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Title:
ELECTROMAGNETIC BRAKING OR COUPLING DEVICE HAVING DAMPING MEANS FOR IMPROVED NOISE REDUCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/139987
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electromagnetic braking or coupling device (1), comprising an electromagnetically actuatable displacement unit for providing a force on at least one brake disk or coupling disk (7) and comprising damping means (4, 8) for noise reduction. One or more damping elements (4, 8) made of a viscoelastic plastic material are provided as damping means. In the event of a force load within a time window of less than approximately 2 seconds and at a room temperature approximately between 20°C and 25°C, the viscoelastic plastic material has an over-stress of > approximately 10%, preferably > approximately 30%, in relation to an equilibrium stress of the viscoelastic plastic material.

Inventors:
GNAUERT UWE DR (DE)
BENZING ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/054833
Publication Date:
September 24, 2015
Filing Date:
March 09, 2015
Export Citation:
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Assignee:
KENDRION VILLINGEN GMBH (DE)
International Classes:
F16D59/02; F16D27/112; F16D65/00
Foreign References:
DE10143499A12003-03-20
DE102011102077A12012-11-22
DE102011078426A12013-01-03
DE102013109230A12015-02-26
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE M.B.B. (DE)
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Claims:
Patentansprüche 1 . Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) mit einer elektromagnetisch betätigbaren Verstelleinheit (25) zum Bereitstellen einer Kraft auf mindestens eine Reibscheibe (7) sowie mit Dämpfungsmitteln zur Geräuschre¬ duzierung,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Dämpfungsmittel ein oder mehrere Dämpfungselemente (4, 8, 14) aus einem viskoelastischen KunstStoffmaterial vorgese¬ hen sind, wobei das viskoelastische KunstStoffmaterial bei einer Kraftbeanspruchung innerhalb eines Zeitfensters von kleiner etwa 2 Sekunden und bei einer Raumtemperatur von etwa zwischen 20°C und 25°C eine Überspannung von > etwa 10%, vorzugsweise ^ etwa 30%, bezogen auf seine Gleichge¬ wichtsspannung aufweist. 2. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) insbesondere nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das viskoelastische KunstStoffmaterial Relaxationszeiten von etwa 0,001 bis etwa 20 Sekunden aufweisen bei einer Raum¬ temperatur in einem Bereich von etwa zwischen 20 °C und 25°C. 3. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindes¬ tens ein Dämpfungselement (4, 8, 14) als Ring oder Platte ausgebildet ist, 4. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese eine Ankerscheibe (5) aufweist, welche in Richtung der Brems- oder Kupplungsscheibe (7) axial bewegbar ist zum Kuppeln oder Bremsen, sowie mit durch die Ankerscheibe (5) greifende Hülsen (13) . 5. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die Dämpfungselemente (8, 14) zwischen der Ankerscheibe (5) und einer Anlagefläche (6) angeordnet sind. 6. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeweils paarweise zwei plattenförmige Dämpfungselemente (8) aus viskoelastischem Kunststoff um eine Hülse (13) herum ange¬ ordnet sind. 7. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Dämpfungselemente (8, 14) lösbar zwischen der Ankerscheibe (5) und der Anlagefläche (6) angeordnet sind. 8. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Trägervorrichtung (9) vorgesehen ist, die U-förmig ausge¬ bildet ist und bei der an den U-Schenkeln jeweils die plattenförmigen Dämpfungselemente (8) befestigt sind.

9. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach Anspruch 8,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die U- förmige Trägervorrichtung (9) für die Dämpfungselemente (8, 14) um oder an jeder Hülse (13) festgelegt sind. 10. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Trägervorrichtung (9) käfigförmig ausgebildet ist und in welche mindestens ein Dämpfungselement (8) eingeklemmt gehalten ist. 11. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Dämpfungselement (8, 14) als Ring ausgebildet ist und an eine Hülse (13) die zwischen Ankerscheibe (5) und Anlage¬ fläche (6) sitzt, festgelegt ist. 12. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese als Federdruckbremse oder Kupplung ausgebildet ist. 13. Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese als Permanentmagnetbremse oder Kupplung ausgebildet ist.

Description:
Elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung mit Dämp ¬ fungsmitteln zur verbesserten Geräuschreduzierung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung mit einer elektromagnetisch betätigbaren Verstelleinheit zum Bereitstellen einer Kraft auf mindestens einer Brems- oder Kupplungsscheibe sowie mit Dämpfungsmitteln zur Geräuschreduzierung.

Beim Betrieb von elektromagnetischen Brems- oder Kupplungsein ¬ richtungen treten regelmäßig beim Aufeinandertreffen von me ¬ chanischen Elementen unerwünschte Schlaggeräusche und uner ¬ wünschte Schwingungen auf. Dabei sind vor allem zwei Arten von störenden Geräuschen zu beobachten. Zum einen ergibt sich beim Betrieb ein sogenanntes „Anzugsgeräusch", wenn die Ankerschei ¬ be gegen den Spulenträger und damit das Gehäuse angezogen wird und somit in der Regel Stahl auf Stahl auftrifft. Das Anziehen der Ankerscheibe wird dabei in der Regel durch Bestromen der Spule bewirkt. Daneben gibt es das sogenannte „Abfallge ¬ räusch", wenn die Ankerscheibe beispielsweise mittels Feder ¬ druck gegen den Bremsrotor gedrückt wird. Ein solches Abfall ¬ geräusch stellt sich also in dem Moment ein, wenn der Strom von der Spule abgeschaltet wird.

Insbesondere dann, wenn die Brems- oder Kupplungseinrichtungen in der Nähe von Personen betrieben werden, wie zum Beispiel die elektromagnetischen Bremseinrichtungen in Fahrstühlen, gilt es, solche unerwünschten Geräusche zu vermeiden. Es sind bereits unterschiedliche Dämpfungsmittel zur Geräuschreduzie ¬ rung bei solchen elektromagnetischen Brems- oder Kupplungsein ¬ richtungen bekannt. So schlägt beispielsweise die

DE 196 46 493 AI ein oder mehrere O-Ringe vor, die in kurze zylinderförmige Ausnehmungen eines Bremsengehäuses eingelegt sind und etwas über die Oberfläche des Gehäuses vorstehen, an die die Ankerscheibe anschlagen kann. Zwischen die O-Ringe ist jeweils eine zähelastische Platte aus Pressstoff eingelegt, die etwa 0,2 mm gegenüber der Anlagefläche vorsteht. Diese zähelastische Platte verhindert zusammen mit den erwähnten 0- Ringen ein metallisch hartes Aufschlagen beim Lüften bezie ¬ hungsweise Lösen der Bremse, d.h. beim Abschalten des Stromes, weil die Ankerscheibe bei ihrer Bewegung in Richtung zum

Elektromagneten und dank der O-Ringe und der zähelastischen Platte nicht mehr hart am Gehäuse aufschlagen kann, sondern zunächst von den O-Ringen und anschließend von der zähelasti ¬ schen Platte abgefangen wird. Neben dem Einsatz solcher Dämp ¬ fungsmittel zwischen Ankerscheibe und Gehäuse werden darüber hinaus längliche elastische Körper vorgesehen, die zwischen eine Gegenscheibe und die Ankerscheibe platziert sind.

Schließlich wird in dieser Veröffentlichung ein O-Ring als weiteres Dämpfungsmittel vorgeschlagen, der konzentrisch zur Achse der Bremse liegt und in eine Ringnut einer Endscheibe eingebettet ist und die angrenzende Oberfläche der Gegenschei- be berührt.

Weitere Dämpfungsmittel bei elektromagnetischen Bremseinrich ¬ tungen, beschreibt die DE 101 43 499 AI. Die Dämpfungsmittel sehen zwei verschiedene Dämpfungssysteme vor, wobei ein erstes Dämpfungssystem aus zwei in einer zur Mittelachse parallele Bohrungen angeordnete, durch einen Gewindestift einstellbare Bolzenteile aufweist und eine KunstStoffzwischenlage zwischen den beiden Bolzenteilen sitzt. Der der Ankerscheibe zugewandte Bolzen aus antimagnetischem Werkstoff ist so positioniert, dass seine der Ankerscheibe zugewandte Stirnfläche geringfügig über die der Ankerscheibe zugewandte Stirnfläche des Spulen ¬ trägers hervorsteht. Dadurch wird die Ankerscheibe beim Ein ¬ schalten der Erregerspule gedämpft und somit das Anzugsge- rausch vermindert. Dieses erste Dämpfungssystem hat dabei eine relativ hohe Steifigkeit beziehungsweise steile Federkennlinie im Vergleich zu einem zweiten, ebenfalls zum Einsatz kommenden Dämpfungssystem. Dieses zweite Dämpfungssystem hat eine deut- lieh niedrigere Steifigkeit und damit flachere Federkennlinie, um der Bewegung der Ankerscheibe beim Abschalten des Elektro ¬ magneten folgen zu können. Das zweite Dämpfungssystem umfasst einen in axialer Richtung relativ langen, Bolzen aus nicht magnetischem Metall, wobei dieser Bolzen über einen O-Ring mit einer im Inneren davon angeordneten KunstStoffplatte von einem Gewindestift beaufschlagt wird. Dabei ist der antimagnetische Bolzen in der Lage, der Ankerscheibe beim Abschalten des Stro ¬ mes der Erregerspule zu folgen. Problematisch bei den bisher bekannten Dämpfungsmitteln in elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtungen ist die Tatsache, dass die vorgesehenen Dämpfungsmittel regelmäßig auch einen negativen Einfluss auf das Drehmomentverhalten und das Schaltverhalten der elektromagnetischen Brems- oder Kupp- lungseinrichtung haben. Dabei ist der negative Einfluss umso größer, je steiler die Federkennlinie der verwendeten Dämp ¬ fungsmittel ist.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

Die Erfindung hat das Ziel, die bekannten elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtungen so weiter zu bilden, dass einerseits die Schaltgeräusche bei der Betätigung der elektro ¬ magnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung effizient redu- ziert werden und andererseits die eingesetzten Dämpfungsmittel das Drehmomentverhalten der elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung nicht oder nur gering beeinflussen. Dieses Ziel wird durch eine elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen einer solchen elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dabei beruht die Erfindung im Wesentlichen darauf, dass als Dämpfungsmittel ein oder mehrere Dämpfungselemente aus einem viskoelastischen KunstStoffmaterial vorgesehen sind, wobei das viskoelastische KunstStoffmaterial bei einer Kraftbeanspru ¬ chung, wie dies durch die Bewegung des Ankers hervorgerufen wird, innerhalb eines Zeitfensters von kleiner etwa zwei Se ¬ kunden und bei einer gegebenen Raumtemperatur von etwa zwi ¬ schen 20°C und 25°C eine Überspannung von ≥ etwa 10%, vorzugs- weise ≥ etwa 30%, bezogen auf seine Gleichgewichtsspannung aufweist .

Erfindungsgemäß kommt also ein besonderes KunstStoffmaterial in Form von ein oder mehreren Dämpfungselementen als Dämp- fungsmittel zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um ein viskoelastisches KunstStoffmaterial , das hinsichtlich seiner Eigenschaften besonders ausgewählt ist, nämlich derart, dass bei einer Kraftbeanspruchung innerhalb eines kleinen Zeitfens ¬ ters von bis zu etwa 2 Sekunden eine Überspannung auftritt, die mindestens 10%, vorzugsweise größer 30%, als die Gleichge ¬ wichtsspannung ist.

Durch diese besondere Materialauswahl ist gewährleistet, dass die Dämpfungselemente beim Schalten des Ankers kurzzeitig eine hohe Gegenkraft (Überspannung) entwickeln, die das harte Auf ¬ schlagen des Ankers mindert, um dann innerhalb einer sogenann ¬ ten Relaxationszeit in einem Gleichgewichtszustand überzuge ¬ hen. Diese durch Überspannung erzeugte Gegenkraft wird durch die beim Schalten der Bremse auftretende hohe Beschleunigung bzw. schnelle Bewegung des Ankers hervorgerufen. Diese Kraft wird nun gezielt ausgenutzt, um die Ankerbewegung entscheidend zu verlangsamen, aufgrund der einsetzenden Relaxation hat die- se jedoch keinen oder nur einen geringen Drehmomenteinfluss .

In einer Weiterbildung der Erfindung, die für sich genommen jedoch auch eigenständigen Charakter hat und unabhängig vom Gegenstand des Anspruchs 1 eingesetzt werden kann, zeichnet sich das viskoelastische KunstStoffmaterial des oder der ein ¬ gesetzten Dämpfungselemente durch eine Relaxationszeit von et ¬ wa 0,001 bis etwa 20 Sekunden, gemessen bei einer Raumtempera ¬ tur von etwa zwischen 20°C und 25°C, aus. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommen ein oder mehrere Dämpfungselemente, die ring- oder plattenförmig ausgebildet sein können, zum Einsatz, die als PUR-Elastomer (Polyurethan-Elastomer) ausgebildet sind und einen mechani ¬ schen Verlustfaktor von etwa zwischen 0,35 bis 0,55 (nach ISO 10846-2) aufweisen. Der verwendete Werkstoff sollte dabei eine sogenannte Rückprallelastizität von etwa 8% bis 20% nach DIN 3512 aufweisen.

Beispiele für geeignete Materialien sind die unter der Be- Zeichnung Sylomer (eingetragene Marke) HD, und insbesondere

Sylomer HD 100 und Sylomer HD 300 bekannten und beispielsweise von der Firma RRG Industrietechnik GmbH, Mühlheim an der Ruhr, Deutschland, vertriebenen Werkstoffe. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung eine Ankerscheibe aufweist, die in Richtung einer Reibscheibe, der sogenannten Brems- oder Kupplungsscheibe axial bewegbar ist zum Kuppeln oder Bremsen, sowie mit mindestens einer durch die Ankerscheibe greifende Hülse. Dabei können an dieser Hülse oder neben dieser Hülse ein oder mehrere der vorerwähnten Dämpfungselemente herum platziert sein.

In einer anderen Ausführung der Erfindung können ein oder meh ¬ rere Dämpfungselemente zwischen der Ankerscheibe und einer ge ¬ genüberliegenden Anlagefläche vorgesehen werden.

Darüber hinaus sieht die Erfindung in einer bevorzugten Aus ¬ führungsform vor, jeweils paarweise zwei plattenförmige Dämp ¬ fungselemente aus viskoelastischem Kunststoff um die erwähnte Hülse der elektromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung herum anzuordnen. Dabei sind die Dämpfungselemente bevorzug ¬ terweise dort lösbar festgelegt. Hierfür kann eine geeignete Trägervorrichtung, die zum Beispiel U-förmig ausgebildet ist, bereitgestellt werden. Dabei können insbesondere plattenförmi ¬ ge Dämpfungselemente zum Einsatz kommen, die an der Trägervor ¬ richtung z.B. klemmend befestigt sind.

In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die Träger ¬ vorrichtung käfigförmig gestaltet und aus Kunststoff herge ¬ stellt. Die plattenförmigen Dämpfungselemente sind dann in die Trägervorrichtung eingeklemmt. Aufgrund der klemmenden Halte ¬ rung ist es vorteilhafterweise nicht notwendig, irgendwelche Klebemittel oder andere Befestigungsmittel zusätzlich vorzuse ¬ hen .

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Trä- gervorrichtung um oder an einer oder mehreren Hülsen der elek- tromagnetischen Brems- oder Kupplungseinrichtung festgelegt Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung eine Federdruckbremse, eine Permanentmagnetbremse, eine Lamellenkupplung oder dergleichen ist .

Die erfindungsgemäße elektromagnetische Brems- oder Kupplungs ¬ einrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang mit zwei Ausfüh ¬ rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise ein erstes Ausführungsbeispiel einer

Federdruckbremse im Längsschnitt mit Dämpfungselemen ¬ ten aus viskoelastischem KunstStoffmaterial , welche an einer Ankerscheibe der Federdruckbremse festgelegt sind,

Fig. 2 eine stirnseitige Draufsicht auf die Federdruckbremse von Figur 1 bei nicht montierter Anlagefläche mit Blick auf die Ankerscheibe und eine Vielzahl von Dämpfungselementen, die über eine Trägereinrichtung auf der Ankerscheibe sitzen sowie auf der Reibeflä ¬ che,

Fig. 3 verschiedene Ansichten der in Figur 2 dargestellten

Trägereinrichtung samt dort befestigten Dämpfungsele ¬ menten aus viskoelastischem KunstStoffmaterial ,

Fig. 4 schematische Kraft-/Zeitverläufe der in der Feder ¬ druckbremse gemäß den Figuren 1 bis 3 eingesetzten Dämpfungselemente aus viskoelastischem KunstStoffma ¬ terial bei schnell bewegter und langsam bewegter An ¬ kerscheibe, und Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Federdruckbrem ¬ se nach der Erfindung.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung .

In Figur 1 ist ausschnittsweise im Längsschnitt eine Feder ¬ druckbremse dargestellt, wie sie an sich - bis auf die noch im Detail zu erläuternden besonderen Dämpfungselemente - bekannt ist. Die Federdruckbremse ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeich ¬ net und verfügt über ein Gehäuse la, in eine in herkömmlicher Art und Weise eine Erregerspule 2 platziert ist. Die Feder ¬ druckbremse 1 verfügt darüber hinaus über eine Ankerscheibe 5, die axial entlang einer Mittenachse X der Federdruckbremse 1 bewegbar ist. Rechts von der Ankerscheibe 5 befindet sich in einem vorgegebenen Abstand eine Anlagefläche 6 oder ein

Flansch, welche Bestandteil eines Maschinenelementes oder ei ¬ nes Wandelementes oder ähnliches sein kann, an dem die Feder ¬ druckbremse 1 montiert ist. Zwischen die Ankerscheibe 5 und die Anlagefläche 6 ist in ebenfalls bekannter Art und Weise eine Reibscheibe 7, die auch Brems- oder Kupplungsscheibe ge ¬ nannt wird, platziert, die mit einem von der Federdruckbremse 1 abzubremsenden Motor drehfest in Verbindung steht und eben ¬ falls zentrisch zur Mittenachse X angeordnet ist. Die Reib- scheibe 7 greift zwischen die Ankerscheibe 5 und die Anlage ¬ fläche 6 und ist im Ausführungsbeispiel von 1 u. Figur 5 so ¬ wohl auf der der Ankerscheibe 5 zugewandten Seite als auch auf der der Anlagefläche 6 zugewandten Seite jeweils mit einem ge ¬ eigneten Reibbelag 11 ausgestattet. Im Ruhezustand der in Fi- gur 1 dargestellten Federdruckbremse 1, das heißt im nicht bestromten Zustand der Erregerspule 2, sorgen im Gehäuse la befindliche Druckfedern 3 und Druckbolzen 10 dafür, dass die Ankerscheibe 5 in Richtung Anlagefläche 6 und damit gegen die Reibscheibe 7 gedrückt wird, so dass die Reibscheibe 7 zwi ¬ schen der Ankerscheibe 5 und der Anlagefläche 6 festgeklemmt wird und damit festgehalten wird. Sobald die Erregerspule 2 mit Strom versorgt wird, wird dagegen die Ankerscheibe 5 ent- gegen der Kraft der Druckfedern 3 in der Darstellung von Figur 1 nach links gezogen, so dass die Reibscheibe 7 freigegeben wird und bei entsprechender Bestromung z. B. des zugehörenden Motors drehen kann. Um sowohl die Anzugsgeräusche als auch Abfallgeräusche der Fe ¬ derdruckbremse 1 zu eliminieren oder zumindest stark zu dämp ¬ fen, sind unterschiedliche Dämpfungsmittel vorgesehen. Um beim Bestromen der Erregerspule ein hartes Aufschlagen der Anker ¬ scheibe 5 auf das Gehäuse la an der mit dem Bezugspfeil 30 markierten Stelle zu vermeiden, befindet sich in einer umlau ¬ fenden Nut lb an dem Außenumfang des Gehäuses la ein Ring 4 aus elastischem oder viskoelastischem Material, insbesondere ein O-Ring, der in Axialrichtung der Mittenachse X gesehen im Ruhezustand der Federdruckbremse 1, also bei nicht angezogener Ankerscheibe 5, mit einem vorgegebenen Teil seines Durchmes ¬ sers in Figur 1 nach rechts zur Ankerscheibe 5 hin etwas über ¬ steht. Dieser Ring 4 aus elastischem oder viskoelastischem Ma ¬ terial sorgt bei einer Bestromung der Erregerspule 2 dafür, dass die Ankerscheibe 5 mit Annäherung an das Gehäuse la durch den Ring 4 aus elastischem oder viskoelastischem Material eine zunehmende Gegenkraft erfährt, die die Bewegung des Ankers 5 bremst, bevor dieser an die Anschlagsfläche 30 anschlägt. Eine wirksame Geräuschreduktion beim Anziehen des Ankers 5 ist die Folge .

Um auch die Geräusche beim Abfallen der Ankerscheibe 5, also bei Beendigung der Bestromung der Erregerspule 3, sicherzu ¬ stellen, sind auf der in der Schnittdarstellung von Figur 1 rechten Hauptfläche der Ankerscheibe 5 besondere Dämpfungsele ¬ mente 8 platziert.

Diese Dämpfungselemente 8 sind auf speziellen Trägervorrich- tungen 9, wie diese in den Figuren 2 und 3 detailliert darge ¬ stellt sind, platziert. Im Ausführungsbeispiel wird die Anker ¬ scheibe 5 von ohnehin vorhandenen Hülsen 13, vorliegend drei, die im Winkel von 120° zueinander angeordnet sind, durchgrif ¬ fen. An diesen drei Hülsen 13 sind drei Trägervorrichtungen 9 festgelegt. Jede Trägervorrichtung 9 ist in etwa U-förmig ge ¬ staltet und trägt an ihren linken und rechten U-förmigen Flü ¬ geln die plattenförmig ausgebildeten Dämpfungselemente 8 aus viskoelastischem KunstStoffmaterial . Der Aufbau und die Anordnung der Trägervorrichtung 9 mit den Dämpfungselementen 8 aus viskoelastischem KunstStoffmaterial ist im Detail in verschiedenen Ansichten in Figur 3 gezeigt. Figur 3 zeigt sowohl verschiedene Seiten- und Draufsichten als auch perspektivische Ansichten der Trägervorrichtung 9 mit den dort festgelegten plattenförmigen Dämpfungselementen 8. Jede

Trägervorrichtung 9 verfügt über ein spangenartiges Mittenteil 9a, an welchem sich links und rechts jeweils ein vieleckiger, in erster Annäherung trapez- oder quadratförmiger Rahmen weg ¬ erstreckt. Die Rahmen links und rechts von dem spangenartigen Mittelteil 9a sind mit dem Bezugszeichen 9b bezeichnet. Diese Rahmenteile 9b verfügen über in eine Richtung vorspringende Nasen 9c, zwischen denen die plattenförmigen Dämpfungselemente 8 festgeklemmt werden können. Die Dämpfungselemente 8 durch ¬ greifen dabei die rahmenförmigen Öffnungen der rahmenförmigen Teile 9b der Trägervorrichtung 9 und stehen, wie in Figur 3 in der rechts unten dargestellten dreidimensionalen Zeichnung ge ¬ zeigt, etwas nach vorne über. Zusätzlich stehen die platten- förmigen Dämpfungselemente 8 auch etwas über die vorspringen- den Nasen 9c nach hinten über. Damit stehen die beiden Haupt ¬ flächen der plattenförmigen Dämpfungselemente 8 über die Trä ¬ gervorrichtung 9 vor und kommen so mit ihrer Vorderseite im montierten Zustand mit der Ankerfläche 6 in Kontakt und mit ihrer rückseitigen Hauptfläche liegen diese an der Ankerschei ¬ be 5 flächig an. Die Trägervorrichtung 9 ist zur Befestigung in ihrem Mittelteil 9a besonders gestaltet. Dieses Mittelteil 9a weist ein bogenförmiges Teil 9d auf, das so gestaltet ist, dass es um bzw. auf die in Figur 2 dargestellten Hülsen 13 aufgesetzt werden können. Da sich das bogenförmige Teil 9d zu seiner Öffnungsseite zueinander etwas verjüngt, kann die ge ¬ samte Trägervorrichtung 9 auf die Hülse 13 aufgeklipst werden. Um zusätzlich eine optimale Führung der Trägervorrichtung 9 bei erfolgter Montage zu gewährleisten, verfügt das spangenar- tige Mittenteil 9a über einen verbreiterten Steg 9e, der an die Außenkontur der Ankerscheibe 5 angepasst ist und im mon ¬ tierten Zustand der Trägervorrichtung 9 segmentartig die Au ¬ ßenkontur der Ankerscheibe 5 umgreift und dort flächig an ¬ liegt. Dies ist in Figur 2 besonders gut zu erkennen.

Die Trägervorrichtung 9 ist vorzugsweise aus Kunststoff ge ¬ staltet und wird als Spritzgussteil hergestellt. Die platten ¬ artigen Dämpfungselemente 8 bestehen dagegen aus einem

viskoelastischen KunstStoffmaterial , das besondere Eigenschaf- ten besitzt, welche für die Dämpfungsfunktion bei elektromag ¬ netischen Brems- und Kupplungseinrichtungen ausgenutzt wird.

Das eingesetzte viskoelastische KunstStoffmaterial , das bei ¬ spielsweise eine Polyurethan-Struktur haben kann, um stoßarti- ge Bewegungen durch den Aufbau einer Gegenkraft durch Über ¬ spannung zu verlangsamen, ist hinsichtlich seiner Viskoelasti- zität so gestaltet, dass dessen geschwindigkeitsabhängiger An ¬ teil, die sogenannte „Überspannung", bei einer Kraftbeanspru- chung durch Beaufschlagung mittels beispielsweise der Anker ¬ scheibe 5 innerhalb eines Zeitfensters von etwa kleiner gleich 2 Sekunden und bei einer Raumtemperatur von etwa zwischen 20° Celsius und 25° Celsius aufweist, die etwa 10%, vorzugsweise größer 30% ist als der geschwindigkeitsunabhängige Anteil, die sogenannte „Gleichgewichtsspannung". Bei einer derartigen Aus ¬ wahl des KunstStoffmaterials ist sichergestellt, dass einer ¬ seits von dem Dämpfungselement 8, das aus diesem viskoelasti- schen KunstStoffmaterial besteht, eine ausreichende Kraft, nämlich die Überspannung schnell zur Verfügung steht, die sich aber anschließend innerhalb der sogenannten Relaxationszeit reduziert, sodass kein oder nur ein geringer Einfluss auf das Drehmomentverhalten der Federdruckbremse gegeben ist. Die Eigenschaften des zu verwendenden viskoelastischen Kunst ¬ stoffmaterials sind in dem Zusammenhang mit Figur 4 erläutert. In Figur 4 sind zwei verschiedene Zeitdiagramme dargestellt, in denen jeweils die Bewegung der Ankerscheibe, d.h. der Weg-/ Zeitverlauf in der Federdruckbremse 1 dargestellt ist und zu- sätzlich der Kraft-/Zeit-Verlauf des Dämpfungselementes 8, al ¬ so der plattenförmigen Dämpfungselemente 8. In der in Figur 4 links dargestellten Grafik ist angenommen, dass die Anker ¬ scheibe 5 sehr schnell, beispielsweise innerhalb von 0,005 Se ¬ kunden bewegt wird und die Dämpfungselemente 8 beaufschlagt, während in Figur 4 rechts eine Grafik dargestellt ist, in den die Ankerscheibe 5 verhältnismäßig langsam bewegt wird, hier etwa innerhalb von zwei Sekunden die Dämpfungselemente 8 be ¬ aufschlagt. In Figur 4 links ist deutlich zu erkennen, dass die Überspannung etwa 100% beträgt und sehr schnell zur Verfü- gung steht. In Figur 4 rechts ist die Überspannung dagegen deutlich geringer auf Grund der Beaufschlagung der Dämpfungs ¬ elemente 8 mit deutlich niedrigeren Geschwindigkeiten der An ¬ kerscheibe 5. Die Überspannung liegt hier bei etwa nur 10% über der Gleichgewichtsspannung. In Figur 4 sind in den beiden Diagrammen der Kraftverlauf der Dämpfungselemente mit dem Be ¬ zugszeichen 40 und der Verlauf des Ankerweges mit dem Bezugs ¬ zeichen 50 illustriert. Die maximal auftretende Überspannung, die zeitabhängig ist und die mit dem Bezugszeichen 60 angege ¬ ben ist, befindet sich im Maximum des Kraftverlaufs 60 des Dämpfungselementes 8. Die Gleichgewichtsspannung ist mit dem Bezugszeichen 70 versehen und eine zeitunabhängige Konstante, die ebenfalls durch die Wahl des viskoelastischen Kunststoffs bestimmt ist.

Die Parameter des einzusetzenden viskoelastischen Kunststoff ¬ materials können zusätzlich zu den erwähnten Eigenschaften oder losgelöst hiervon auch so gewählt sein, dass das

viskoelastische KunstStoffmaterial eine Relaxationszeit von etwa 0,001 bis etwa 20 Sekunden aufweist bei einer Raumtempe ¬ ratur in einem Bereich von etwa 20° bis 25° Celsius. Unter Re ¬ laxationszeit ist dabei die Zeit zu verstehen, innerhalb der sich nach Auftreten der Überspannung das viskoelastische

KunstStoffmaterial auf seinen Gleichgewichtsspannungszustand rückgestellt hat.

Reale Materialien können durch eine Anzahl unterschiedlicher Relaxationszeiten beschrieben werden. Schließlich ist es eben- falls möglich, zusätzlich zu den erwähnten Eigenschaften oder losgelöst hiervon, ein viskoelastisches KunstStoffmaterial als Dämpfungselemente 8 einzusetzen, welches einen mechanischer Verlustfaktor zwischen 0,35 und etwa 0,55 gemessen nach ISO 10846-2 aufweist und bei welchem die sogenannte Rückprallelas- tizität zwischen etwa 8% und 20% nach DIN 53512 liegt. Beson ¬ ders vorteilhaft an einem solchen Material ist, dass hierfür eine viskoelastische Polyurethane-Struktur in Plattenform ein ¬ gesetzt werden kann. Solche Platten sind dann volumenkompres- sibel, wobei für die Verformungen keine Profilierungen oder Hohlräume nötig sind. Nach der Entlastung eines solchen plat- tenförmigen Dämpfungselements nimmt die Platte wieder ihre ur ¬ sprüngliche Form und ihr ursprüngliches Volumen an.

Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 sind nicht nur die Dämp ¬ fungselemente 8 aus dem genannten viskoelastischen Kunststoff ¬ material gebildet. Vielmehr liegt es auch im Rahmen der Erfin ¬ dung, dass das erwähnte ringförmige Dämpfungselement 4, also der dort eingesetzte O-Ringe ebenfalls aus einem viskoelasti- schen KunstStoffmaterial besteht, wie es für die Dämpfungsele ¬ mente 8 eingesetzt ist.

In Figur 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Feder- druckbremse 1 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die bereits bekannten Bezugszeichen stehen wieder für die gleichen Teile. Dort durchgreifen wiederum Hülsen 13 die Ankerscheibe 5. Die Hülsen 13 liegen mit einem hervorspringenden Flansch 13a stirnseitig an der Anlagefläche 6 an. Zwischen diesem ringförmig hervorspringenden Flansch 13a der Hülse 13 und der Ankerscheibe 5 sitzt ein Ring aus viskoelastischem Kunststoff ¬ material als weiteres Dämpfungselement, wie es oben erwähnt worden ist. Der Ring 14 hat dabei wiederum einen Durchmesser, der so gestaltet ist, dass bei einem Anschlagen der Anker- scheibe 5 an der Reibscheibe 7 zunächst die Ankerscheibe 5 den Ring 14, der als Dämpfungselement wirkt, berührt, sodass eine wirksame Geräuschdämpfung gegeben ist. Wie Figur 5 zusätzlich zeigt, durchgreift die Hülse 13 mit einem vorderen Bereich 13b mit verringertem Durchmesser teilweise das Gehäuse la der Fe- derbruchbremse . Bezugszeichenliste

1 elektromagnetische Brems- oder Kupplungseinrichtung,

Federdruckbremse

1a Gehäuse

1b Nut

2 Erregerspule

3 Druckfeder

4 Ring, insbesondere O-Ring

5 Anker, Ankerscheibe

6 Anlagefläche

7 Brems- oder Kupplungsscheibe, Reibscheibe

8 plattenförmiges Dämpfungselement aus viskoelastischem

Kunststoff

9 Trägervorrichtung

9a Mittenteil

9b Rahmen

9c Nasen

9d bogenförmiges Teil

9e verbreiteter Steg

10 Bolzen, Druckbolzen

11 Reibbelag

13 Hülse

13° Flansch

13b° Vorderer Bereich Hülse

14 Dämpfungselement aus viskoseelastischem Kunststoff als O-Ring ausgebildet

30 Anschlagsfläche Gehäuse/Ankerscheibe

40 Kraft-/Zeitverlauf 50 Weg-/Zeitverlauf 60 Überspannung

70 Gleichgewichtsspannung X Mittenachse