DE29510168U1 - Spring pressure dual circuit braking system - Google Patents
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Federdruck-ZweikreisbremssystemSpring-loaded dual-circuit braking system
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zweikreisbremssystem, insbesondere zur Verwendung in Aufzügen und dergleichen.The present invention relates to a dual-circuit braking system, in particular for use in elevators and the like.
Aus Sicherheitsgründen verlangt die Aufzugsvorschrift TRA 200 zwei getrennte Bremssysteme, so daß bei einem eventuellen Ausfall des einen Bremssystems noch immer die notwendige Sicherheit gewährleistet ist. Zu diesem Zweck können natürlich zwei separate Bremsen, zum Beispiel ruhestrombetätigte Bremsen eingebaut werden, doch ist dies eine relativ teure Lösung, da zwei komplette Bremsen benötigt werden.For safety reasons, the elevator regulation TRA 200 requires two separate braking systems so that if one braking system fails, the necessary safety is still guaranteed. For this purpose, two separate brakes, for example quiescent current brakes, can of course be installed, but this is a relatively expensive solution because two complete brakes are required.
Elektromagnetische Federdruckbremsen, bei denen eine durch Federdruck angepreßte Ankerscheibe einen Brems-/Reibbelagrotor oder eine Bremsscheibe festhält, sind im Stand der TechnikElectromagnetic spring-loaded brakes, in which an armature disk pressed by spring pressure holds a brake/friction lining rotor or a brake disk, are state of the art
vielfach bekannt. Zum Lösen oder „Lüften" der Bremse wird ein Elektromagnet benötigt, der die erwähnte Ankerscheibe gegen den Federdruck vom Bremsenrotor wegzieht. Beim Abschalten des Stromes wird die Ankerscheibe freigegeben und bewegt sich infolge der Federkraft gegen die Bremsscheibe, die je nach Bauart der Bremse z. B. ihrerseits gegen eine feststehende Fläche gepreßt wird. Hierdurch wird das Bremsmoment an der Bremsscheibe bzw. dem Reibbelagrotor erzeugt.widely known. To release or "ventilate" the brake, an electromagnet is required, which pulls the aforementioned armature disk away from the brake rotor against the spring pressure. When the current is switched off, the armature disk is released and moves against the brake disk due to the spring force, which, depending on the design of the brake, is pressed against a fixed surface, for example. This generates the braking torque on the brake disk or the friction lining rotor.
In der DE 41 38 454 Al ist eine dreistufige elektromagnetische Bremse mit variabler Bremskraft für Transportfahrzeuge, wie zum Beispiel Gabelstapler, gezeigt. Zwei konzentrisch zur abzubremsenden Welle im feststehenden Spulenträgergehäuse angeordnete ringförmige Magnetspulen wirken auf eine radial in einen inneren und einen äußeren ringförmigen Abschnitt unterteilte Ankerscheibe ein, wobei diese Abschnitte von auf dem Umfang verteilten Druckfedern in Richtung auf eine Bremsscheibe beaufschlagt werden. Zwischen der Bremsscheibe und der geteilten Ankerscheibe aus magnetischem Werkstoff ist eine ungeteilte nicht magnetische Druckplatte mit Reibbelägen darauf angeordnet. Der erste Satz von Druckfedern wirkt auf den äußeren Teil der Ankerscheibe und stellt mittels der ungeteilten unmagnetischen Druckplatte einen ersten Wert eines Bremsmomentes an der Bremsscheibe dar und ein zweiter Satz der Druckfedern wirkt auf den inneren Teil der Ankerscheibe und stellt auf die gleiche Weise einen zweiten Wert eines Bremsmomentes dar. Je nach dem, ob der eine oder der andere Teil der Ankerscheibe oder beide Ankerscheiben zugleich auf die ungeteilte, nicht magnetische Druckplatte mit den Reibbelägen einwirken, werden drei verschiedene Bremsmomente an der Bremsscheibe erreicht, das heißt, diese Art einer ruhestrombetätigten Bremse ist im Prinzip nichts anderes als eine einzige Bremse, die drei unterschiedliche Bremsmomente zur Verfügung stellt, nämlich das des einen Teils, das des anderen Teils und das beider Teile zusammen. Wenn die ungeteilteDE 41 38 454 A1 shows a three-stage electromagnetic brake with variable braking force for transport vehicles, such as forklifts. Two ring-shaped magnetic coils arranged concentrically to the shaft to be braked in the fixed coil carrier housing act on an armature disk which is divided radially into an inner and an outer ring-shaped section, whereby these sections are acted upon by compression springs distributed around the circumference in the direction of a brake disk. An undivided, non-magnetic pressure plate with friction linings on it is arranged between the brake disk and the divided armature disk made of magnetic material. The first set of compression springs acts on the outer part of the armature disk and, by means of the undivided non-magnetic pressure plate, represents a first value of a braking torque on the brake disk, and a second set of compression springs acts on the inner part of the armature disk and, in the same way, represents a second value of a braking torque. Depending on whether one or the other part of the armature disk or both armature disks act on the undivided, non-magnetic pressure plate with the friction linings at the same time, three different braking torques are achieved on the brake disk, i.e. this type of quiescent current-operated brake is in principle nothing other than a single brake that provides three different braking torques, namely that of one part, that of the other part and that of both parts together. If the undivided
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unmagnetische Druckplatte sich verklemmen sollte, kommt es sogar zu einem Totalausfall der Bremse.If the non-magnetic pressure plate jams, it can even lead to a total failure of the brake.
Die DE 39 06 069 Al zeigt ebenfalls eine elektromagnetische ruhestrombetätigte Federdruckbremse mit einer einen Bremsbelag tragenden Druckplatte, welche mittels mindestens einer am Gehäuse abgestützten Druckfeder gegen eine mit der zu bremsenden Welle drehfest verbundenen Bremsscheibe gedrückt und im gelüfteten Zustand gegen die Kraft der Druckfeder durch eine im Gehäuse aufgenommene stromdurchflossene Spulenanordnung in Richtung auf das Gehäuse angezogen wird. Dabei besteht die Druckplatte aus zwei gegeneinander axial verschieblichen Teilen, wobei jedem der Teile mindestens ein Bremsbelag und mindestens eine Druckfeder zugeordnet ist. Die Bremse dient zur Zweistufenbremsung, das heißt, die beiden axial gegeneinander verschieblichen Teile der Druckplatte werden zwar gemeinsam durch die Spule gelüftet, fallen aber aufgrund unterschiedlich eingestellter Druckfedern zu verschiedenen Zeiten ein, das heißt bei unterschiedlichen magnetischen Flußwerten. Außerdem zeichnet sich diese Bremse dadurch aus, daß die Spule eine Hauptwicklung und eine Hilfswicklung umfaßt und ein mechanischer Schalter vorgesehen ist, der bei vollständig angezogener Druckplatte die Stromzufuhr zu der Hauptwicklung unterbricht, so daß nur noch die Hilfswicklung erregt ist, was für ein Halten der Bremse in gelüftetem Zustand ausreicht, weil bei angezogener Druckplatte weniger elektrische Energie notwendig ist, um den äußeren und inneren Teil der Druckplatte entgegen der Kraft der Druckfedern zu halten. Eine voneinander unabhängige Betätigung der beiden Teile der Druckplatte, insbesondere ein voneinander unabhängiges magnetisches oder mechanisches Lüften der beiden Teile der Druckplatte ist nicht vorgesehen.DE 39 06 069 A1 also shows an electromagnetic quiescent current-operated spring pressure brake with a pressure plate carrying a brake pad, which is pressed against a brake disk connected in a rotationally fixed manner to the shaft to be braked by means of at least one compression spring supported on the housing and in the released state is pulled against the force of the compression spring by a current-carrying coil arrangement housed in the housing in the direction of the housing. The pressure plate consists of two parts that can be moved axially against each other, with at least one brake pad and at least one compression spring assigned to each of the parts. The brake is used for two-stage braking, i.e. the two parts of the pressure plate that can be moved axially against each other are released together by the coil, but due to differently adjusted compression springs they fall in at different times, i.e. at different magnetic flux values. This brake is also characterized by the fact that the coil comprises a main winding and an auxiliary winding and a mechanical switch is provided which interrupts the power supply to the main winding when the pressure plate is fully pulled in, so that only the auxiliary winding is energized, which is sufficient to keep the brake in the released state because when the pressure plate is pulled in, less electrical energy is required to hold the outer and inner parts of the pressure plate against the force of the compression springs. Independent operation of the two parts of the pressure plate, in particular independent magnetic or mechanical release of the two parts of the pressure plate, is not provided.
Aus der US-PS 3 400 797 geht eine elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse oder -kupplung hervor, die ein konzentrischUS-PS 3 400 797 discloses an electromagnetically released spring pressure brake or clutch which has a concentric
zur Welle angeordnetes, mitdrehendes Spulenträgergehäuse mit mehreren, vorzugsweise zwei ringförmigen Magnetspulen darin ebenfalls konzentrisch zur Welle aufweist. Diese wirken auf ein Kupplungs- und Bremsglied mit stirnseitiger Verzahnung, welches mit einem weiteren Kupplungs- und Bremsglied mit dazu passender Verzahnung zusammenwirkt, welches gleichzeitig der Magnetanker ist. In dem Spulenträgergehäuse sind Federn angeordnet, die den Magnetanker entgegen der Kraft der Magnetspulen axial in Richtung auf das erste Glied beaufschlagen, um bei stromlosen Magnetspulen die Verzahnung der beiden Kupplungs- bzw. Bremsglieder in Eingriff miteinander zu halten. Zum Lüften der Kupplung bzw. Bremse werden die beiden axial hintereinander angeordneten Spulen gemeinsam erregt, um die erforderliche Anzugskraft zu erzeugen, während zum Halten in der gelösten Stellung nur die eine axial weiter hinten gelegene Spule bestromt wird. Auch diese ruhestrombetätigte Bremse oder Kupplung mit zwei im Spulengehäuse angeordneten ringförmigen Magnetspulen ist keineswegs als Zweikreisbremssystem mit zwei voneinander unabhängigen Bremssystemen ausgebildet.Coil carrier housing arranged to the shaft and rotating with several, preferably two ring-shaped magnetic coils in it, also concentric to the shaft. These act on a clutch and brake element with front-side teeth, which interacts with another clutch and brake element with matching teeth, which is also the magnet armature. Springs are arranged in the coil carrier housing, which act on the magnet armature axially in the direction of the first element against the force of the magnetic coils in order to keep the teeth of the two clutch or brake elements in engagement with one another when the magnetic coils are de-energized. To release the clutch or brake, the two coils arranged axially one behind the other are excited together in order to generate the required tightening force, while to hold it in the released position, only the one coil located axially further back is energized. This quiescent current-operated brake or clutch with two ring-shaped magnetic coils arranged in the coil housing is by no means designed as a dual-circuit braking system with two independent braking systems.
Hiernach ist es die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine ruhestrombetätigte Bremsenkonstruktion anzugeben, die in kostengünstiger Weise zwei voneinander unabhängige Bremssysteme in sich vereint. Diese sollen unabhängig voneinander ruhestrombetätigt einfallen können, aber auch separat auf elektromagnetische Weise gelüftet werden können. Schließlich sollte die Bremse bei einem Stromausfall problemlos mechanisch gelüftet werden können, um z.B. einen damit ausgestatteten Aufzug oder eine ähnliche Vorrichtung auch ohne Strom in eine gewünschte bzw. notwendige Lage bringen zu können.Accordingly, the object underlying the invention is to provide a brake construction operated by a quiescent current that combines two independent braking systems in a cost-effective manner. These should be able to engage independently of one another by a quiescent current, but should also be able to be released separately in an electromagnetic manner. Finally, the brake should be able to be mechanically released without any problems in the event of a power failure, for example in order to be able to bring an elevator or a similar device equipped with it into a desired or necessary position even without power.
Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise durch eine Ausgestaltung der Federdruckbremse in der im kennzeichenden Teil des Anspruchs 1 angegeben Weise gelöst. Dies gibt den Vorteil, daß die beiden Bremskreise jeweils unabhängigThis task is solved in a surprisingly simple manner by designing the spring pressure brake in the manner specified in the characterizing part of claim 1. This has the advantage that the two brake circuits can each be operated independently
voneinander elektrisch gelüftet werden können bzw. unabhängig voneinander einfallen können, was neben der Schaffung von zwei voneinander separaten Bremskreisen auch zur besonders einfachen Überprüfung einer ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit beider Bremskreise führt, ohne daß eine Bedienungsperson Zutritt zur Federdruckbremse haben muß. Die Überwachung des Schaltzustandes jedes einzelnen Bremskreises wird durch einen entsprechenden Schalter durchgeführt, das heißt z.B. ein Mikroschalter wird von der angezogenen Ankerscheibe betätigt und läßt z.B. eine Kontrollampe erleuchten.can be released electrically from one another or can be applied independently of one another, which, in addition to creating two separate brake circuits, also makes it particularly easy to check that both brake circuits are functioning properly without an operator having to have access to the spring-loaded brake. The switching status of each individual brake circuit is monitored by a corresponding switch, i.e. a microswitch is actuated by the attracted armature disk and causes a control lamp to light up, for example.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this drawing:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Federdruckbremse;Fig. 1 an axial section through the spring pressure brake;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht ähnlich der Fig. 1 in einerFig. 2 is a partial sectional view similar to Fig. 1 in a
anderen Schnittebene zur Darstellung des einenother cutting plane to display the one
Zugankers eines für die beiden Ankerteile gemeinsamen Zuganker paares.Tension anchor of a tension anchor pair common to both anchor parts.
Die in Figur 1 dargestellte Federdruckbremse ist eine ruhestrorabetätige elektromagnetische Sicherheitsbremse, die im stromlosen Zustand gebremst ist. Beim Einschalten des Stromes wird die Bremsung gelöst und die nicht dargestellte Welle zur Rotation freigegeben, die mit der Zahnnabe 1 verbunden ist, welche einen radial sich erstreckenden flanschartigen Rotor trägt, der beidseitig mit Reibbelägen versehen ist. Die etwa in Höhe ihres halben Radiusses in Axialrichtung geteilte Ankerscheibe (Trennfuge 7) wird von den der inneren Ankerscheibe 6 bzw. der äußeren Ankerscheibe 8 zugeordneten Druckfedern 5 bzw. 9 entgegen der Kraft der beiden elektromagnetischen Ringspulen 12 bzw. 14 im Spulenträgergehäuse 2 axial in Richtung auf den Reibbelagroter/die Bremsscheibe beaufschlagt. BeiThe spring-loaded brake shown in Figure 1 is a rest-current-operated electromagnetic safety brake that is braked in the current-free state. When the current is switched on, the braking is released and the shaft (not shown) is released for rotation. This shaft is connected to the gear hub 1, which carries a radially extending flange-like rotor that is provided with friction linings on both sides. The armature disk (parting line 7), which is split in the axial direction at about half its radius, is acted upon by the compression springs 5 and 9 assigned to the inner armature disk 6 and the outer armature disk 8, against the force of the two electromagnetic ring coils 12 and 14 in the coil carrier housing 2, axially in the direction of the friction lining rotor/brake disk.
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stromlosen Spulen wird also der Reibbelagrotor zwischen den beiden in Umfangsrichtung unbeweglichen Ankerscheiben, die sich in Umfangsrichtung an der Führungsbuchse 19 der Zylinderschraube 18 bzw. an dem Sicherungsstift 15 abstützen, und einer nicht dargestellten Flanschplatte oder der Maschinenwand eingeklemmt und somit abgebremst. Damit wird die nicht dargestellte Welle über den Rotor und deren Zahnnabe gebremst.When the coils are de-energized, the friction lining rotor is clamped between the two circumferentially immobile armature disks, which are supported in the circumferential direction on the guide bush 19 of the cylinder head screw 18 or on the locking pin 15, and a flange plate (not shown) or the machine wall, and thus braked. The shaft (not shown) is thus braked via the rotor and its toothed hub.
Beim Einschalten des Stromes ziehen die beiden Spulen 12 und 14 die Ankerscheibenteile 6 und 8 entgegen der Wirkung der beiden Druckfedern 5 und 9 an. In diesem Zusammenhang ist wichtig, daß die beiden Ringspulen 12 bzw. 14 etwa zentral auf die Mittellinie der Ankerscheibenteile 6 und 8 ausgerichtet sind und zugleich einen ausreichenden radialen Abstand voneinander haben, der durch ein magnetisches Polstück 16 ausgefüllt wird, damit auf diese Weise die Ringspulen für jeden der beiden Ankerteile 6 bzw. 8 einen in sich geschlossenen magnetischen Kreis ausbilden können, was gewährleistet, daß die beiden Ankerscheibenteile separat voneinander einfallen können bzw. magnetisch gelüftet werden können. Dies ist für die ordnungsgemäße Funktion der Bremse entsprechend der Aufzugsverordnung wichtig und dient ebenfalls dazu, daß eine einfache elektrische Funktionsprüfung der Bremse ohne direkten Zugang zu ihr möglich ist, weil beide Ankerscheibenteile völlig unabhängig voneinander elektrisch ferngesteuert betätigt werden können.When the current is switched on, the two coils 12 and 14 attract the armature disk parts 6 and 8 against the effect of the two compression springs 5 and 9. In this context, it is important that the two ring coils 12 and 14 are aligned approximately centrally on the center line of the armature disk parts 6 and 8 and at the same time have a sufficient radial distance from each other, which is filled by a magnetic pole piece 16, so that the ring coils can form a closed magnetic circuit for each of the two armature parts 6 and 8, which ensures that the two armature disk parts can be engaged or released magnetically separately from each other. This is important for the proper functioning of the brake in accordance with the elevator regulations and also serves to enable a simple electrical function test of the brake without direct access to it, because both armature disk parts can be operated electrically remotely completely independently of each other.
Zusätzlich ist es Vorschrift, bei einem eventuellen Stromausfall die dann unweigerlich gebremste Federdruckbremse mechanisch lüften zu können, um einen steckengebliebenen Aufzug derart herunterlassen zu können, daß darin gefangene Fahrgäste aussteigen können. Zu diesem Zweck dient ein gemeinsames Zuganker-Paar für beide Ankerscheibenteile 6 und 8. In der Schnittebene der Fig. 2 ist der eine Zuganker 21 des Zuganker-Paares gezeigt; der andere liegt diagonal gegenüber.In addition, it is a requirement that in the event of a power failure, the spring-loaded brake, which is then inevitably braked, can be mechanically released in order to be able to lower a stuck elevator in such a way that passengers trapped in it can get out. For this purpose, a common pair of tie rods is used for both anchor disk parts 6 and 8. In the sectional plane of Fig. 2, one tie rod 21 of the tie rod pair is shown; the other is located diagonally opposite.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die beiden Druckfedern 5 und 9 mit jeweils einem Widerlager in· Gestalt eines Gewindestiftes 5A bzw. 9A ausgestattet, um auf diese Weise die Andruckkraft der Druckfedern 5 bzw. 9 einstellen zu können, die selbstverständlich mehrfach vorgesehen und gleichmäßig um die Achse der Bremse herum verteilt angeordnet sind. Andere Ausgestaltungen dieser Druckfedern in herkömmlicher Weise sind auch möglich, zum Beispiel eine in der zentralen Bohrung des Spulenträgergehäuses 2 angeordnete zentrale Feder, die am Ankerscheibenteil 6 angreift.In a further advantageous embodiment, the two compression springs 5 and 9 are each equipped with an abutment in the form of a threaded pin 5A or 9A, in order to be able to adjust the pressure force of the compression springs 5 and 9, which are of course provided in multiples and are evenly distributed around the axis of the brake. Other designs of these compression springs in the conventional manner are also possible, for example a central spring arranged in the central bore of the coil carrier housing 2, which engages the armature disk part 6.
Der Sicherungsstift 15 stellt die umfangsmäßige Arretierung des Ankerscheibenteils 6 dar, erlaubt aber ein - axiales Auswandern derselben. Zu dem gleichen Zweck greift die Führungsbuchse 19 des Zylinderstiftes 18 in eine am äußeren Umfang des Ankerscheibenteils 8 vorgesehene Aussparung ein.The locking pin 15 represents the circumferential locking of the armature disk part 6, but allows it to move axially. For the same purpose, the guide bush 19 of the cylindrical pin 18 engages in a recess provided on the outer circumference of the armature disk part 8.
Zur axialen Verstellung des Zugankers 21 bzw. seines diagonal gegenüberliegenden Pendants zum Zwecke der Handlüftung ist das Zugankerpaar mit einem um eine (nicht dargestellte) Achse verschwenkbaren Hebel 20 verbunden, der am unteren Ende gegabelt und dort mit den Zugankern verbunden ist (Fig. 2) . Diese vorgenannte Achse verläuft quer zur Bremse etwas unterhalb der die beiden Zuganker verbindenden Diagonale.For the axial adjustment of the tie rod 21 or its diagonally opposite counterpart for the purpose of manual release, the tie rod pair is connected to a lever 20 which can be pivoted about an axis (not shown) and which is forked at the lower end and connected there to the tie rods (Fig. 2). This aforementioned axis runs transversely to the brake slightly below the diagonal connecting the two tie rods.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
1 Zahnnabe1 toothed hub
2 Spulenträgergehäuse 32 Coil carrier housing 3
4 Bremsscheibe/-rotor4 Brake disc/rotor
5 Druckfedern für 5A Gewindestift für5 compression springs for 5A threaded pin for
6 innere Ankerscheibe/Druckplatte6 inner armature disc/pressure plate
7 Trennfuge zwischen 6 und7 Separation joint between 6 and
8 äußere Ankerscheibe/Druckplatte8 outer armature disc/pressure plate
9 Druckfedern für 9A Gewindestift für9 compression springs for 9A threaded pin for
10 Brems-/Reibbeläge 1110 Brake/friction pads 11
12 äußere Ringspule 1312 outer ring coil 13
14 innere Ringspule14 inner toroidal coil
15 Sicherungsstift für 6 (drehstarre Festlegung)15 Locking pin for 6 (torsionally rigid fixing)
16 Polstück zwischen 12 und16 Pole piece between 12 and
17 Ausnehmung in 8 für 18 (drehstarre Festlegung)17 Recess in 8 for 18 (torsionally rigid fixing)
18 Zy1inder-/Befestigungs-Schraube18 Cylinder/fixing screw
19 Führungsbuchse19 Guide bush
20 Handhebel für Handlüftung20 Hand lever for manual release
21 Zuganker-Paar für 6 und 8 zugleich 2221 Tie rod pair for 6 and 8 at the same time 22
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19980806 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20010731 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20030722 |
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R071 | Expiry of right |