. B. on a disc, are located. Considered publications: Deutsche AuslegeschriftenNr.1001389, 1069271; U.S. Patent Nos. 2,037,735, 2,077,888.