Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Bremsanordnung.

Es ist allgemein bekannt, dass eine Bremsanordnung einen Bremsbelagträger aufweist.

Aus der DE 10 2021 000 397 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine bremsanordnung mit einem aus Blech ausgestanzten Federteil bekannt.

Aus der DE 102006 019 453 A1 ist eien Zahnkupplung mit Federung bekannt.

Aus der DE 10 2014 001 474 A1 ist eine elektromagnetische Bremse bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanordnung weiterzubilden, wobei eine geringe Geräuschemission und ein hoher Wirkungsgrad erreichbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Bremsanordnung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Bremsanordnung sind, dass die Bremsanordnung einen eine Innenverzahnung aufweisenden Bremsbelagträger aufweist und einen ringartigen, eine Außenverzahnung aufweisenden Mitnehmer, insbesondere wobei der Bremsbelagträger mit seiner Innenverzahnung auf die Außenverzahnung des Mitnehmers aufgesteckt ist, wobei am Mitnehmer abgestützte Spangen am Bremsbelagträger elastisch vorgespannt angeklemmt sind, insbesondere wobei mindestens zwei Spangen bezogen auf die Drehachse des Mitnehmers in Umfangsrichtung einen Abstand von weniger als 180° aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur ein Klappern der Verzahnungen gegeneinander verhinderbar ist, sondern auch eine axiale Rückstellwirkung erzielbar ist. Denn bei axialer Verschiebung des Bremsbelagträgers relativ zum Mitnehmer werden die Spangen axial elastisch gespannt und erzeugen eine rückstellende Kraft.

Vorzugsweise ist die jewielige Spange aus einem Stück Runddraht durch bloßes Biegen hergestellt, insbesondere durch Ausbilden von fünf Biegewinkeln.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jede der Spangen zwei aneinander angrenzende Schenkelbereiche auf und am vom jeweils anderen Schenkelbereich abgewandten Ende des jeweiligen Schenkelbereichs einen jeweiligen Stützbereich, insbesondere wobei die Schenkelbereiche jeder Spange zusammen einen halbrunden Bereich der Spange bilden. Von Vorteil ist dabei, dass ein elastisches Anklammern an den Bremsbelagträger mittels der Stützbereiche ermöglicht ist. Mittels der zueinander V-förmig angeordneten Schenkelbereich der jeweiligen Spange ist die elastische Rückstellkraft stabil und sicher bereitstellbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Bremsbelagträger, insbesondere an jeder der axialen Stirnseiten des Bremsbelagträgers, eine jeweilige Ausnehmung, insbesondere taschenförmige Ausnehmung, ausgebildet, in welche ein jeweiliger Stützbereich der jeweiligen Spange eingreift, welche jeweils zwei Schenkelbereiche aufweist, deren senkrechte Projektionen in eine Ebene, deren Normalenrichtung parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, einen spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel zwischen 10° und 30°, zueinander aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Rückstellkraft einfach und sicher bereitstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der jeweilige Stützbereich tangential ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass das Einklammern in den Bremsbelagträger einfach ausführbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Stützbereiche einer jeweiligen Spange gegenläufig gerichtet, insbesondere wobei ein erster der Stützbereiche in axiale Richtung und der andere entgegengesetzt zur axialen Richtung ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die taschenförmigen Ausnehmungen je als Paar in Deckung bringbar sind. Denn jeder taschenförmigen Ausnehmung ist eine weitere taschenförmige Ausnehmung an derselben Umgangsposition auf der jeweils gegenüberliegenden axialen Stirnseite zugeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Umfang des Bremsbelagträgers mehr taschenförmige Ausnehmungen ausgebildet sind als Stützbereiche der Spangen vorhanden.

Von Vorteil ist dabei, dass die taschenförmigen Ausnehmungen gleichmäßig verteilt anordenbar sind, aber nicht an allen Ausnehmungen Spangen angeklammert sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung drückt jede der Spangen in eine Zahnlücke der Außenverzahnung des Mitnehmers. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger derart verschoben wird, dass das Spiel zwischen Mitnehmer und Bremsbelagträger unterdrückt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die taschenförmigen Ausnehmungen radial außerhalb der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Spange radial außen angeklammert ist und nach radial innen drückt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der von der jeweiligen Spange überdeckte, insbesondere bezogen auf die Drehachse des Mitnehmers, Radialabstandsbereich den von der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers überdeckten Radialabstandsbereich, insbesondere und den von der Außenverzahnung des Mitnehmers überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass die Spange die Verzahnungen radial überbrückt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Spangen über einen Umfangswinkelbereich von weniger als 270°, insbesondere von weniger als 120° am Umfang verteilt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die resultierende Gesamtkraft den Bremsbelagträger zum Mitnehmer hin verschiebt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Anzahl der Spangen der Bremsanordnung Zwei oder Drei. Von Vorteil ist dabei, dass die von den Spangen erzeugte resultierende Gesamtkraft eine Vorzugsrichtung aufweist und in dieser Richtung den Bremsbelagträger zum Mitnehmer hin verschiebt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der von der jeweiligen taschenförmigen Ausnehmung überdeckte Umfangswinkelbereich auch eine weitere, insbesondere axial beabstandete, taschenförmige Ausnehmung auf. Von Vorteil ist dabei, dass an derselben Umfangsposition stets ein Paar von Ausnehmungen anbringbar ist, insbesondere an der axial vorderen und axial hinteren Stirnseite des Bremsbelagträgers.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Mitnehmer formschlüssig, insbesondere mittels Passfederverbindung, mit einer Welle verbunden, insbesondere mit einer Rotorwelle, insbesondere wobei der Mitnehmer auf die Welle aufgesteckt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Bremsmoment vom Mitnehmer an die Welle über eine kostengünstige leistungsfähige Verbindung übertragbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bremsanordnung einen Magnetkörper auf, in welchem eine Wicklung aufgenommen ist, insbesondere wobei die Wicklung eine Ringwicklung ist, welche koaxial zum Mitnehmer und dessen Drehachse ausgerichtet ist, wobei eine ferromagnetische Ankerscheibe axial zwischen dem Magnetkörper und dem Bremsbelagträger angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe zum Magnetkörper drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, insbesondere indem Bolzen durch die Ankerscheibe hindurchragen, welche mit dem Magnetkörper verbunden sind, wobei eine Bremsfläche auf der von der Ankerscheibe axial abgewandten Seite des Bremsbelagträgers angeordnet ist, wobei am Magnetkörper abgestützte Federelemente auf die Ankerscheibe drücken, insbesondere sodass bei Nichtbestromung der Wicklung die Ankerscheibe von den Federelementen auf die Bremsfläche gedrückt wird und bei Bestromung der Wicklung die ankerscheibe zum Magnetkörper hingezogen wird, insbesondere wobei die Bremsfläche an einem Lagerflansch eines Elektromotors ausgebildet ist. der mit dem Magnetkörper verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass bei Stromausfall die Bremse automatisch einfällt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Mitnehmer aus einem Guss oder Stahl gefertigt und/oder der Bremsbelagträger weist ein Material auf, das weicher ist als das Material des Mitnehmers, insbesondere wobei der Bremsbelagträger einen Kunststoff oder ein Kunstharz aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Klappergeräusch reduzierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die jeweilige Spange aus einem Runddraht durch Biegen gebildet, insbesondere wobei die jeweilige Spange zwei Schenkel aufweist, welche in einem spitzen Winkel zueinander ausgebildet sind, insbesondere wobei an einem ersten der beiden Schenkel ein erster Stützbereich angeschlossen ist, der in axialer Richtung hervorragt und wobei am zweiten Schenkel ein zweiter Stützbereich angeschlossen ist, der entgegen der axialer Richtung am zweiten Schenkel ansetzt und hervorragt, insbesondere wobei die Schenkel sich in radialer Richtung erstrecken und die beiden Stützbereiche und tangential ausgerichtet sind. Von Vorteil ist dabei, dass das Biegen des Runddrahtes sehr einfach und kostengünstig ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt der den spitzen Winkel aufweisende, zwischen den beiden Schenkeln angeordnete, an die beiden Schenkel angrenzende, insbesondere die beiden Schenkel verbindende, Biegebereich in eine Zahnlücke der Außenverzahnung des Mitnehmers hinein und/oder drückt. Von Vorteil ist dabei, dass der Biegewinkel in die Außenverzahnung eingreift und somit der Runddraht nur geeignet gebogen werden muss.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Stützbereiche zueinander antiparallel ausgerichtet. Somit ist das erste Drahtende des Runddrahts am ersten Stützbereich und das zweite Drahtende des Runddrahts am vom ersten Drahtende in tangentialer Richtung abgewandten Ende des zweiten Stützbereichs angeordnet.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Bremsbelagträgers 3 mit Spangen 1 einer ersten erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Bremse dargestellt.

In der Figur 2 ist ein zugehöriger Querschnitt dargestellt.

In der Figur 3 ist eine zugehörige Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 4 ist ein zugehöriger Längsschnitt dargestellt.

In der Figur 5 ist die Spange 1 in einer ersten Blickrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 6 ist die Spange 1 in einer anderen Blickrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 7 ist eine Seitenansicht eines anderen Belagträgers 3 dargestellt.

In der Figur 8 ist eine zur Figur 7 gehörige Schrägansicht dargestellt.

Wie in den Figuren 1 bis 6 gezeigt, weist der Bremsbelagträger 3 eine Innenverzahnung auf, welche im Eingriff ist mit der Außenverzahnung eines ringartigen Mitnehmers 4, der auf eine Welle aufgesteckt ist und mittels Passfederverbindung formschlüssig mit der Welle verbunden ist.

Die Welle ist vorzugsweise eine Rotorwelle eines Elektromotors.

Der Bremsbelagträger 3 ist relativ zum Mitnehmer 4 axial bewegbar angeordnet, da die Verzahnungen sich relativ zueinander verschieben können.

In einem in den Figuren nicht dargestellten Magnetkörper ist eine Wicklung aufgenommen, bei deren Bestromung eine ferromagnetische Ankerscheibe, welche drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist und axial bewegbar zum Magnetkörper angeordnet ist, zum Magnetkörper hingezogen wird, insbesondere entgegen der von am Magnetkörper abgestützten Federelementen, die auf die Ankerscheibe drücken. Bei Nichtbestromung der Wicklung drücken die Federelemente die Ankerscheibe zum Bremsbelagträger hin, so dass dieser dann auf seiner von der Ankerscheibe abgewandten Seite auf eine Bremsfläche gedrückt wird, die vorzugsweise an einem Lagerflansch des Elektromotors ausgebildet ist.

An den axialen Stirnseiten des Bremsbelagträgers 3 sind Taschen ausgenommen, in welche Stützbereiche (50, 51) der Spange 1 eingreifen.

Die Spange 1 ist dabei aus einem Runddraht durch Biegen gebildet und weist zwei Schenkel (52, 53) auf, welche in einem spitzen Winkel zueinander ausgebildet sind.

Am ersten Schenkel 52 ist ein erster Stützbereich 51 angeschlossen, der in axialer Richtung hervorragt.

Am zweiten Schenkel 53 ist ein zweiter Stützbereich 50 angeschlossen, der entgegen der axialer Richtung am zweiten Schenkel 53 ansetzt und hervorragt.

Die Schenkel (52, 53) erstrecken sich vorwiegend in radialer Richtung. Die Stützbereiche 50 und 51 sind im Wesentlichen tangential ausgerichtet.

Die Ankerscheibe ist axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet.

Durch eine elastische Vorspannung klammert sich die Spange 1 am Bremsbelagträger 3 fest, insbesondere durch Eingreifen der Stützberieche 50 und 51 in die an den axialen Stirnseiten des Bremsbelagträgers 3 ausgenommenen Taschen 2. Darüber hinaus drückt der von den Stützbereichen 50 und 51 am weitesten entfernte Bereich der Spange nach radial innen auf den Mitnehmer 4. Auf diese Weise ist einerseits ein Klappergeräusch, welches bei Drehzahlschwankungen zwischen dem Bremsbelagträger 3 und dem Mitnehmer 4 entstehen würde, verhindert, da mittels der Spange 1 das Spiel zwischen dem Bremsbelagträger 3 und dem Mitnehmer 4 unterdrückt ist. Außerdem ist eine axiale Rückstellkraft mittels der Spange erzeugt, da bei axialer Verschiebung des Bremsbelagträgers 3 relativ zum Mitnehmer 4 die Spange 1 in axialer Richtung gespannt wird. Denn die Spange 1 drückt radial auf den Mitnehmer 4 und verliert bei der Verschiebung nicht den Kontakt zum Mitnehmer 4 sondern ist mittels der Haftreibung mit dem Mitnehmer 4 verbunden.

Die Verschiebung wird verursacht, indem bei Nichtbestromung der Wicklung die Federelemente den Bremsbelagträger zur Bremsfläche hindrücken. Bei Bestromung wird die Ankerscheibe zurückgezogen, insbesondere also weg vom Bremsbelagträger 3, der sich dann von der Bremsfläche freilaufen kann. Dabei unterstützt die Spange 1 durch die von ihr erzeugte elastische Rückstellkraft das Freilaufen.

Der Magnetkörper ist mit der Bremsfläche beziehungsweise mit dem Lagerflansch, an welchem die Bremsfläche ausgebildet ist, drehfest verbunden.

Bei axialer Blickrichtung auf die Spange weisen die beiden Schenkel (52, 53) zueinander einen spitzen Winkel auf, insbesondere einen Winkel zwischen 10° und 30°. Insbesondere die senkrechte Projektion der beiden Schenkel (52, 53) in eine Ebene, deren Normalenrichtung parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, weist also diesen spitzen Winkel auf.

Wichtig ist bei der Erfindung, dass jedoch nicht nur eine einzige, sondern zwei oder mehr Spangen 1 , die zueinander identisch ausgebildet sind, am Umfang eingesetzt sind, insbesondere auf dem selben Radialabstand.

Dabei sind die Spangen 1 über einen Umfangswinkel von weniger als 270°, insbesondere weniger als 240°, verteilt angeordnet. Auf diese Weise drücken die Spangen 1 jeweils radial, so dass der Bremsbelagträger 3 auf den Mitnehmer 4 auf der dem Schwerpunkt der Spangen 1 um 180° in Umfangsrichtung verdrehten Position.

Vorzugsweise sind zwei Spangen 1 mit einem Winkelabstand von 120° zueinander am Umfang des Mitnehmers 4 vorgesehen.

Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt, sind aber auch drei Spangen über einen Winkelbereich von 180° anordenbar, so dass der Bremsbelagträger 3 auf den Mitnehmer 4 an der der mittleren Spange 1 gegenüberliegenden Position drückt.

Durch den spitzen Winkel ist eine erhöhte Stabilität erreichbar. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden auch mehr als drei Spangen am Umfang verteilt. Beispielsweise werden bei N Spangen 1 die Spangen über einen Umfangswinkelbereich von weniger als 270°, insbesondere weniger als 180° verteilt.

Bezugszeichenliste

1 Spange 2 Tasche

3 Bremsbelagträger

4 Mitnehmer

50 Stützbereich 51 Stützbereich

52 Schenkel

53 Schenkel