DE102012020765A1

DE102012020765A1 - Brake for decelerating and holding axial and/or rotating induced brake bar, has armature disks providing additional force to total force, where additional force is caused by electromagnets on armature disks

Info

Publication number: DE102012020765A1
Application number: DE201210020765
Authority: DE
Inventors: Fritz Mayr; Alexander Müller
Original assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Current assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-04-24

Abstract

The brake (BR) has electromagnets arranged behind one another in a brake housing (1) of the brake and provided with armature disks along a central axis (A). The armature disks run parallel to the central axis of the brake, and stand in an operative connection to each other, so that the armature disks provide additional force to a total force. The additional force is caused by the electromagnets on the armature disks, and the total force acts against a force of spring elements, so that the brake is transferred into an operational position.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine elektromagnetisch betätigte Bremse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Nach dem Stand der Technik sind Bremsen bekannt, die durch reibschlüssigen Kontakt mit einer Bremsstange in der Lage sind, linear bewegte und/oder rotierende Massen aus definierter Geschwindigkeit und/oder definierter Drehzahl abzubremsen und zu halten.In the present invention is an electromagnetically actuated brake according to the preamble of the main claim. Brakes are known in the prior art, which are by frictional contact with a brake rod in a position to decelerate linearly moving and / or rotating masses of defined speed and / or speed defined and hold.

Eine derartige Bremse wird beispielsweise in DE 10 2008 053 740 A1 offenbart. Die in dieser DE-Anmeldung beschriebene Bremse arbeitet grundsätzlich durch das Zusammenwirken eines Elektromagneten und eines mechanischen Federelements, das als Energiespeicher dient und der Kraft des Elektromagneten entgegen wirkt. Zur Erzielung möglichst hoher Bremskräfte bzw. hoher Bremsdrehmomente wird die Kraft der die Bremswirkung erzeugenden Federelemente über einen Kniehebelmechanismus verstärkt und beidseitig gegen die zu bremsende Bremsstange gelenkt.Such a brake is for example in DE 10 2008 053 740 A1 disclosed. The brake described in this DE-application works in principle by the interaction of an electromagnet and a mechanical spring element, which serves as an energy storage and counteracts the force of the electromagnet. To achieve the highest possible braking forces or high braking torques, the force of the braking effect generating spring elements is amplified via a toggle mechanism and directed on both sides against the brake rod to be braked.

Für den Bewegungsablauf der beschriebenen Bremse nach dem Stand der Technik sind seitens des Federelements bzw. seitens des Elektromagneten große Hubwege erforderlich, was in der Praxis zu sehr langen Schaltzeiten sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Bremse führt. Nachteilig an der beschriebenen Bauweise der Bremse nach dem Stand der Technik ist außerdem der große Bauraumbedarf vor allem seitlich der zu bremsenden Bremsstange.For the sequence of movement of the described brake according to the prior art, large travel distances are required on the part of the spring element or on the part of the electromagnet, which leads in practice to very long switching times both when opening and when closing the brake. A disadvantage of the described construction of the brake according to the prior art, in addition, the large space requirement especially the side of the brake rod to be braked.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine technische Verbesserung zum Stand der Technik vorzuschlagen, die eine weitere Steigerung der erzielbaren Bremskraft bzw. des erzielbaren Bremsdrehmoments ermöglicht, gleichzeitig die erforderlichen Schaltzeiten zum Öffnen und Schließen der Bremse deutlich verringert und eine vor allem seitlich der Bremsstange kompakte Bauweise ermöglicht.The object of the invention is therefore to propose a technical improvement to the prior art, which allows a further increase in the achievable braking force or the achievable braking torque, at the same time significantly reduces the required switching times for opening and closing the brake and especially on the side of the brake rod compact Construction allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass innerhalb der Bremse mehrere Elektromagneten mit zugeordneten Ankerscheiben vorzugsweise konzentrisch zur Bremsstange so hintereinander angeordnet werden, dass sich die durch die Elektromagneten auf die Ankerscheiben wirkenden Axialkräfte addieren und die gemeinsame Bewegung der Ankerscheiben auf eine innen konische Konusbuchse wirkt, die im Zusammenwirken mit einer außen konischen Spannzange eine Radialbewegung der Spannzange erzeugt, die auf der Oberfläche der Führungsstange eine Bremskraft und/oder ein Bremsdrehmoment bewirkt.According to the invention the object is achieved in that within the brake more electromagnets are arranged with associated armature discs preferably concentric to the brake rod so in succession that add the forces acting on the armature discs by the electromagnet axial forces and the common movement of the armature discs acts on an internally conical cone bush, which, in cooperation with an externally conical collet, generates a radial movement of the collet, which causes a braking force and / or a braking torque on the surface of the guide rod.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Linearbremse ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the linear brake according to the invention will become apparent from the dependent claims.

Anhand der nachstehenden Zeichnungen wird der Stand der Technik beschrieben und es werden die Funktionsweise und die Vorteile der erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigten Bremse näher erläutert.The state of the art will be described with reference to the following drawings, and the mode of operation and the advantages of the electromagnetically actuated brake according to the invention will be explained in more detail.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine elektromagnetisch betätigte Bremse nach dem Stand der Technik, 1 an electromagnetically actuated brake according to the prior art,

2 die Außenansicht einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse in Ruhestrom-Bauweise, 2 the external view of an electromagnetic brake according to the invention in quiescent current construction,

3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse in Ruhestrom-Bauweise aus 2 im gebremsten Zustand, 3 a longitudinal section through the inventive electromagnetic brake in quiescent current construction 2 in the braked state,

Detail A ein Detail aus dem Längsschnitt durch die elektromagnetische Bremse in Ruhestrom-Bauweise in 3 im gebremsten Zustand,Detail A a detail from the longitudinal section through the electromagnetic brake in quiescent current construction in 3 in the braked state,

Detail B ein Detail der elektromagnetischen Bremse in Ruhestrom-Bauweise analog zu 3 bzw. Detail A, jedoch im nicht gebremsten Zustand,Detail B a detail of the electromagnetic brake in quiescent current construction analogous to 3 or detail A, but not braked,

4 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse in Arbeitsstrom-Bauweise im nicht gebremsten Zustand, 4 a longitudinal section through an inventive electromagnetic brake in working current construction in the non-braked state,

Detail C ein Detail aus dem Längsschnitt durch die elektromagnetische Bremse in Arbeitsstrom-Bauweise aus 4 im nicht gebremsten Zustand,Detail C a detail from the longitudinal section through the electromagnetic brake in working current construction 4 not braked,

Detail D ein Detail der elektromagnetischen Bremse in Arbeitsstrom-Bauweise analog zu 4 bzw. Detail C, jedoch im gebremsten Zustand.Detail D a detail of the electromagnetic brake in load current construction analogous to 4 or detail C, but in the braked state.

In 1 ist zunächst eine elektromagnetisch betätigte Bremse nach dem Stand der Technik dargestellt, wie sie in DE 10 2008 053 740 A1 offenbart wird. Entsprechend besteht die Bremse (BR) aus einem Elektromagneten (7) mit zugeordneter Ankerscheibe (6), einem Federelement (5) und einem in Form eines Kniehebelmechanismus ausgebildeten Getriebe (G), wobei die Bremskraft auf einer zylindrisch ausgebildeten Bremsstange (2) erzeugt wird.In 1 First, an electromagnetically actuated brake according to the prior art is shown, as in DE 10 2008 053 740 A1 is disclosed. Accordingly, the brake (BR) consists of an electromagnet ( 7 ) with associated armature disc ( 6 ), a spring element ( 5 ) and in the form of a toggle mechanism formed transmission (G), wherein the braking force on a cylindrically shaped brake rod ( 2 ) is produced.

Der in 1 gezeigte Elektromagnet (7) besteht aus einem Spulenträger (7.1) und einer in diesen eingebetteten Elektromagnetspule (7.2). Wenn an den Elektromagneten (7) keine elektrische Spannung angelegt ist, wirkt die Kraft des Federelementes (5) über die Ankerscheibe (6) auf das Getriebe (G), wobei die Federkraft über die Gelenke (G1, G2, G3 und G4) und die Hebel (H1, H2 und H3) verstärkt wird und über die Stempel (H4) auf der Bremsstange (2) eine Bremskraft bzw. ein Bremsdrehmoment erzeugt. Wenn an den Elektromagneten (7) elektrische Spannung angelegt wird, zieht der Elektromagnet (7) die Ankerscheibe (6) gegen die Kraft des Federelementes (5) an und bewirkt über das Getriebe (G) ein Abheben des Stempels (H4) von der Bremsstange (2), wodurch die Bremswirkung aufgehoben ist. Durch die Kraftübersetzung des Getriebes (G) wird einerseits die Kraft der Federelemente (5) bzw. des Elektromagneten (7) verstärkt, andererseits führt die Kraftübersetzung des Getriebes (G) zu großen Hubwegen des Federelementes (5) und des mit der Ankerscheibe (6) zusammenwirkenden Elektromagneten (7). Dies führt letztendlich beim Öffnen und auch beim Schließen der Bremse (BR) zu unerwünscht langen Schaltzeiten. Außerdem führt der im Stand der Technik beschriebene Aufbau der elektromagnetischen Bremse mit seitlich der Bremsstange (2) angeordnetem Elektromagnet (7) und seitlich der Bremsstange (2) angeordnetem Getriebe (G) zu sehr ausladenden und viel Bauraum beanspruchenden Konstruktionen.The in 1 shown electromagnet ( 7 ) consists of a coil carrier ( 7.1 ) and in this embedded electromagnetic coil ( 7.2 ). When at the electromagnet ( 7 ) no electrical voltage is applied, the force of the spring element ( 5 ) over the anchor plate ( 6 ) on the gearbox (G), whereby the spring force is amplified by the joints (G1, G2, G3 and G4) and the levers (H1, H2 and H3) and by the punches (H4) on the brake rod ( 2 ) generates a braking force or a braking torque. When at the electromagnet ( 7 ) is applied, the electromagnet pulls ( 7 ) the anchor plate ( 6 ) against the force of the spring element ( 5 ) and causes via the gear (G) lifting the punch (H4) of the brake rod ( 2 ), whereby the braking effect is canceled. Due to the power transmission of the transmission (G), on the one hand, the force of the spring elements ( 5 ) or the electromagnet ( 7 ), on the other hand, the power transmission of the transmission (G) leads to large strokes of the spring element ( 5 ) and the with the anchor plate ( 6 ) cooperating electromagnets ( 7 ). This ultimately leads to undesirable long switching times when opening and also when closing the brake (BR). In addition, the structure of the electromagnetic brake described in the prior art with the side of the brake rod ( 2 ) arranged electromagnet ( 7 ) and the side of the brake rod ( 2 ) arranged gear (G) to very sweeping and much space-consuming constructions.

2 zeigt eine Außenansicht der erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigten Bremse (BR) mit der Mittelachse (A), bestehend aus dem zylindrischen Bremsengehäuse (1) und darin angeordneter zylindrischer Bremsstange (2). Der elektrische Anschluss der Bremse (BR) erfolgt über den Kabeleingang (K). 2 shows an external view of the electromagnetically actuated brake (BR) according to the invention with the central axis (A), consisting of the cylindrical brake housing ( 1 ) and arranged therein cylindrical brake rod ( 2 ). The electrical connection of the brake (BR) is made via the cable inlet (K).

In 3 ist ein Längsschnitt der erfindungsgemäßen Bremse (BR) in Ruhestrombauweise aus 2 dargestellt. Der Begriff Ruhestrombauweise bedeutet, dass die Bremse (BR) ohne Zufuhr von Fremdenergie geschlossen ist und erst durch Zufuhr von Fremdenergie, im vorliegenden Fall durch Zufuhr elektrischer Energie, geöffnet wird. Das Bremsengehäuse (1) der gezeigten Bremse (BR) ist dreiteilig aufgebaut und besteht aus dem Spannzangenflansch (1.1), dem Gehäuserohr (1.2) und dem Federflansch (1.3). Zentrisch im Bremsengehäuse (1) ist die Spannzange (3.1) angeordnet, die über das Einstellgewinde (3.4) des Einstellringes (3) mit dem Spannzangenflansch (1.1) des Bremsengehäuses (1) fest verbunden ist. Die Spannzange (3.1) ist an ihrer Außenfläche mit einem Spannzangenkonus (3.2) versehen, der mit einem Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) in Wirkverbindung steht. An dem der Spannzange (3.1) gegenüber liegenden Ende der Bremse (BR) befinden sich vorgespannte Federelemente (5), die sich über Einstellschrauben (5.1) am Federflansch (1.3) des Bremsengehäuses (1) abstützen und die eine zur Mittelachse (A) parallele Kraft auf den Druckring (5.2) ausüben. Die Kraft der Federelemente (5) wird über den Druckring (5.2), die in Gleitbuchsen 7.6 geführten Distanzbolzen (6.1) und die Ankerscheiben (6) auf die Konusbuchse (4) übertragen. Durch das Zusammenwirken des Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) und den Spannzangenkonus (3.2) der Spannzange (3.1) wird im Bereich der Reibfläche (3.3) eine radial gegen die Bremsstange (2) gerichtete Klemmkraft erzeugt, die die Bremsstange (2) aus ihrer linearen und/oder rotierenden Bewegung abbremst und anschließend klemmt. Im Bremsengehäuse (1) der Bremse (BR) sind außerdem drei Elektromagnete (7) angeordnet, die jeweils aus Spulenträger (7.1) und Elektromagnetspule (7.2) bestehen und die über Distanzbuchsen (7.3) sowie Schrauben (7.4) mit dem Spannzangenflansch (1.1) des Bremsengehäuses (1) fest verbunden sind.In 3 is a longitudinal section of the brake (BR) according to the invention in Ruhestrombau 2 shown. The term closed-circuit design means that the brake (BR) is closed without supply of external energy and is only opened by the supply of external energy, in the present case by supplying electrical energy. The brake housing ( 1 ) of the brake (BR) shown is constructed in three parts and consists of the collet flange ( 1.1 ), the housing tube ( 1.2 ) and the spring flange ( 1.3 ). Centric in the brake housing ( 1 ) is the collet ( 3.1 ), which via the adjustment thread ( 3.4 ) of the adjusting ring ( 3 ) with the collet flange ( 1.1 ) of the brake housing ( 1 ) is firmly connected. The collet chuck ( 3.1 ) is on its outer surface with a collet cone ( 3.2 ) provided with an internal clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) is in operative connection. At the collet ( 3.1 ) opposite end of the brake (BR) are preloaded spring elements ( 5 ), which are about adjusting screws ( 5.1 ) on the spring flange ( 1.3 ) of the brake housing ( 1 ) and the one to the central axis (A) parallel force on the pressure ring ( 5.2 ) exercise. The force of the spring elements ( 5 ) is via the pressure ring ( 5.2 ), which are in bushings 7.6 guided spacer bolts ( 6.1 ) and the armature discs ( 6 ) on the cone socket ( 4 ) transfer. Due to the interaction of the inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) and the collet cone ( 3.2 ) of the collet ( 3.1 ) is in the region of the friction surface ( 03.03 ) a radially against the brake rod ( 2 ) directed clamping force that the brake rod ( 2 ) decelerates from its linear and / or rotary motion and then jams. In the brake housing ( 1 ) of the brake (BR) are also three electromagnets ( 7 ), each consisting of bobbins ( 7.1 ) and electromagnetic coil ( 7.2 ) and the over distance bushes ( 7.3 ) as well as screws ( 7.4 ) with the collet flange ( 1.1 ) of the brake housing ( 1 ) are firmly connected.

Zum Öffnen der Bremse (BR) werden die Elektromagnetspulen (7.2) der Elektromagnete (7) mit elektrischer Spannung beaufschlagt, wodurch die Ankerscheiben (6) mit der Konusbuchse (4) von den Elektromagneten (7) gegen die Kraft der Federelemente (5) angezogen werden und wodurch die Klemmung zwischen Spannzange (3.1) und Bremsstange (2) aufgehoben wird.To open the brake (BR), the electromagnetic coils ( 7.2 ) of the electromagnets ( 7 ) is subjected to electrical voltage, whereby the armature discs ( 6 ) with the cone bush ( 4 ) of the electromagnets ( 7 ) against the force of the spring elements ( 5 ) and whereby the clamping between collet ( 3.1 ) and brake rod ( 2 ) will be annulled.

Durch die theoretisch unbegrenzte Zahl der wirksamen Elektromagnete 7 bzw. Ankerscheiben 6 können somit die Kräfte sehr starker Federelemente 5 überwunden werden, wodurch in geringem Bauraum sehr hohe Bremskräfte erzielbar sind.By the theoretically unlimited number of effective electromagnets 7 or anchor disks 6 Thus, the forces of very strong spring elements 5 be overcome, which in a small space very high braking forces can be achieved.

Außerdem ist es ist durch die geeignete Abstimmung der Konus-Geometrie an Konusbuchse 4 und Spannzange 3.1 sowie durch eine optimale Auslegung der Elektromagnete 7 möglich, mit sehr geringen Hubwegen der Ankerscheiben 6 zu arbeiten, was zu sehr kurzen Schaltzeiten sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Bremse (BR) führt.Moreover, it is through the appropriate tuning of the cone geometry to cone bushing 4 and collet 3.1 as well as an optimal design of the electromagnets 7 possible, with very small strokes of the armature discs 6 to work, which leads to very short switching times both when opening and when closing the brake (BR).

Detail A zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Bremse aus 3 im gebremsten Zustand. Durch die Kraft der hier nicht dargestellten Federelemente (5) wird die Konusbuchse (4) mit dem Innenspannkonus (4.1) gegen den Spannzangenkonus (3.2) der Spannzange (3.1) gedrückt, wodurch die mit der Bremsstange (2) in Kontakt stehende Reibfläche (3.3) eine Bremskraft bzw. ein Bremsdrehmoment erzeugt. Im dargestellten geschlossenen Zustand der Bremse (BR) sind der Innenspannkonus (4.1) und der Spannzangenkonus (3.2) in Kontakt und der Konusluftspalt (LK) ist gleich „Null”. Gleichzeitig besteht zwischen dem Spulenträger (7.1) der Elektromagnetspule (7) und der Ankerscheibe (6) der dargestellte Luftspalt (L), der zum Öffnen der Bremse (BR) erforderlich ist.Detail A shows an enlarged section of the brake 3 in the braked state. By the force of the spring elements, not shown here ( 5 ), the cone bush ( 4 ) with the inner clamping cone ( 4.1 ) against the collet cone ( 3.2 ) of the collet ( 3.1 ), whereby the brake rod ( 2 ) in contact friction surface ( 03.03 ) generates a braking force or a braking torque. In the illustrated closed state of the brake (BR) of the inner clamping cone ( 4.1 ) and the collet cone ( 3.2 ) and the cone air gap (LK) is equal to zero. At the same time, there is a gap between the coil carrier ( 7.1 ) of the electromagnetic coil ( 7 ) and the anchor plate ( 6 ) the illustrated air gap (L), which is required to open the brake (BR).

In Detail B ist ein vergrößerter Ausschnitt der ruhestrombetätigten Bremse (BR) analog zu Detail A dargestellt, jedoch im geöffneten Zustand. Dieser geöffnete Zustand wird erreicht wie nachfolgend beschrieben. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektromagnetspulen (7.2) der Elektromagneten (7) werden die über Distanzbolzen (6.1) miteinander in Verbindung stehenden Ankerscheiben (6) gegen die Kraft der Federelemente (5) von den Elektromagneten (7) angezogen und kommen mit den Spulenträgern (7.1) in Kontakt, so dass der dargestellte Luftspalt (L) gleich „Null” wird. Gleichzeitig hebt sich der Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) vom Spannzangenkonus (3.2) ab, wodurch die Pressung zwischen Reibfläche (3.3) und Bremsstange (2) aufgehoben wird und wodurch sich der dargestellte Konusluftspalt LK ergibt. Die Bremse (BR) ist somit geöffnet und die Bremsstange (2) kann im Bremsengehäuse (1) um die Achse (A) frei gedreht werden oder ist parallel zur Achse (A) frei beweglich.In detail B, an enlarged section of the quiescent current operated brake (BR) is shown analogous to detail A, but in the open state. This opened state is achieved as described below. By applying an electrical Voltage to the electromagnetic coils ( 7.2 ) of the electromagnets ( 7 ) are the distance bolts ( 6.1 ) associated with each other anchor plates ( 6 ) against the force of the spring elements ( 5 ) of the electromagnets ( 7 ) and come with the coil carriers ( 7.1 ), so that the illustrated air gap (L) becomes "zero". At the same time, the inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) from the collet cone ( 3.2 ), whereby the pressure between friction surface ( 03.03 ) and brake rod ( 2 ) is canceled and resulting in the illustrated cone air gap LK. The brake (BR) is thus opened and the brake rod ( 2 ) in the brake housing ( 1 ) are freely rotated about the axis (A) or is freely movable parallel to the axis (A).

4 zeigt den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigte Bremse (BR) in Arbeitsstrombauweise. Der Begriff Arbeitsstrombauweise bedeutet, dass die Bremse (BR) ohne Zufuhr von Fremdenergie geöffnet ist und dass der Bremsvorgang durch Zufuhr von Fremd-energie, im vorliegenden Fall durch Zufuhr elektrischer Energie eingeleitet wird. 4 shows the longitudinal section through an electromagnetically actuated brake (BR) according to the invention in Arbeitsstrombauweise. The term work flow design means that the brake (BR) is open without supply of external energy and that the braking process by supplying foreign energy, in the present case by supplying electrical energy is initiated.

Die erfindungsgemäße Bremse (BR) ist in 4 im geöffneten Zustand dargestellt, was bedeutet, dass die Bremsstange (2) im Bremsengehäuse (1), das aus Spannzangenflansch (1.1), Gehäuserohr (1.2) und Zentrierflansch (1.4) besteht, frei um die Achse (A) drehbar bzw. parallel zur Achse (A) verschiebbar ist. Dabei wird die Konusbuchse (4) durch die Federelemente (5), die sich am Spannzangenflansch (1.1) abstützen gegen die Ankerscheibe (6) gedrückt und die Ankerscheibe (6) stützt sich am Buchsenbund (7.5) der Distanzbuchse (7.3) ab. Der Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) und der Spannzangenkonus (3.2) der Spannzange (3.1) berühren sich dabei nicht, wodurch sich der dargestellte Konusluftspalt (LK) ergibt. Die dargestellte Bremse (BR) ist mit zwei Elektromagneten (7) bestückt, die jeweils aus Spulenträger (7.1) und Elektromagnetspule (7.2) bestehen und denen jeweils eine Ankerscheibe (6) zugeordnet ist. Zum Schließen der Bremse (BR) werden die Elektromagneten (7) mit elektrischer Energie versorgt, wodurch sich die Ankerscheiben (6) gegen die Kraft der Federelemente (5) zu den Spulenträgern (7.1) bewegen, bis der Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) mit dem Spannzangenkonus (3.2) in Kontakt kommt. Somit wird die Reibfläche (3.3) der Spannzange (3.1) gegen die Bremsstange (2) gepresst, wodurch die Bremsstange (2) relativ zum Bremsengehäuse (1) der Bremse (BR) geklemmt ist.The brake (BR) according to the invention is in 4 shown in the open state, which means that the brake rod ( 2 ) in the brake housing ( 1 ) made of collet flange ( 1.1 ), Housing tube ( 1.2 ) and centering flange ( 1.4 ), freely rotatable about the axis (A) or parallel to the axis (A) is displaceable. The cone bushing ( 4 ) by the spring elements ( 5 ) located on the collet flange ( 1.1 ) bear against the armature disc ( 6 ) and the anchor plate ( 6 ) is based on the bushing ( 7.5 ) of the spacer bush ( 7.3 ). The inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) and the collet cone ( 3.2 ) of the collet ( 3.1 ) do not touch each other, resulting in the illustrated cone air gap (LK). The illustrated brake (BR) is equipped with two electromagnets ( 7 ), each consisting of bobbins ( 7.1 ) and electromagnetic coil ( 7.2 ) and which each have an anchor plate ( 6 ) assigned. To close the brake (BR), the electromagnets ( 7 ) supplied with electrical energy, whereby the armature discs ( 6 ) against the force of the spring elements ( 5 ) to the bobbins ( 7.1 ) until the inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) with the collet cone ( 3.2 ) comes into contact. Thus, the friction surface ( 03.03 ) of the collet ( 3.1 ) against the brake rod ( 2 ), whereby the brake rod ( 2 ) relative to the brake housing ( 1 ) of the brake (BR) is clamped.

Detail C zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der arbeitsstrombetätigten Bremse (BR) aus 4 im geöffneten Zustand. Dabei wird nochmals verdeutlicht, wie die Federelemente (5) die Konusbuchse (4) gegen die Ankerscheibe (6) drücken, so dass sich zwischen dem Spulenträger (7.1) des Elektromagneten (7) und der Ankerscheibe (6) ein Luftspalt (L) in der dargestellten Größe ergibt. Somit besteht keine Berührung zwischen dem Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) und dem Spannzangenkonus (3.2) der Spannzange (3.1), es ergibt sich der dargestellte Konusluftspalt (LK), die Pressung zwischen Reibfläche (3.3) und Bremsstange (2) ist aufgehoben und die Bremsstange (2) kann sich relativ zum Bremsengehäuse (1) bewegen.Detail C shows an enlarged section of the working brake (BR) 4 in the open state. It is again clarified how the spring elements ( 5 ) the cone socket ( 4 ) against the anchor plate ( 6 ), so that between the coil carrier ( 7.1 ) of the electromagnet ( 7 ) and the anchor plate ( 6 ) gives an air gap (L) in the size shown. Thus, there is no contact between the inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) and the collet cone ( 3.2 ) of the collet ( 3.1 ), it results in the illustrated conical air gap (LK), the pressure between the friction surface ( 03.03 ) and brake rod ( 2 ) is canceled and the brake rod ( 2 ) may be relative to the brake housing ( 1 ) move.

In Detail D ist ein vergrößerter Ausschnitt der ruhestrombetätigten Bremse (BR) analog zu Detail C dargestellt, jedoch im geschlossenen Zustand. Dieser geschlossene Zustand wird erreicht wie nachfolgend beschrieben.In detail D, an enlarged section of the quiescent current actuated brake (BR) is shown analogous to detail C, but in the closed state. This closed state is achieved as described below.

Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektromagnetspulen (7.2) der Elektromagneten (7) werden die über das Druckrohr (6.2) miteinander in Kontakt stehenden Ankerscheiben (6) durch die Elektromagneten (7) gegen die Kraft der Federelemente (5) zu den Spulenträgern (7.1) hin angezogen, so dass der dargestellte Luftspalt (L) stark verringert, jedoch nicht „Null” wird. Gleichzeitig kommt der Innenspannkonus (4.1) der Konusbuchse (4) mit dem Spannzangenkonus (3.2) der Spannzange (3.1) in Kontakt, wodurch eine Pressung zwischen der Reibfläche (3.3) und der Bremsstange (2) aufgebaut wird. Die Bremse (BR) ist somit geschlossen und die Bremsstange (2) ist im Bremsengehäuse (1) festgeklemmt. Der dargestellte Konusluftspalt (LK) ist somit gleich „Null”. Durch die an allen Elektromagneten (7) noch vorhandenen kleinen Luftspalte (L) ist sichergestellt, dass die volle Zugkraft der Elektromagneten (7) gegen die Konusbuchse (4) wirkt und eine maximale Bremskraft bzw. ein maximales Bremsdrehmoment auf die Bremsstange (2) erzielt wird.By applying an electrical voltage to the electromagnetic coils ( 7.2 ) of the electromagnets ( 7 ) are connected via the pressure pipe ( 6.2 ) in contact with each other anchor plates ( 6 ) by the electromagnets ( 7 ) against the force of the spring elements ( 5 ) to the bobbins ( 7.1 ), so that the illustrated air gap (L) is greatly reduced but does not become "zero". At the same time, the inner clamping cone ( 4.1 ) of the cone bush ( 4 ) with the collet cone ( 3.2 ) of the collet ( 3.1 ), whereby a pressure between the friction surface ( 03.03 ) and the brake rod ( 2 ) is constructed. The brake (BR) is thus closed and the brake rod ( 2 ) is in the brake housing ( 1 ). The illustrated conical air gap (LK) is thus equal to "zero". By the at all electromagnets ( 7 ) remaining small air gaps (L) ensures that the full pulling force of the electromagnets ( 7 ) against the cone bush ( 4 ) and a maximum braking force or a maximum braking torque on the brake rod ( 2 ) is achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

AA: Mittelachsecentral axis
BRBR: Bremsebrake
GG: Getriebetransmission
G1, G2, G3, G4G1, G2, G3, G4: Gelenkejoints
H1, H2, H3H1, H2, H3: Hebellever
H4H4: Stempelstamp
KK: Kabeleingangcable entry
LL: Luftspaltair gap
LKLK: KonusluftspaltConical air gap
11: Bremsengehäusebrake housing
1.11.1: SpannzangenflanschSpannzangenflansch
1.21.2: Gehäuserohrhousing tube
1.31.3: Federflanschspring flange
1.41.4: Zentrierflanschcentering
22: Bremsstangebrake rod
33: Einstellringadjustment
3.13.1: Spannzangecollet
3.23.2: SpannzangenkonusCollet cone
3.33.3: Reibflächefriction surface
3.4 3.4: Einstellgewindeadjustment threads
44: Konusbuchsecone bushing
4.14.1: InnenspannkonusInterior Spannkonus
55: Federelementspring element
5.15.1: Einstellschraubeadjustment
5.25.2: Druckringpressure ring
66: Ankerscheibearmature disc
6.16.1: DistanzbolzenDistance bolts
6.26.2: Druckrohrpressure pipe
77: Elektromagnetelectromagnet
7.17.1: Spulenträgercoil carrier
7.27.2: ElektromagnetspuleElectromagnetic coil
7.37.3: DistanzbuchseDistanzbuchse
7.47.4: Schraubescrew
7.57.5: Buchsenbundliner flange
7.67.6: Gleitbuchsebush

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008053740 A1 [0002, 0017]

Claims

Brake BR for braking and holding an axially and / or rotationally moving brake rod 2 consisting of a brake rod 2 surrounding brake housing 1 , one centrally arranged with the brake housing 1 firmly connected and with a collet cone 3.2 equipped collet 3.1 , whose collet cone 3.2 with an internal clamping cone 4.1 a cone socket 4 is in operative connection, wherein by the movement of the cone bush 4 parallel to the axis A and through the interaction of collet cone 3.2 and inner clamping cone 4.1 the collet 3.1 radially to the brake rod 2 is deflected and on this in the area of the friction surface 03.03 exerts a braking force, characterized in that the brake BR for reaching a first operating position by means of the force of spring elements 5 is actuated, whose spring travel is parallel to the axis A and whose force on the cone bushing 4 acts, and that in the brake housing 1 the brake BR one or more preferably to the brake rod 2 concentric electromagnets 7 with associated armature discs 6 along the central axis A are arranged one behind the other, that the direction of movement of the electromagnet 7 associated armature discs 6 runs parallel to the central axis A of the brake BR and that the armature discs 6 are in operative connection with each other, that through the electromagnets 7 on the anchor disks 6 To combine forces acting to a total force and that this total force so against the force of the spring elements 5 acts, that thereby the brake BR can be converted into a second operating position.

Brake BR according to claim 1, characterized in that the brake rod 2 the brake BR in the first operating position by the on the cone socket 4 acting force of the spring elements 5 is braked and that the braking effect after applying an electrical voltage through the between electromagnet 7 and anchor disks 6 arising force is lifted.

Brake BR according to claim 1, characterized in that the brake rod 2 the brake BR in the first operating position by the on the cone socket 4 acting force of the electromagnets 7 after applying an electrical voltage attracted armature discs 6 is braked and that the braking effect after removal of the electrical voltage by the force of the spring elements 5 will be annulled.

Brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the brake BR effective spring elements 5 are executed in the form of disc springs.

Brake according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the brake rod 2 has a cylindrical outer contour.

Brake according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the brake housing 1 , the electromagnets 7 and the anchor disks 6 are designed approximately rotationally symmetrical and that the central axes A of the brake housing 1 , the electromagnet 7 and the anchor disks 6 lie approximately on the central axis A of the brake BR.

Brake according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the pole faces between the electromagnets 7 and the anchor disks 6 have a circular shape.

Brake according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the annular pole faces between all electromagnets 7 and all the anchor disks 6 are approximately equal.

Brake according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the coil carrier 7.1 the electromagnets 7 about screws 7.4 and spacers 7.3 with each other and with the brake housing 1 are firmly connected.

Brake according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the armature discs 6 the electromagnets 7 over spacer bolts 6.1 interact with each other.

Brake according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the armature discs 6 the electromagnets 7 over pressure pipes 6.2 interact with each other.

Brake according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the cone bushing 4 and those with the cone socket 4 directly engaging armature disc 6 are made in one piece.

Brake according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the with the collet 3.1 operatively connected cone socket 4 and those with the cone socket 4 directly engaging armature disc 6 of the first electromagnet are designed as separate components.

Brake according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the spacer bolts 6.1 via bushings 7.6 in holes of the coil carrier 7.1 are guided.

Brake according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the brake housing 1 is designed substantially in three parts consisting of collet flange 1.1 , Housing tube 1.2 and spring flange 1.3 ,

Brake according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the brake housing 1 is designed substantially in three parts consisting of collet flange 1.1 , Housing tube 1.2 and centering flange 1.4 ,

Brake according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the collet chuck 3.1 in the collet flange 1.1 through a setting thread 3.4 Is designed to be adjustable in the axial direction.

Brake according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the cone angle of the collet cone 3.2 and inner clamping cone 4.1 are dimensioned so that no self-locking occurs in frictional contact.

Brake according to at least one of claims 1 to 18, characterized in that the surfaces of the collet cone 3.2 and inner clamping cone 4.1 provided with a friction and wear-reducing coating.