专利名称：联轴制动组合装置的制作方法
技术领域：
本发明乃是基于如在申请人的DE 201 05 746.8或WO 02/084841中所述的现有技术。
在这些已知结构设计中，在电机轴和传动箱轴或驱动的主轴之间大多安装一弹性联轴器，例如波纹套式联轴器或带弹性星形件的插接式联轴器，并且整体通过一所谓的隔套件(Laterne，灯笼)结构的连接件对外界屏蔽—例如参见
图1。
在前述现有技术中，从这样的设置方式出发，即制动器装在一伺服电机上并在电机侧起作用。通过波纹套式联轴器连接的第二根轴可以是一传动箱、一主轴、一滚珠丝杠等等。这种结构的缺点在于，它构造得比较长。此外如果这种联轴制动组合装置装在一竖轴(如图1中)上，那么必须注意许多额外的问题。
如果联轴器例如由于外界的作用发生断裂，这便会造成设置在后面的机器零件“坠毁(Absturz)”，从而导致严重损坏。
如果驱动电机故障、为修理或更换需要拆卸，那么便会出现设置在后面的机器零件可能坠毁的同样问题。
此外，在许多具体安装条件下，特别是还希望能够采用在轴向构造得特别短的联轴制动组合装置。
因此本发明的目的是，以尽可能有效的方式排除上述问题。
按照本发明，这个目的通过这样的方式实现，即带有励磁线圈的制动器的线圈支承壳体设计成这样，使它大致相当于前面所述的隔套件，亦即其外部尺寸。带两个摩擦片及其啮合齿的制动转子直接装在毂(套筒)上，毂与波纹套式联轴器及其锁紧装置或其他弹性联轴器连接。这意味着，制动器设置在输出侧，从而也对设置在后面的机器零件保持起作用，如果联轴器失效或例如为了修理等等之目的拆掉驱动电机的话。
因此由于本发明的方案得到以下优点1)在带有其圆周啮合齿的制动器直接装在传动箱轴或主轴上后，在电机和传动箱之间不再存在其他联轴器零件，否则这些零件在联轴器可能出现的断裂时会使制动器不起作用。
2)如果电机必须更换，这可以毫无问题地进行，因为制动器直接装在输出侧上，从而保持制动作用。因此电机轴可以从联轴器中拔出，而制动作用仍然存在。
3)通过按前述隔套件类型的联轴制动组合装置的结构设计，使得两个轴端面(Wellenspiegel)(电机轴、传动箱轴或主轴)相互尽可能靠近，因此不浪费结构空间。
4)取消带有包含在它里面的波纹套式联轴器或带弹性星形件的插接式联轴器的传统隔套件，取而代之采用一种带一相应壳体的完整的制动器，它构造及设置成在其中心用来安装弹性联轴器，例如波纹套式联轴器或带弹性星形件的插接式联轴器。从而形成最佳的空间利用和简单紧凑的结构。
借助于附图详细说明本发明。附图表示图1在一在驱动电机2和例如一传动箱1之间的竖直传动链内的“隔套件”结构(＝连接件3)的按现有技术的典型的普通安装状态的原理图；这种安装状态通过本发明显著地改善，其中驱动电机2和传动箱1的连接通过一例如像波纹套式联轴器或带弹性星形件的插接式联轴器那样的联轴器(表示在图7和8中)进行；图2本发明第一种实施形式的完整视图(沿图4中A-A线的剖视图)；图3类似于图1，但沿图4中B-B线的剖视图；图4图2和3的右视图；图5本发明联轴制动组合装置第一种实施形式的另一种优选结构；图6本发明联轴制动组合装置的另一种实施形式，不带弹性联轴器，带有附加的轴和因此与附装电机一样的连接尺寸(轴和具有螺钉装配节圆的定心部)；图7本发明联轴制动组合装置的另一种实施形式，类似于图2和3，但是具有带弹性星形件和夹紧盒的插接式联轴器以及通风监测装置；图8图7的拆散视图，以更清楚表示做成带弹性星形件的插接式联轴器的弹性联轴器；图9本发明的联轴制动组合装置的另一种实施形式，具有一内置的过载离合器，它与弹性插接式联轴器连接；图10另一种实施形式，类似于图6，其中两个制动器串联，以便达到一冗余的制动系统(双回路)；图11一应用实例，亦即在带有主轴和附装电机的壳体上安装一联轴制动组合装置。
图2表示本发明联轴制动组合装置的一种优选实施例，其主要特点在于，一静电流操纵的摩擦制动器内置在“隔套件”(＝图1的连接件3)内，所属的制动转子8在隔套件内装在输出侧的空心轴16中央毂15上的啮合齿13上，空心轴可通过一带夹紧螺钉33的锁紧环14与输出侧的未详细画出的轴头连接。
输出侧的空心轴16具有一朝向驱动侧的、构造成柔性联轴器的轴向加长部，其具体地构造成一焊接的波纹套式联轴器的形式，具有一在驱动侧的末端锁紧环12，其中，锁紧环12可用一夹紧螺钉32操作。
在图2中完全包围输出侧的空心轴16和驱动侧的波纹套式联轴器18的相当于图1中的连接件3或隔套件的外部壳体同时还设计成用于励磁线圈6的线圈支承壳体5，励磁线圈按已知方式与可轴向移动但不可旋转的衔铁盘7共同作用并在通电状态克服压簧19的力吸引衔铁盘。在无电流状态衔铁盘7由于压簧19的作用压紧在两端配备摩擦衬层9的制动转子8上，制动转子通过啮合齿13与空心轴16旋转固定地但可轴向移动地连接。在制动状态，转子以其摩擦衬层9一方面贴合在衔铁盘7上，另一方面贴合在代替“隔套件”存在的制动法兰10上。
在图2中右边的末端构成一个同心套上的调整环23(代替“隔套件”)，调整环具有一用于未详细画出的驱动电机2的定心部25。调整环具有一径向孔22，它使得可以从外部将一工具插入组件内，以松开或拧紧夹紧螺钉32。环23在圆周方向的可调整性保证了始终可以接触到螺钉32，而不管锁紧环12是否在组件静止时纯粹偶然地停在起始位置。
图3中表示通过带孔30的隔套27在线圈支架5的螺纹28上拧螺钉。调整环23略短于隔套27，因此在安装状态调整环23可以旋转，以便能够使调整环23上的孔22转到任意的位置，从而可以到达锁紧环12的电机一侧的夹紧螺钉32。
图4中用侧视图虚线表示调整环23上的孔22，通过这个孔到达夹紧螺钉32。
在图5中所示的均匀分布在调整环23圆周上的三个或更多螺纹销38用来在电机轴17歪斜或偏心插入波纹套式联轴器18时使波纹套不受挤压和损坏。在螺纹销38插入波纹套式联轴器18的环形槽39后，波纹套既不会在轴17插入时也不会在拔出时挤扁或过分拉长。线圈支承壳体5和波纹套式联轴器18之间的缝隙40用来附加地径向限制偏移可能性，以便在这里不会得到不必要的过大的径向错位，这种错位可能在联接时留下永久的损伤。由此对于整个联轴器—制动器组合的运输带来进一步的好处。
图2的毂15也可以设计成这样，使得不存在空心轴16，而是一轴头34，如图6中所示。此外存在这样的可能性，即放弃如图2中的波纹套式联轴器，将在图5中所示的电机轴17直接用一空心轴36和一锁紧环37插入孔36内并夹紧。但是这里在制动法兰10内装一球轴承35是有利的。这里这样安排，该球轴承35做成密封式的，或者也许制动法兰10设计得再宽一些，并附加地安装一密封件，以便使油等等远离摩擦衬层9。
图7中表示具有带弹性星形件42的插接式联轴器41的可选用形式。夹紧同样用一夹紧螺钉32进行。在输出侧2上毂15的夹紧通过一夹紧环43进行，它通过夹紧螺钉44拧紧。在一密封法兰45内有一使摩擦衬层9防污物和油的密封圈46。
在接线盒47内有一通风监测装置(Lüftüberwachung)48(微型开关)，它显示制动器的状态(松开或制动)。
图8中再次一目了然地用拆散视图表示具有带弹性星形件42的插接式联轴器41的实施形式。用夹紧螺钉44拧紧夹紧环43，从而使输出轴(例如传动箱、主轴等等)与联轴器连接。
图9表示一种实施形式，其中插接式联轴器41与一过载离合器49连接，它在过载时脱联并作轴向运动。这个轴向运动被一个起始器50接收，并关掉驱动电机。由此防止整个驱动装置过载。
图10表示一冗余的制动系统，这里内置了一个第二励磁线圈51连同衔铁盘52和转子53作为完整的第二制动器。
图11中表示安装方式，其中驱动电机2以其轴头和定心部安装在“隔套件”造型的联轴制动组合装置上，然后联轴制动组合装置又安装在带主轴或传动箱的壳体上。取消图1中的按现有技术的隔套件3，换上本发明的联轴制动组合装置。主要的优点是，用这种结构可以方便地通过取消普通的隔套件3和联轴器4，并通过用一联轴制动组合装置更换，不必进行匹配工作即可结构不变地改装现有机器，这意味着没有额外费用，并保证，通过静电流操纵制动器更加安全。
功能制动器按已知的静电流原理工作。在励磁线圈6上加一电压，励磁线圈位于线圈支承壳体5内。由此将衔铁盘7克服压簧19的压力轴向拉紧，其中扭矩传递通过销20进行。因此转子8连同两个摩擦衬层9可通过毂15上的啮合齿13跟随运动。毂可自由旋转。如果断开电流，衔铁盘便通过压簧19落在两个摩擦衬层9上，毂15被制动。
驱动装置从图2右侧插入波纹套式联轴器18的电机轴17可以通过锁紧环12和螺钉32夹紧。从而将扭矩从电机轴17传递到波纹套式联轴器18或带弹性星形件42的插接式联轴器41上，联轴器与毂15连接。一任意驱动的轴头，例如传动箱轴头或主轴轴头，可穿过锁紧环14插入空心轴16内。在空心轴16内部最好做一止挡31，以使轴不致插得过深。然后所述输出轴(传动箱或主轴)用锁紧环14和螺钉33夹紧，并将希望的扭矩从驱动侧传递到输出侧。
在装配时，首先夹紧传动箱轴，这可以通过孔21用一内六角扳手作用在螺钉33上进行。通过外定心部26将联轴器—制动器组合安装在传动箱或壳体上，并通过在四个部位的孔29固定。连接螺钉11仅仅用来将壳体5固定在制动法兰10上。
电机安装电机轴17插入波纹套式联轴器内，接着通过孔22用内六角螺钉32将锁紧环12夹紧在电机轴上。电机通过定心部25固定在调整环23上并通过四个具有孔30的隔套27用螺钉固定在螺纹28上。
有利的结构设计调整环23的作用是，在电机故障时可将此环旋转到任意转角位置，使孔22位于锁紧环12的螺钉32的上方，以便然后能够在任何任意的位置将电机轴17松开并将它从联轴器中轴向拔出。用这种结构造成一种全封闭的联轴器—制动器组合，对于它可以在任何任意位置装、拆电机。这在电机有故障时是重要的，因为这时电机不再能工作，不再能转到某一规定的“拆卸位置”。
在按图7和8的结构设计中，插接式联轴器比波纹套式联轴器有利，可以取消可调的垫圈23，联轴制动组合装置可以整套装在壳体上，接着才将电机连同插接式联轴器41和弹性星形件42插入联轴制动组合装置内，接着将电机固定在联轴制动组合装置上。可以在电机任何任意位置拆卸，因为插接式联轴器是可插接的，电机与联轴器41和42可以被拔出。
附图标记表1传动箱/主轴等等 28线圈支架(5)的螺纹2电机 29线圈支架(5)的通孔3电机和传动箱之间的隔套件 30隔套的孔4联轴器31空心轴(16)的止挡5线圈支承壳体 32夹紧螺钉(电机侧)6励磁线圈 33夹紧螺钉(传动箱侧)7衔铁盘34轴头8转子 35轴承9摩擦衬层 36用于电机轴的空心轴10制动器法兰 37用于电机轴的夹紧装置11连接螺钉 38调整环(23)内的螺纹销12锁紧环(电机侧) 39锁紧环(12)上的凹槽13啮合齿 40定心部(径向限位)14锁紧环(传动箱侧) 41插接式联轴器15毂(带啮合齿13) 42弹性星形件16空心轴(传动箱侧) 43夹紧环(锥形)17电机轴 44夹紧螺钉18波纹套式联轴器 45密封法兰19弹簧(螺旋弹簧) 46密封圈20销 47接线盒21制动器法兰上的孔 48通风监测装置(微型开关)22调整环上的孔 49过载离合器23调整环 50起始器(传感器)24线圈支架(5)定心部51第二励磁线圈25电机调整环定心部 52第二衔铁盘26制动器法兰外定心部 53第二转子27隔套
权利要求
1.联轴制动组合装置，其特征为组件构造成带有静电流操纵的内置弹簧压力制动器的所谓的隔套件(连接件)，并且在驱动侧(电机)与输出侧(传动箱/主轴/或类似部件)之间设有一中央毂(例如波纹套式联轴器或插接式联轴器或带空心轴的轴)，并且，制动器设置在输出侧(传动箱/主轴侧)，组件设计成这样，使得驱动侧(电机)和输出侧(传动箱/主轴/或类似部件)的两个轴端面在中央毂内直接相互靠近，从而使整个组件的结构长度尽可能短。
2.按权利要求1的联轴制动组合装置，其特征为设置一弹性联轴器，如带锁紧环(12)的波纹套式联轴器(18)，用以将扭矩从驱动侧(电机轴)传递到输出侧(毂15)，联轴器的直径如此小，使得它径向配入到制动器的中心，两个轴端面尽可能紧密地相互靠近。
3.按权利要求1的联轴制动组合装置，其特征为设有一其旋转角度位置可调的调整环(23)，从而在输出侧的锁紧环(12)的每个任意的旋转位置都存在这种可能性，即，通过一径向孔(22)松开夹紧螺钉(32)，以便在有故障时装入一新的电机。
4.按权利要求1的联轴制动组合装置，其特征为毂(15)构造有一轴向伸出的轴头(34，图6)，电机轴可直接插入毂(15)的一孔(36)内，并可借助于一锁紧环(37)夹紧。
5.按权利要求4的联轴制动组合装置，其特征为毂(15)用一附加的轴承(35)定心，其中轴承是密封的并存在这样的可能性，即，将制动器法兰(10)做得较宽，并附加地安装一密封件，从而使摩擦衬层防油。
6.按权利要求1或4的联轴制动组合装置，其特征为锁紧环(12)构造有一凹槽(槽39)，多个在圆周上分布的螺纹销(38)伸入此槽内，所述螺纹销轴向固定波纹套，以拆装电机轴(17)，从而使波纹套在装配时不被压坏和过度拉伸。
7.按权利要求4-6之任一项的联轴制动组合装置，其特征为在线圈支承壳体(5)与锁紧环(12)之间额外地存在一这样的缝隙(40)，该缝隙(40)促使波纹套式联轴器合适地径向固定，从而防止过大的径向偏移。
8.按权利要求1的联轴制动组合装置，其特征为设置一弹性联轴器，如一带弹性星形件(42)的插接式联轴器(41)，用以将扭矩从驱动侧(电机轴)传递到输出侧(毂15)，联轴器的直径如此小，使得它径向配入到制动器的中心，并且两个轴端面尽可能紧密地相互靠近。
9.按权利要求8的联轴制动组合装置，其特征为设置一弹性联轴器，如一带弹性星形件(42)的插接式联轴器(41)，用以将扭矩从驱动侧(电机轴)传递到输出侧(毂15)上，毂(15)构造有一夹紧环(43)，同时具有一外啮合齿，它支承制动器的转子(8)，以传递扭矩。
10.按权利要求8或9的联轴制动组合装置，其特征为在制动器法兰(10)内安装一密封法兰(45)，它包含一密封圈，并相对于夹紧环(43)形成密封，以便使摩擦衬层(9)防污和防油。
11.按权利要求1至10之任一项的联轴制动组合装置，其特征为在弹性波纹套式联轴器或带弹性星形件的插接式联轴器上加装一过载离合器(49)，它通过一起始器/传感器(50)在过载时关掉驱动装置。
12.按权利要求1至11之任一项的联轴制动组合装置，其特征为对于一冗余的制动系统，在联轴制动组合装置内插入一带励磁线圈(51)的第二制动器、衔铁盘(52)和转子(53)。
13.按权利要求1至12之任一项的联轴制动组合装置，其特征为在联轴制动组合装置上安装一接线盒(47)，接线盒里面有一借助于一微型开关的通风监测装置(48)，它通过衔铁盘(7)的运动操纵微型开关(48)并发出一信号，显示制动器是松开还是制动。
全文摘要
联轴制动组合装置，其特征为，组件构造成带静电流操纵的内置弹性压力制动器的所谓隔套件(连接件)，并且在驱动侧(电机)和输出侧(传动箱/主 轴/或类似部件)之间设有一中央毂(例如波纹套式联轴器或插接式联轴器或带空心轴的轴)，制动器安装在输出侧(传动箱/主轴侧)上，并且组件设计成这样，使得驱动侧(电机)和输出侧(传动箱/主轴/或类似部件)的两个轴端面在中央毂内直接相互靠近，从而使整个组件的结构长度尽可能短。
文档编号F16D65/18GK1816704SQ200480019245
公开日2006年8月9日 申请日期2004年8月2日 优先权日2003年8月4日
发明者H·福格特, J·艾伯勒, L·布劳恩 申请人:Chr.迈尔有限公司及两合公司