"Elektrischer Motorbremslüftert' Die Erfindung betrifft einen elektrischerMotorbremslüfter mit einem Kugelumlaufschraubentrieb zur Umwandlung der Drehbewegungeines elektrischen Stillstandsmotors in eine liniare Stößelbewegung und mit einerOberholkupplung, die beim durch Rückholfedern bewirkten Bremsen des Notorbremslüftersden Läufer des elektrischen Stillstandsmotors auskuppelt. "Electric engine brake fan" The invention relates to an electricMotor brake fan with a ball screw drive for converting the rotary motionof an electric standstill motor in a linear slide movement and with aOverhaul clutch, which is used when the emergency brake fan is braked by return springsdisengages the rotor of the electric standstill motor.
Bei bekannten Ausführungsformen ist die Läuferwelle des Stillstandsmotors,also eines solchen Elektromotors, der unter Spannung bis zum Stillstand abgebremstund auch lange Zeit unter Spannung im abgebremsten Zustand gehalten werden kann,ohne Schaden zu nehmen, über eine Uberholkupplung mit der im Gehäuse drehbar gelagertenMutter des Kugelumlauischraubentriebes kuppelbar, während die in die Mutter eingreifendeSpindel an einem im Gehäuse unverdrehbar und axial verschiebbar gelagerten Stößelbefestigt is-t, dessen freies Ende Einrichtungen zum Anschluß an ein Bremsgestängeaufweist. Am Stößel greifen noch Rückholfedern an, die beim Lüften der Bremse, d.h.beim Ausfahren des Stößels mittels des umlaufenden Elektromotors über den Eugelumlaufschraubentriebund über einen topfförmigen, am Stößel gehalterten Pedal teller vorgespannt werden,um nach dem Abschalten des Motdrs zum Bremsen den Stößel in das Bremalüftergehäusezurückzuziehen, wobei die Spindelmutter in einer zur Drehrichtung beim Lüften entgegengerichtetenDrehrichtung angetrieben wird.In known embodiments, the rotor shaft of the standstill motor isSo an electric motor of this type, which brakes to a standstill under voltageand can be kept under tension in the braked state for a long time,without being damaged, via an overrunning clutch with the rotatably mounted in the housingThe nut of the Kugelumlauischraubentriebes can be coupled, while the one engaging in the nutSpindle on a ram that is non-rotatable and axially displaceable in the housingis attached, the free end of which means for connection to a brake linkagehaving. Return springs are still applied to the tappet, which when the brake is released, i.e.when extending the ram by means of the rotating electric motor via the Eugel screw driveand are preloaded via a pot-shaped pedal plate mounted on the tappet,in order to brake the tappet in the brake fan housing after the motor has been switched offretract, with the spindle nut in a direction opposite to the direction of rotation when releasingDirection of rotation is driven.
Es ist ferner bekannt, daß dabei die Brems- und Lüftzeiten vornehmlichin Abhängigkeit vom Schwungmoment (GD2) der in Umdrehung zu versetzenden Bauteilevorbeschriebener Bremslüfter stehen.It is also known that the braking and release times are primarilydepending on the moment of inertia (GD2) of the components to be rotatedbrake fan described above.
Ziel der Erfindung ist es nun Möglichkeiten zu schaffen, mit welcheneine weitere Verkürzung der Bremslüfterarbeitszeiten, vornehmich der Bremszeit erreichbarist.The aim of the invention is to create ways with whicha further shortening of the brake fan working times, primarily the braking timeis.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich für einen elektromotorischenBremslüfter vorbeschriebener Gattung im wesentlichen dadurch, daß die Mutter desKugelumlaufschraubentriebes und der unverdrehbar und axial verstellbare Stößel eineEinheit bilden, und die in die unverdrehbar gehalterte Mutter eingreifende Spindelverdrehbar und axial unverschiebbar angeordnet und mittels der Überholkupplung mitdem Läufer des Stillstandsmotors kuppelbar ist.The solution to this problem is characterized by an electric motorBrake fan of the type described above essentially in that the mother of theRecirculating ball screw drive and the non-rotatable and axially adjustable plunger oneForm a unit, and the spindle engaging in the non-rotatably held nutrotatable and axially immovable and arranged by means of the overrunning clutch withcan be coupled to the rotor of the standstill motor.
Durch diese Maßnahmen braucht nunmehr im Gegensatz zu bekannten Ausführungsformenvom Läufer des Stillstandsmotors bzw. durch die Rückstellkraft der Rückholfederbeim Lüften und beim Bremsen nur noch die Spindel in Umdrehung versetzt werden,die im Durchmesser zwangsläufig stets kleiner als die bisher mitdrehende Spindelmutterist, woraus ein kleineres Schwungmoment und kürzere Arbeitszeiten eines Bremslüftersals bisher resultieren.As a result of these measures, in contrast to known embodiments, now needsby the rotor of the standstill motor or by the restoring force of the return springwhen releasing and braking, only the spindle is rotated,which is always smaller in diameter than the previously co-rotating spindle nutis what results in a smaller moment of inertia and shorter working times of a brake fanthan before.
Eine selbständige Erfindung, die aber im Zusammenhang mit dem vorbeschriebenenGegenstand eine vorteilhafte Weiterbildung darstellt,kennzeichnetsich durch mindestens ein unmittelbar an der Spindel angreifendes, gestellfest gehaltertesSpindellager.An independent invention, but in connection with the aboveThe subject represents an advantageous further development,indicatesby at least one fixed to the frame that engages directly on the spindleSpindle bearing.
Hierdurch sind gegenüber einer möglichen Ausführungsform mit einermittelbar über die Überholkupplung drehbar gelagerten Spindel, wobei zur Erzielunggeringstmöglichsten Lagerreibung Wälzlager bevorzugt werden, kleinere Lagerdurchmesserund daraus wiederum eine weitere Verminderung des Restschwungmomentes und somitauch eine Verkürzung Bremslüfterstellzeiten beim Bremsen und Lüften erreichbar ist,wobei schon Bruchteile einer Sekunde vorallem beim Bremsen, und zwar vom Beginndes Wirksam werdens der durch den Bremslüfter beaufschlagten Bremsbacken an einerBremsscheibe bis zur völligen Verzögerung der Bremsscheibe in die Ruhelage ausreichen,um den Verschleiß zwischen den kraftschlüssig aneinanderliegenden Bremsenteilenerheblich zu mindern.As a result, compared to a possible embodiment with aindirectly via the overrunning clutch rotatably mounted spindle, whereby to achievelowest possible bearing friction rolling bearings are preferred, smaller bearing diametersand from this, in turn, a further reduction in the residual moment of inertia and thusA shortening of the brake release times when braking and releasing can also be achieved,already a fraction of a second, especially when braking, from the beginningthe effectiveness of the brake shoes acted upon by the brake fan on oneBrake disc are sufficient until the brake disc is completely decelerated into the rest position,the wear between the friction-locked brake partsto reduce considerably.
Ferner kennzeichnet sich ein vorteilhaftes und erfinderisches Merkmaldes vorbeschriebenen Gegenstandes dadurch, daß die drehbar gelagerte Spindel miteinem vorzugsweise angeformten Zapfen unmittelbar in die am Läufer gehalterten Uberholkupplungeingreift.Furthermore, an advantageous and inventive feature is characterizedthe above-described subject in that the rotatably mounted spindle witha preferably molded pin directly into the overrunning clutch held on the rotorintervenes.
Weiterhin kennzeichnet sich eine vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltungdes vorbeschriebenen Bremslüfters durch die Anwendung eines Hemmkeilfreilaufes alsUberholkupplung, wobei vorzugsweise zudem die Hemmkeile des Freilaufes unmittelbarauf den Spindelzapfen wirksam sind und dabei der DurchmesserdesSpindelzapfens etwa gleich, vorzugsweise jedoch kleiner als der Außendurchmesserder Spindel ist.Furthermore, an advantageous and inventive embodiment is characterizedof the brake fan described above through the use of a locking wedge freewheel asOverrunning clutch, and preferably also the locking wedges of the freewheel directlyare effective on the spindle journal and thereby the diameterofSpindle journal about the same, but preferably smaller than the outer diameterthe spindle is.
Hierzu kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der vorbeschriebenenEinzelheit durch einen im Durchmesser dem Kerndurchmesser der Spindel entsprechendenSpindelzapfen, wobei vorzugsweise außerdem die Länge der achsparallel verlaufendenHemmkeile jeweils größer als der Durchmesser des unmittelbar an den Hemmkeilen angreifendenSpindelzapfens ist, bevorzugterweise derart, daß sich die Länge eines Hemmkeileszum Durchmesser des. unmittelbar an diesen angreifenden Spindelzapfens etwa wie2 : 1 verhält.For this purpose, a preferred embodiment is characterized by the one described aboveDetail by means of a diameter corresponding to the core diameter of the spindleSpindle pin, preferably also the length of the axially parallelLocking wedges each larger than the diameter of the one directly engaging the locking wedgesSpindle journal is preferably such that the length of a locking wedgeto the diameter of the spindle pin engaging directly on this like2: 1 behaves.
Auf diese Weise erhält man einen Bremslüfter, bei welchem durch jedesder vorbeschrienen Merkmale eine Verminderung des noch verbliebenen Schwung-momenteserzielbar ist.In this way you get a brake fan, in which eachof the previously described features a reduction in the remaining momentumis achievable.
Zudem besteht ein vorteilhaftes und erfinderisches T!erkmal des vorbeschriebenenGegenstandes darin, daß das Gehäuse des Hemmkeilfreilaufes ein angefxter Teil derLäuferwelle ist.In addition, there is an advantageous and inventive feature of the above-described featureThe object is that the housing of the locking wedge freewheel is a fixed part of theRotor shaft is.
Eine vorteilhafte und erfinderische Teiterbildung des vorbeschriebenenBremslüfters kennzeichnet sich durch die Anwendung eines Vierpunktrollenwälzlagersals Lager für die Spindel, womit bei geringstmöglichen Abmessungen und Eigengewichtfür das Spindellager und einen daraus resultierenden geringen Schwungmoment sowohldie auf die Spindel wirksamen Radial- als auch die letzteren überwiegenden Axialkräftesicher auf das Bremslüftergehäuse übertragen werden.An advantageous and inventive development of the aboveBrake release is characterized by the use of a four-point roller bearingas a bearing for the spindle, with the smallest possible dimensions and weightfor the spindle bearing and a resulting low moment of inertia boththe radial forces acting on the spindle as well as the latter predominant axial forcescan be safely transferred to the brake fan housing.
Zur Verminderung der Lagerreibung, die sich auch zur Verbesserungder Brems- und Lüftzeiten des vorbeschriebenen Bremslüfters auswirkt, sind an Innen-und Außenringen der Wälzlager nach Art einer Labyrinthdichtung berührungsfrei ineinandergreifendeRinge als tagerdichtungen vorgesehen0 Hierzu hat es sich als besonders vorteilhafterwiesen, wenn pro Lagerdichtung mindestens zwei Paar, wechselweise vom Innen-bzw.Außenring des Drehlagers abstrebende Ringe axial hintereinander angeordnet sind.To reduce bearing friction, which also improvesthe braking and release times of the brake fan described above, must beand outer rings of the rolling bearings interlocking without contact in the manner of a labyrinth sealRings provided as bearing seals0 This has proven to be particularly advantageousproven if there are at least two pairs per bearing seal, alternately from the inside or from the inside.Outer ring of the pivot bearing bracing rings are arranged axially one behind the other.
Zudem kennzeichnet sich eine vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltungder vorbeschriebenen Einzelheit dadurch, daß jeweils ein Ring in der dem benachbartenRing zugewandten Stirnseite mindestens eine konzentrisch angeordnete Ringrille undder benachbarte Ring eine in diese Ringrille mit geringem Spiel eingreifende Ringwulstaufweist und bevorzugterweise zudem die miteinander korrespondierenden Ringrillenund Ringwülste von Ringpaar zu Ringpaar zueinander unterschiedliche radiale Abständehaben.In addition, an advantageous and inventive embodiment is characterizedthe above-described detail in that each one ring in the adjacentRing facing face at least one concentrically arranged ring groove andthe adjacent ring has a ring bead engaging in this ring groove with little playand preferably also the ring grooves that correspond to one anotherand annular beads from ring pair to ring pair to one another different radial distancesto have.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestelltund wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen elektromotorischenBremslüfter im Längsschnitt, Fig. 2 eine Einzelheit im größeren Maßstab, ebenfallsim Längsschnitt.An embodiment of the invention is shown in the drawingand is described in more detail below. 1 shows an electromotiveBrake fan in longitudinal section, Fig. 2 a detail on a larger scale, alsoin longitudinal section.
Hierbei ist die mittels wälzlager 1,2,3 gelagerte Läuferwelle 4 eineselektrischen Stillstandsmotors 5 über einen Hemmkeilfreilauf 6mit einer in eine Mutter 7 eines Kugelumlaufschraubentriebes eingreifende Spindel8 kuppelbar. Während die Spindel 8 mit einem Vierpunktkugellager 9 drehbar und axialunverschiebbar im Gehäuse 10 gelagert ist, ist die Mutter 7 an einem topfförmigenFederteller 11 befestigt. Letztere bildet eine Einheit mit einem im Gehäuse 10 unverdrehbarund axial verschiebbaren Stößel 12, der an seinem freien Ende ein verstell- undfeststellbares Anschlußauge 13 zum Anschluß an ein Bremsgestänge trägt.Here, the rotor shaft 4 supported by roller bearings 1, 2, 3 is oneelectric standstill motor 5 via a locking wedge freewheel6thwith a spindle engaging in a nut 7 of a ball screw drive8 can be coupled. While the spindle 8 with a four-point ball bearing 9 is rotatable and axialis immovably mounted in the housing 10, the nut 7 is on a cup-shapedSpring plate 11 attached. The latter forms a unit with a non-rotatable in the housing 10and axially displaceable plunger 12, which has an adjustable and at its free endlockable connection eye 13 carries for connection to a brake linkage.
Auf den Federteller 11 ist eine mit geringer Vorspannung angeordneteSchraubendruckfeder 14 wirksam, die sich mit ihrem anderen Ende am Gehäuse abstützt.Zudem sind axial wirksame Puffer 15+16 zur Dämpfung der auf den Stößel 12 und dieLäuferwelle 4 wirksamen Stöße vorgesehen.On the spring plate 11 is arranged with a low preloadHelical compression spring 14 effective, which is supported at its other end on the housing.In addition, there are axially effective buffers 15 + 16 for damping the on the plunger 12 and theRotor shaft 4 effective impacts provided.
Zur Lagerung des Hemmkeilfreilaufes besitzt die Läuferwelle 4 eineaxial verlaufende Sackbohrung 17 an deren Innenwandung sich die Hemmkeile des Freilaufes6 unmittelbar sbstützen können. In den Hemmkeilkäfig greift ebenfalls zum unmittelbarenAngriff an den Hemmkeilen ein angeformter Zapfen 18 der Spindel 8 ein. Im Anschlußdaran ist auf einen im Durchmesser größer als der Zapfen 18 ausgebildeten Spindelabschnitt19 der Innenring 20 des Vierpunktkugellagers 9 befestigt, während der Aussenring21 des letzteren ebenfalls axial unverschiebbar im Gehäuse 10 gehaltert ist.The rotor shaft 4 has a support for the clutch freewheelaxially extending blind hole 17 on the inner wall of the locking wedges of the freewheel6 can support you directly. In the jamming wedge cage also accesses the immediateAttack on the locking wedges a molded pin 18 of the spindle 8. In connectionthereon is on a larger diameter than the pin 18 formed spindle portion19 the inner ring 20 of the four-point ball bearing 9 is attached, while the outer ring21 of the latter is also supported axially immovable in the housing 10.
Als Lagerdichtungen für das Vierpunktkugellager 9 sind im Bereichbeider Stirnseiten nach Art von Labyrinthdichtungen wirksame,wechselweisevom Innen- und Außenring 20,21 abstrebende Ringe 22 vorgese:?en, die mit geringemSpiel ineinandergreifen.As bearing seals for the four-point ball bearing 9 are in the areaboth end faces effective like labyrinth seals,alternatelyfrom the inner and outer ring 20,21 striving rings 22 vorgese:? en that with littleInterlocking game.
Die Ringe 22 besitzen ferner miteinander korrespondierende, berührungsfreiineinandergreifende Ringwülste 23 bzw. Ringrillen 24, die jeweils miteiiiander Umkehrspaltebilden.The rings 22 also have mutually corresponding, contactlessinterlocking annular beads 23 or annular grooves 24, each with reverse gapsform.
Soll nun die mit dem vorbeschriebenen Bremslüfter ausgerüstete, nichtgeze-chneteBremse gelüftet werden, wird der Stillstandsmotor 5 eingeschaltet, dessen Läuferwelle4 dann über den Hemmkeilfreilauf 6, die Spindel 8, die Spindelmutter 7 und den Federteller11 den Stößel 12 mit dem Anschlußauge 13 aus dem Gehäuse 10 herausschiebt und damitüber das nichtgezeichnete Bremsengestänge die Bremsbacken von der Bremsscheibe abhebt,wobei die Schraubendruckfeder 14 weiter vorgespannt wird. Zum Bremsen hingegen wirdder Stillstandsmotor 5 abgeschaltet, wonach die Schraubendruckfeder den Stößel 12über den Federteller 11 ins Gehäuse zurückzieht. Dabei kuppelt der Hemmkeilfreilauf6 die Läuferwelle 4 ab, so daß nur noch die Spindel 8 und der Innenring 20 des Vierpunktlagers9, der etwa den gleichen AuRendurchmesser wie die Spindel 8 aufweist, in eine derbeim Lüften entgegengerichtete Drehrichtung beschleunigt werden muß, woraus einbisher unerreicht kleines Rest-Schwungmoment resultiert, das beim Bremsen durchdie Kraft der Schraubendruckfeder 14 aufgebracht werden muß.Should now be the one equipped with the brake fan described above, not drawnBrake are released, the standstill motor 5 is switched on, its rotor shaft4 then over the locking wedge freewheel 6, the spindle 8, the spindle nut 7 and the spring plate11 pushes the plunger 12 with the connecting eye 13 out of the housing 10 and thusThe brake shoes are lifted off the brake disc via the brake linkage, not shown,wherein the helical compression spring 14 is further biased. For braking, however, isthe standstill motor 5 is switched off, after which the helical compression spring pushes the plunger 12pulls back into the housing via the spring plate 11. The chock freewheel engages6 from the rotor shaft 4, so that only the spindle 8 and the inner ring 20 of the four-point bearing9, which has approximately the same outer diameter as the spindle 8, into one of thethe opposite direction of rotation must be accelerated when airing, resulting in aThe result is a previously unattainable small residual moment of inertia that occurs when brakingthe force of the helical compression spring 14 must be applied.
Alle neuen in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new items disclosed in the description and / or drawingand combination features are considered essential to the invention.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681814262DE1814262A1 (en) | 1968-12-12 | 1968-12-12 | Electric engine brake fan |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681814262DE1814262A1 (en) | 1968-12-12 | 1968-12-12 | Electric engine brake fan |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1814262A1true DE1814262A1 (en) | 1970-06-25 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681814262PendingDE1814262A1 (en) | 1968-12-12 | 1968-12-12 | Electric engine brake fan |
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1814262A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4501981A (en)* | 1981-10-15 | 1985-02-26 | Haydon Switch & Instrument, Inc. | Return-to-zero stepper motor |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4501981A (en)* | 1981-10-15 | 1985-02-26 | Haydon Switch & Instrument, Inc. | Return-to-zero stepper motor |
| Publication | Publication Date | Title |
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