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Die
Erfindung betrifft einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Aus
DE 41 26 672 C2 und
dem Artikel „Bremsen
im Blickpunkt" (In:
industrieelektrik+elektronik, 34. Jahrgang 1989, Nr. 1, S. 36-38)
sind Elektromotoren mit einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse
bekannt. Die Bremse weist zwischen einem Magnetkörper eines Elektromagneten
und einer Bremsscheibe eine axial bewegbare Ankerplatte auf, die
drehfest gegenüber
einer Welle des Elektromotors geführt ist. Die Welle ist von
einem Brems-Lagerschild des Elektromotors gelagert, das einen endseitigen
Abschluss eines Gehäuse
des Elektromotors bildet. Die Welle erstreckt sich durch das Brems-Lagerschild
hindurch auf die Außenseite
des Brems-Lagerschildes. Beim Einfallen der Bremse, also nach dem
Ausschalten des Stromes durch den Elektromagneten, wird die Ankerplatte
durch Federkraft gegen Bremsbeläge
eines Belagträgers
gedrückt,
der mit der Welle an der Außenseite
des Brems-Lagerschildes verbunden ist. Somit bremst die Ankerplatte durch
Reibung an dem Bremsbelag des Belagträgers dessen Rotationsbewegung
ab, sobald das Magnetfeld des Elektromagneten hinreichend abgeklungen ist.
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Beim
Lüften
der Bremse, also insbesondere beim Einschalten des Stromes durch
den Elektromagneten, wird eine Kraft auf die Ankerplatte ausgeübt, insbesondere
eine anziehende magnetische, die stärker als die mechanische Gegenkraft
der Federn ist, so dass die Ankerplatte sich von dem Belagträger löst und zur
Anlage an den Magnetkörper
der Bremse kommt.
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Die
Führung
der Ankerplatte verhindert, dass die Ankerplatte um die Rotationsachse
der Welle rotiert, und wird bei dem bekannten Elektromotor durch axiale
Bohrungen oder in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen in der
Ankerplatte realisiert, durch die sich in axialer Richtung jeweils
Bolzen oder Schrauben erstrecken, die gleichzeitig den Elektromagneten
der Bremse an dem Brems-Lagerschild des Elektromotors befestigen.
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Durch
diese Bolzen bzw. Schrauben wird auch die Distanz in axialer Richtung
zwischen dem Brems-Lagerschild des Elektromotors und dem Magnetkörper der
Bremse festgelegt, so dass ein axiales Spiel für die Betätigung der Bremse bzw. die
axiale Bewegung der Ankerplatte definiert ist. Durch Nachstellen
der Bolzen bzw. Schrauben kann das axiale Spiel verkleinert werden,
um einen Abrieb der Bremsbeläge
an der Belagträgerscheibe
auszugleichen.
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Bekannt
ist auch ein Elektromotor mit Bremse der in
DE 41 26 672 C2 beschriebenen
Axt, bei dem der Elektromotor einen Klemmenkasten für den elektrischen
Anschluss des Elektromotors und der Bremse aufweist. Von dem Klemmenkasten
sind durchgehende Kabel zur Stromversorgung der Bremse bzw. deren
Elektronik durch das bremsseitige Gehäuseende des Elektromotors zur
Bremse durchgeführt.
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Bei
der in
DE 41 26 672
C2 beschriebenen Bremse handelt es sich um eine sogenannte
Einbaubremse, die direkt an den Elektromotor angebaut ist. Die Bremse
kann daher kompakt aufgebaut sein. Die Baulänge, das Gewicht und der Fertigungsaufwand sind
somit geringer als bei sogenannten Anbaubremsen, die separat aufgebaute
Bremsen sind und an dem Gehäuse
des Elektromotors angesetzt werden.
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Es
ist beispielsweise eine Anbaubremse bekannt, die an einem stirnseitig
außenliegenden
Ende des Elektromotors an einem Flansch angeschraubt wird. Um das
Gewicht der Anbaubremse tragen zu können, ist der Flansch verhältnismäßig dick
und stabil aufgebaut. Die Außenseite
des Reibblechs dient als Bremsfläche,
an die der mit der Welle rotierende Belagträger beim Einfallen der Bremse
gedrückt wird.
Von der Reibfläche
aus gesehen weist der Belagträger,
wie auch bei der vorstehend beschriebenen Einbaubremse, an seiner
abgewandten Seite einen Bremsbelag auf, der beim Einfallen der Bremse Reibungsarbeit
an der Ankerplatte leistet. Auch die Ankerplatte der Anbaubremse
wird durch Bolzen oder Schrauben gegen ein Mitrotieren mit der Motorwelle
gesichert, wobei die Bolzen oder Schrauben gleichzeitig der Befestigung
des Elektromagneten an dem Flansch dienen.
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Eine
Anbaubremse, die die beim Bremsen erzeugte Wärme über viskoses Öl abführt, ist
aus der
DE 39 04 881
A1 bekannt. Weitere Ausführungsformen einer Anbau- und
einer Einbaubremse lassen sich dem Artikel „Mechanische Bremsen an Elektromotoren" von Helmut Greiner
aus EMA-Elektrische Maschinen (Heft 6/1993, Hüthig & Pflaum, S. 155-160) entnehmen.
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Bei
der Montage oder bei Wartungsarbeiten an bekannten Elektromotoren
mit elektromagnetisch betätigbaren
Bremsen kann vielfach die Bremse nur zusammen mit dem Brems-Lagerschild
des Elektromotors montiert bzw. demontiert werden. In anderen Fällen kann
die Bremse zwar von dem am Elektromotor befestigten Brems-Lagerschild
abgenommen werden, befinden sich aber außer dem Belagträger noch
weitere Teile zwischen dem Bremsschild der Bremse und dem Bremslagerschild
des Elektromotors, die einzeln montiert werden müssen, bzw. die sich bei der
Demontage unbeabsichtigt lösen
und herunterfallen können.
Beispiele für
solche zusätzlichen Teile
sind Druckfedern, die einen Bremsspulenkern der Bremse über Druckringe
gegen den Anschlag von langen Befestigungsschrauben drücken, und Distanzhülsen zum
Festlegen der axialen Distanz zwischen Bremsschild und Brems-Lagerschild.
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Beim
Einleiten des Bremsvorganges, d. h. beim Einfallen der Bremse, sind
zudem bei den vorstehend beschriebenen bekannten Elektromotoren mit
Bremsen die Ankerplatte und/oder die Befestigungsbolzen bzw. die
Befestigungsschrauben oder Distanzhülsen einem Verschleiß ausgesetzt,
da infolge des Bremsdrehmomentes die Ankerplatte gegen die Bolzen
bzw. Schrauben schlägt.
Die aneinanderschlagenden Teile bestehen üblicherweise alle aus Metall,
was zu einem hohen Verschleiß führt. Weiterhin
ist das durch das Anschlagen erzeugte Geräusch häufig störend. Lärmgrenzwerte am Arbeitsplatz
können
unter Umständen
nicht eingehalten werden. Auch sind der Montageaufwand bzw. Demonta geaufwand
und der Aufwand für
die Fertigung bei vielen Einzelteilen erheblich.
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Werden
bei der Demontage von Bremsen, die an einem Elektromotor mit Kabeldurchführung zur
Bremse befestigt sind, die Arbeiten nicht mit größter Vorsicht und Sorgfalt
ausgeführt,
kann es außerdem
zu Beschädigungen
der Kabel kommen oder können
die Kabel gar abgerissen werden.
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Von
diesem Stand der Technik, insbesondere vom Stand der Technik wie
in dem Artikel „Bremsen
im Blickpunkt" beschrieben,
ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor
mit einer betriebssicheren und geräuscharmen elektromagnetisch
betätigbaren
Bremse der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Aufwand
für die
Montage und Demontage der Bremse möglichst gering ist.
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Die
Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist die
Bremse vorkomplettiert ausgebildet und an das Gehäuse des
Elektromotors anschraubbar.
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Bei
der Montage der Bremse muss daher lediglich der Bremsrotor drehsicher
mit der Welle des Elektromotors verbunden werden und muss die Bremse
an dem Gehäuse
befestigt, insbesondere angeschraubt, werden. Die Montage weiterer
Einzelteile, wie Distanzhülsen,
Druckfedern und dergleichen entfällt.
Damit ist insbesondere ein Auswechseln der Bremse durch eine Ersatzbremse
in kürzester
Zeit möglich.
Vor allem beim Einsatz in Produktionsanlagen zur Serienfertigung
können
somit die wartungsbedingten Stillstandszeiten kurz gehalten werden.
Auch muss das Brems-Lagerschild des Elektromotors nicht entfernt
werden, so dass der Elektromotor während der Wartungsarbeiten
weitgehend vor Verschmutzung geschützt bleibt. Die Vorkomplettierung
hat zudem den Vorteil, dass das Zusammensetzen der Bremse am Fertigungsort
schneller und damit kostengünstiger
erfolgen kann als am Einsatzort der Bremse.
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Vorzugsweise
ist eine Steckereinrichtung vorgesehen zum Zuführen von Strom zu der Bremsspule
des Elektromagnets der Bremse, die beim Befestigen der Bremse, insbesondere
dem Anschrauben an das Gehäuse
des Elektromotors zusammensteckbar ist. Auf diese Weise bleiben
die Leitungsverbindungen zwischen dem Elektromotor und der Bremse
frei von Beanspruchungen und werden daher auch ohne besondere Sorgfalt
nicht beschädigt. Weiterhin
vereinfacht sich die Montage zusätzlich,
da die elektrischen Verbindungen nicht erst durch Anschrauben von
Kabeln hergestellt werden müssen. Insbesondere
bei geeigneter Integration der Steckereinrichtung in das Gehäuse des
Elektromotors und/oder in die Bremse wird die elektrische Verbindung
einfach durch Ansetzen der Bremse an das Gehäuse hergestellt.
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Besonders
bevorzugt wird eine Weiterbildung, bei der die Führungseinrichtung, in der die
Ankerplatte im wesentlichen drehfest aber in Richtung der Welle
des Elektromotors axial verschiebbar ist, als Ring ausgebildet ist,
der mit dem Magnetkörper verbunden,
insbesondere verschraubt ist. Der Ring kann insbesondere im Spritzgußverfahren
aus einem Kunststoff gefertigt sein. In jedem Fall aber übernimmt
der Ring mehrere Funktionen, nämlich
eine Gehäusefunktion
und die Führungsfunktion
für die Ankerplatte,
so daß ein
hoher Grad an Integration und Modularität erreicht ist. Gegenüber mehreren Bolzen
oder Schrauben, die bei bekannten Elektromotoren die Führungsfunktion übernehmen,
hat der Ring den Vorteil eines einzigen Bauteils oder einer Bauteilegruppe,
das bzw. die einfacher und kostengünstiger montiert werden kann.
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Vorzugsweise
ist durch den Ring in axialer Richtung eine Distanz zwischen dem
Brems-Lagerschild und dem Magnetkörper der Bremse festgelegt, so
daß ein
festes, nicht nachstellbares axiales Spiel für die Betätigung der Bremse definiert
ist. Dabei wird insbesondere ein Bremsbelag bzw. werden Bremsbeläge mit hoher
Abriebsfestigkeit verwendet, so daß ein Auswechseln erst nach
vielen Bremszyklen erforderlich ist. Bei dieser Weiterbildung übernimmt
der Ring auch die Funktion der Distanzfestlegung zwischen dem Brems-Lagerschild
des Elektromotors und dem Magnetkörper der Bremse. Das wartungstechnisch
aufwendige Nachstellen der Distanz entfällt somit. Durch präzise Fertigung
des Ringes kann die Distanz ein für allemal im Vorhinein bei
der Fertigung festgelegt werden. Um geringfügig voneinander differierende
Distanzen einstellen zu können,
bietet es sich an, eine Mehrzahl von unterschiedlichen Ringen herzustellen
und auf Lager zu halten, die im Bedarfsfall eingesetzt werden können. Damit
ist in seltenen Fällen,
in denen ein Nachstellen des axialen Spiels für die Betätigung der Bremse dennoch nötig ist,
auch ein Einstellen der Distanz einfach durch Auswechseln des Rings
möglich.
Auch kann die Distanz auf diese Weise für unterschiedliche Einsatzzwecke
einer Bremse angepaßt
werden. Vorzugsweise ist der Ring lediglich mit kurzen Schrauben
(im Vergleich zu langen Schrauben zur Befestigung der Bremse an
dem Elektromotor) an dem Bremsschild der Bremse angeschraubt. Ein
Auswechseln des Ringes ist somit in kürzester Zeit möglich.
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Bevorzugtermaßen weist
der Ring zumindest eine nutartige, sich in axialer Richtung erstreckende
Führungsaussparung
zur Aufnahme eines Vorsprungs der Ankerplatte auf. Alternativ kann
der Ring einen Vorsprung und die Ankerplatte eine Ausnehmung aufweisen.
In jedem Fall ist eine zuverlässige
Führung
gegeben, die eine Rotation der Ankerplatte mit der Welle des Elektromotors
beim Bremsvorgang verhindert. Insbesondere wenn der Ring aus Kunststoff
gefertigt ist, kommen beim Bremsen die stoß- und geräuschdämpfenden Eigenschaften von Kunststoffen
zur Geltung. Der Verschleiß ist
gering.
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Günstig ist
eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremse, bei der die Führungseinrichtung
und der Magnetkörper
Dichteinrichtungen zur Abdichtung der vorkomplettierten Bremse aufweisen.
Beispielsweise durch umlaufende Dichtringe, die in Nuten des Schildes
eingesetzt werden, können somit
die beweglichen Teile der Bremse wirksam vor dem Eindringen von
Schmutz bewahrt werden. Dies trägt
zur Verlängerung
der Wartungsintervalle bei.
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Vorzugsweise
weist der Ring erste Teile einer Steckereinrichtung auf und weist
das Brems-Lagerschild zweite Teile der Steckereinrichtung auf, die der
Zuführung
von Strom zu der Bremsspule und/oder zu elektronischen Schaltungen
der Bremse dienen. Die ersten und zweiten Teile der Steckereinrichtung
sind derart ausgebildet, daß sie
beim Anschrauben der Bremse an das Gehäuse miteinander in elektrischen
Kontakt kommen. Insbesondere sind die ersten Teile der Steckereinrichtung
so in den Ring integriert, daß diese
ohne exakte Ausrichtung der Bremse bei der Montage auf die zweiten
Teile aufgesteckt werden können,
wobei die Steckereinrichtung die Bremse exakt an die richtige Montageposition führt. Anschließend ist
die Bremse lediglich noch an das Gehäuse des Elektromotors anzuschrauben.
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Zweckmäßigerweise
ist der Bremsrotor, wie auch die Ankerplatte, axial verschiebbar
angeordnet. Ein Mitnehmer, der mit der Welle verbunden ist, ist vorzugsweise
vorgesehen, um den Bremsrotor drehsicher mitzunehmen.
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Vorzugsweise
kommt der Bremsrotor beim Bremsvorgang in Angriff an ein Reibblech,
das an dem Brems-Lagerschild angeordnet ist und leistet bei stromloser
Bremsspule dort Bremsarbeit.
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Bevorzugt
wird auch eine Ausgestaltung, bei der das Reibblech mittels eines
Bajonett-Verschlusses an der Führungseinrichtung
befestigt wird. Beim Bremsvorgang kommt der axial bewegliche Bremsrotor
zur beidseitigen Anlage an das Reibblech und an die Ankerplatte.
Bei dieser Ausgestaltung kann die komplette Bremse inklusive dem
Reibblech ohne Demontage des Brems-Lagerschildes ausgetauscht werden.
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In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist der Bremsrotor einen
in axialer Richtung einstückig
durchgehenden Bremskörper
auf zur Erzeugung von Bremsreibung auf der Ankerplatte und gegebenenfalls
an dem Brems-Lagerschild bzw. auf dem Reibblech. Insbesondere bei
Verwendung eines langlebigen Materials für den Bremsrotor und bei Verwendung
eines Ringes als Führungseinrichtung
für die
Ankerplatte kann somit ein Nachstellen der Bremse vermieden werden.
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Gegenüber bekannten
Ausführungen
von Bremsrotoren, bei denen ein Belagträger einseitig oder beidseitig
separate Bremsbeläge
trägt,
können somit
wegen der geringeren Teilevielfalt auch geringere Abmessungstoleranzen
bei der Herstellung eingehalten werden, so daß es möglich ist, ohne Nacharbeiten
einen Soll-Wert
für das
axiale Spiel zum Betätigen
der Bremse einzuhalten.
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Bekannt
sind auch Ausführungen
des Bremsrotors, bei denen die stirnseitigen Bremsflächen des
Bremsrotors zur Erzeugung von Bremsreibung auf der Ankerplatte und
gegebenenfalls an dem Bremslagerschild unterbrochen ist bzw. mit
mehreren separaten Bremsbelägen
besetzt ist. Vorteilhafterweise hat der Bremsrotor bei einer Weiterbildung eine
stirnseitige im wesentlichen rotationssymmetrische Bremsfläche zur
Erzeugung von Bremsreibung auf der Ankerplatte und gegebenenfalls
eine zweite solche Bremsfläche
zur Erzeugung von Bremsreibung an dem Brems-Lagerschild bzw. auf
dem Reibblech. Somit können
die Bremsflächen
gegenüber bekannten
Konstruktionen vergrößert werden,
was sich verlängernd
auf die Lebensdauer der Bremsbeläge
bzw. des insbesondere einstückigen
Bremsrotors auswirkt.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung erläutert. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die
einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 einen
gestuften Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremse;
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2 einen
halbseitigen Längsschnitt
entlang der Linie C-E in 1,
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3 einen
gewinkelten Längsschnitt
entlang der Linie B-D in 1,
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4 eine
stirnseitige Ansicht der vorkomplettierten Bremse mit eingesetztem
Reibblech, und
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5 einen
gewinkelten und gestuften Längsschnitt
entlang der Linie G-H in 4
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1 zeigt
einen gestuften Querschnitt entlang der Linie A-A in 3.
Wie am besten aus 3 erkennbar ist, ist eine vorkomplettierte
Bremse 10 mit dem Brems-Lagerschild 4 eines Elektromotors 1 verschraubt.
Die Lage der beiden, bezüglich
dem Zentrum der Welle 5 des Elektromotors 1 einander
gegenüberliegenden
langen Schrauben 24, mit denen die Schraubverbindung zwischen
der Bremse 10 und dem Elektromotor 1 hergestellt
ist, ist am besten aus 1 erkennbar. Der Elektromotor 1 weist
einen Rotor 2 auf, der mit einer Welle 5 verbunden
ist, die sich durch das endseitige Brems-Lagerschild 4 des
Elektromotors 1 hindurcherstreckt. Das Brems-Lagerschild 4 bildet
den bremsseitigen Abschluß des
Gehäuses 3 des
Elektromotors 1. Wie aus 3 erkennbar
ist, weist das Brems-Lagerschild 4 eine vorspringende,
kreisscheibenförmige
Endfläche
auf, die mit einem Reibblech 6 besetzt ist. Das Reibblech 6 ist mittels
eines Bajonett-Verschlusses auswechselbar an der Bremse 10 befestigt,
wie noch genauer anhand von 4 erläutert wird.
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Die
Welle 5 des Rotors 2 ragt so weit aus dem Brems-Lagerschild 4 heraus,
daß die
Bremse 10 und weitere, nicht näher beschriebenen Einrichtungen
außerhalb
des Gehäuses 3 um
die Welle 5 herum angeordnet sind. Die Bremse 10 weist
eine Bremsspule 11 auf, mit der eine magnetische anziehende
Kraft auf eine Ankerplatte 13 ausgeübt werden kann, um die Ankerplatte 13 an
dem Magnetkörper 17 zur
Anlage zu bringen. Dieser anziehenden Kraft entgegen wirken Druckkräfte von
Druckfedern 12, von denen in dem Längsschnitt von 3 nur
eine erkennbar ist. Der Magnetkörper 17,
die Bremsspule 11, die Ankerplatte 13 und ein
Bremsrotor 20 erstrecken sich im wesentlichen rotationssymetrisch
um die Welle 5 des Elektromotors 1 herum. Ein
Mitnehmer 28 ist als einziges für die Bremsfunktion der Bremse 10 unmittelbar
wichtiges Bauteil nicht bereits bei der Her-stellung der Bremse 10 vorkomplettiert worden.
Der Bremsrotor 20 ist drehfest aber axial verschiebbar
auf den Mitnehmer 28 aufgesetzt, der drehsicher mit der
Welle 5 verbunden ist. Der Bremsrotor 20 weist eine
erste, ankerplattenseitige Bremsfläche 21 und eine zweite,
reibblechseitige Bremsfläche 22 auf,
die jeweils rotationssymetrisch ausgebildet sind. Der Bremsrotor 20 ist
im Bereich zwischen der ersten 21 und der zweiten 22 Bremsfläche einstückig ausgebildet
und besteht aus einem abriebfesten Material, um ein Nachstellen
der Bremse in axialer Richtung aufgrund von Abrieb zu vermeiden.
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Die
vorkomplettierte Bremse 10 weist weiterhin einen Führungsring 15 auf,
der wie 1 am besten zeigt, die Welle 5,
die Ankerplatte 13 und den Bremsrotor 20 in Umfangsrichtung
rundherum geschlossen umläuft.
Der Führungsring 15 weist
drei Führungsaussparungen 16 auf,
die sich nutartig in axialer Richtung erstrecken und der Aufnahme
von jeweils einem Vorsprung 14 der Ankerscheibe 13 dienen.
Von den Vorsprüngen 14 ist
wegen der stufenartigen Schnittdarstellung in 1 nur
einer erkennbar. Durch die Führung
der Vorsprünge 14 in
den Führungsaussparungen 16 wird
im wesentlichen ein Verdrehen der Ankerplatte 13 um die
Welle 5 verhindert. Beim Bremsvorgang entsteht somit zuverlässig Reibung
zwischen der Ankerplatte 13 und dem Bremsrotor 20.
Wie aus 3 und 2 erkennbar
ist, sind zwei in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Dichtungen 18 in
dem Führungsring 15 vorgesehen, und
zwar je eine Dichtung 18 zur Abdichtung des Führungsrings 15 gegen
den Magnetkörper 17 und gegen
das Brems-Lagerschild 4. Der durch den Führungsring 15 definierte
Innenraum der Bremse 10 ist somit zumindest umfangsseitig
vollständig
abgedichtet. Der Führungsring 15 ist
im Spritzgußverfahren aus
Kunststoff gefertigt. Die gespritzten Dichtungen 18 sind
in umlaufenden Nuten des Führungsrings 15 angeordnet.
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Weiterhin
ist in den Führungsring 15 ein
Stecker 26 eines Steckverbinders 25 integriert,
der dem elektrischen Anschluß der
Bremse 10 dient. Der Stecker 26 ist im montierten
Zustand der Bremse 10 in eine entsprechende Buchse 27 eingesteckt,
die an dem Brems-Lagerschild 4 befestigt ist. Von dort
führt ein
nicht gezeigtes Kabel durch die Kabeldurchführung 7 zu dem Klemmenkasten 8 (siehe 1),
der mit dem Gehäuse 3 des
Elek tromotors 1 verbunden ist. In dem Klemmenkasten 8 befindet
sich der Anschluß für die elektrische
Versorgung sowohl des Elektromotors 1 als auch der Bremse 10.
Alternativ kann der Klemmenkasten auch an der Bremse angeordnet
sein. In diesem Fall führt
eine elektrische Leitung zur Versorgung des Elektromotors von der Bremse über einen
Steckverbinder, der in dem Führungsring
angeordnet ist, zu dem Elektromotor.
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Im
folgenden wird nun auf die Vorkomplettierung und auf die Montage
der Bremse 10 an dem Elektromotor 1 eingegangen.
Zur Montage wird die Bremse 10 vorkomplettiert vom Werk
angeliefert. Hierzu ist die Bremse 10 bis auf den Mitnehmer 28 vorkomplettiert.
Der Führungsring 15 ist
mit zwei kurzen Schrauben 19 an dem Magnetkörper 17 angeschraubt
(siehe 2). Die Position der zwei kurzen Schrauben 19 zueinander
ist aus 1 erkennbar. Sie liegen bezüglich der
Rotationsachse der Welle 5 achsensymetrisch an einander
gegenüberliegenden Stellen
der Bremse 10.
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Zwei
weitere kurze Schrauben 9 dienen der Befestigung des Brems-Lagerschilds 4 an
dem Gehäuse 3 des
Elektromotors 1, und zwar an Positionen, die durch Verlängerung
der Längsachse
der kurzen Schrauben 19 im montierten Zustand der Bremse 10 definiert
sind (2).
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Wie
anhand von 4 erkennbar ist, wird vor der
Montage der Bremse 10 an dem Gehäuse 3 des Elektromotors
noch das Reibblech 6 in der Art einer Bajonett-Verbindung
an der Bremse 10 angebracht. Der Führungsring 15 weist
drei Pratzen 29 auf, deren Funktion noch beschrieben wird.
Dementsprechend weist das Reibblech 6 drei korrespondierende
Ausnehmungen 32 auf. Das Reibblech 6 wird nun
an der Stirnseite der Bremse 10 durch Linearbewegung etwa
parallel zur Roationsachse, entlang der sich später die Welle 5 erstreckt,
an den Pratzen 29 vorbei zur Anlage an den Bremsrotor 20 gebracht und
durch Drehbewegung um die Rotationsachse im Uhrzeigersinn gegen
Herausfallen gesichert. Bei der Linearbewegung bildet eine Schulter 33 an
den Führungsring 15,
die etwa das Profil einer Nase hat (5), einen
Anschlag.
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Im
vorkomplettierten Zustand zusätzlich
mit Reibblech 6 stützen
sich die Druckkräfte
der Druckfedern 12 über
die Bauteile Ankerplatte 13, Bremsrotor 12 und
Reibblech 6 an den Pratzen 29 des Führungsrings 15 ab.
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Bei
der anschließenden
Montage der Bremse 10 wird nun der Führungsring 15 so positioniert, daß der Stecker 26 in
die Buchse 27 gesteckt ist und werden zwei lange Schrauben 24 durch
den Führungsring 15 an
den in 1 gezeigten Stellen hindurchgesteckt und durch
entsprechende Bohrungen in dem Brems-Lagerschild 4 hindurch in Gewindebohrungen
in dem Gehäuse 3 des
Elektromotors 1 eingeschraubt (3).
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In
Montageposition werden die Pratzen 29 des Führungsringes 15 entlastet.
Das Reibblech 6 liegt auf einer Planfläche des Bremslagerschildes
auf und es stellt sich ein für
den einwandfreien Betrieb der Bremse erforderlicher Arbeitsluftspalt
zwischen der Ankerplatte 13 und dem Magnetkörper 17 ein. Durch
Anpreßkräfte, die über die
Schulter 33 von dem Führungsring 15 übertragen
werden, wird das Reibblech 6 verdrehsicher gegen das Brems-Lagerschild 4 gedrückt.
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Der
Arbeitsluftspalt ist definiert durch den Abstand der am Reibblech 6 anliegenden
Schulter 33 des Führungsringes 15 zur
Auflagefläche
des Magnetkörpers 17 einerseits
und den Dickenmaßen
von Ankerplatte 13 und Bremsrotor 20 andererseits.
Da der Führungsring 15 fest
an dem Magnetkörper 17 anliegt,
ist der Arbeitsluftspalt durch den Abstand von der Anlagefläche der
Schalter 33 zur Anlagefläche für den Magnetkörper 17,
also durch die Maße
des Führungsringes
und die Maße
des Bremsrotors 20 sowie der Ankerplatte 13 gegeben.
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Der
Steckverbinder, der zumindest teilweise in den Führungsring 15 integriert
ist, kann in dem Fachmann geläufiger
Weise auch andersartig ausgebildet sein. Als erfindungswesentlich
wird zu mindest der Gedanke der Integration eines Teils des Steckverbinders
oder des gesamten Steckverbinders in den Führungsring 15 beansprucht.
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Anhand
von 4 ist noch ein weiteres vorteilhaftes Merkmal
der erfindungsgemäßen vorkomplettierten
Bremse erkennbar. Der Bremsrotor weist eine Aufnahmeöffnung 31 zur
Aufnahme des Mitnehmers 28 auf, der an der Welle 5 des
Elektromotors befestigt ist. Um den Mitnehmer 28 besser
in die Aufnahmeöffnung 31 einführen zu
können,
bzw. um die vorkomplettierte Bremse 10 besser auf den Mitnehmer 28 aufstecken
zu können,
weist der Bremsrotor 20 an seinem stirnseitigen, im montierten
Zustand dem Brems-Lagerschild zugewandten Ende eine Einführabschrägung 30 auf,
so daß das
Einführen des
Mitnehmers 28 erleichtert ist.
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Der
Mitnehmer 28 weist, wie aus der oberen Hälfte von 1 erkennbar
ist, einen zahnradähnlichen
Querschnitt auf. Dementsprechend ist der Innenrand der Aufnahmeöffnung 31 des
Bremsrotors 20 geformt (4).
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Bei
der Montage der Bremse 10 wird die komplette Bremse 10 auf
den Mitnehmer 28 bzw. auf die Welle 5 aufgesteckt,
wobei unter leichtem Hin- und Herdrehen der Welle 5 und/oder
des Bremsrotors 20 die vorkomplettierte Bremse 10 mit
dem Elektromotor gefügt
und anschließend
verschraubt wird.
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Der
erfindungsgemäße Motor
hat den Vorteil, daß er
auch ohne die vorkomplettierte Bremse funktionsfähig ist. Andererseits ist die
vorkomplettierte Bremse nicht ohne das Brems-Lagerschild des Elektromotors
funktionsfähig.
Hierfür
gibt es zwei wesentliche Gründe:
- – Einerseits
fehlt die notwendige Abstützung
in axialer Richtung beim Bremsvorgang, da sowohl die Ankerplatte 13 als
auch der Bremsrotor 20 axial beweglich ausgestaltet sind;
- – andererseits
kann die an dem Reibblech 6 erzeugte Reibungswärme beim
Bremsen nicht in ausreichendem Maße an die Luft abgegeben werden,
so daß das
Reibblech verglühen
würde.
Es ist daher mit einem anderen Körper
bei geringem Wärmewiderstand
verbunden, nämlich
mit dem Brems-Lagerschild 4 des
Elektromotors. An dieses wird die Bremswärme des Reibblechs 6 abgeführt. Das
Brems-Lagerschild 4 ist
vorzugsweise aus Metall gefertigt und weist eine wesentlich größere Wärmekapazität auf, als
das Reibblech 6.
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Ein
weiterer Grund dafür,
daß die
vorkomplettierte Bremse 10 nicht ohne das Brems-Lagerschild 4 des
Elektromotors funktionsfähig
ist, liegt darin, daß ihr
die Dichtheit gegen eindringende Feuchtigkeit oder gegen eindringenden
Schmutz aus der Umgebung fehlt. Die Dichtheit ist erst mit der Montage
an dem Brems-Lagerschild 4 gegeben.
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- 1
- Elektromotor
- 2
- Rotor
- 3
- Gehäuse
- 4
- Brems-Lagerschild
- 5
- Welle
- 6
- Reibblech
- 7
- Kabeldurchführung
- 8
- Klemmenkasten
- 9
- kurze
Schraube
- 10
- Bremse
- 11
- Bremsspule
- 12
- Druckfeder
- 13
- Ankerplatte
- 14
- Vorsprung
- 15
- Führungsring
- 16
- Führungsaussparung
- 17
- Magnetkörper
- 18
- Dichtung
- 19
- kurze
Schraube
- 20
- Bremsrotor
- 21
- erste
Bremsfläche
- 22
- zweite
Bremsfläche
- 24
- lange
Schraube
- 25
- Steckverbinder
- 26
- Stecker
- 27
- Buchse
- 28
- Mitnehmer
- 29
- Pratze
- 30
- Einführschrägung
- 31
- Aufnahmeöffnung
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Schulter