Untersuchung des Reibungs- und Deformationsverhaltens von schnelllaufenden Bremsen - Rauhaus, Johann; Schadomsky, Magnus; Magyar, Balázs; Zimmer, Detmar (Tagungsband der 64. Tribologie-Fachtagung)

Reibscheibe für eine Reibungskupplung - Zimmer, Detmar; Blumenthal, Lars Martin; Schadomsky, Magnus
Es ist eine Reibscheibe (18) für eine Reibungskupplung (10) vorgesehen mit einem zwischen Druckplatten (14, 16, 38) verklemmbaren Rotorring (32), Reibbelägen zur Herstellung eines Reibschlusses des Rotorrings (32) mit der jeweiligen Druckplatte, (14, 16, 38), einem axial feststehenden Wellenelement (20) zur Übertragung eines Drehmoments und mindestens einem mit dem Rotorring (32) und mit dem Wellenelement (20) im Wesentlichen drehfest verbundenen und in axialer Richtung elastisch nachgiebigen Federelement (34) zur elastischen axialen Verlagerung des Rotorrings (32) relativ zum Wellenelement (20), wobei der Rotorring (32) zwischen einer Offenstellung, in welcher das Federelement (34) entspannt ist, und einer Schließstellung, in welcher das Federelement (34) von mindestens einer Druckplatte (14, 16, 38) verspannt ist, im Wesentlichen in axialer Richtung parallelverschiebbar ist. Durch den über den vergleichsweise geringen erforderlichen axialen Verlagerungsweg federnd an dem axial unbeweglichen Wellenelement (20) angebundenen die Reibbeläge tragenden Rotorring (32) kann bei geringen Herstellungskosten unnötige Reibung vermieden werden, so dass eine verschleißarme und geräuscharme lösbare Koppelung von Bauteilen ermöglicht ist.

Betrieb von Federkraftbremsen bei hohen Gleitgeschwindigkeiten - Schadomsky, Magnus; Zimmer, Detmar (Konstruktion)
Federkraftbremsen sind weit verbreitete Komponenten der Antriebstechnik, ansteigend mit abnehmender Größe erreichen sie aktuell Drehzahlen von bis zu 5 000 min−1. Es besteht ein Trend zu schnell laufenden Antrieben, mit Drehzahlen von 10 000 min−1 und darüber. Bisher sind wenig Kenntnisse über das Verhalten des Reibwerts und -moments herkömmlicher Federkraftbremsen mit kostengünstigen organischen Reibbelägen bei diesen Einsatzbedingungen bekannt. Daher wurde ein Prüfstand entwickelt, der die Untersuchung bei Gleitgeschwindigkeiten von bis zu 50 m/s bei verschiedenen Lastträgheiten ermöglicht. Die Versuche zeigten, dass bei begrenzten Reibarbeiten die herkömmliche Federkraftbremse durchaus das Nennbremsmoment bei höheren Gleitgeschwindigkeiten erreicht.
Keywords: Federkraftbremse; Gleitgeschwindigkeit

Maßnahmen zur Reduzierung von plastischer Verformung an statischen Druckplatten von Lammellenbremsen infolge einseitig eingebrachter hoher Reibleistung - Schadomsky, Magnus; Blumenthal, Lars Martin; Zimmer, Detmar; Peter, Simon; Boros, Laszlo (Forschung im Ingenieurwesen)
Die thermisch verursachte, plastische Verformung an statischen Druckplatten von Lamellenbremsen kann das Betriebsverhalten von Bremsen nachhaltig stören und sollte daher vermieden werden. So kann die plastische Verformung der Druckplatte beispielsweise zu einer Verkleinerung des Luftspalts führen und ungewollte Veränderung der Reibverhältnisse verursachen. Während des Bremsvorgangs dehnen sich hoch erwärmte Bereiche nah der Reibfläche aus und werden von den Zonen geringerer Temperatur an ihrer Ausdehnung gehindert. Überschreiten die daraus resultierenden Spannungen die Dehngrenze des Materials, kommt es zu plastischer Verformung. Dieser Artikel erläutert den physikalischen Verformungsprozess detailliert und darauf aufbauend, welche Maßnahmen zu einer Verringerung der Verformung ergriffen werden können. Dazu werden im Rahmen theoretischer Vorüberlegungen drei Ansätze identifiziert, die sowohl die Geometrie als auch die Werkstoffe der Druckplatten betreffen. Radiale Schlitze sollen die Behinderung der thermischen Dehnung verhindern und dadurch Spannungen reduzieren; die Werkstoffauswahl auf Basis der Thermoschockempfindlichkeit reduziert die plastische Verformung. Anhand einer kombinierten Simulation der Thermik und der Mechanik einer Druckplatte wird der Effekt dieser Ansätze an vier Varianten der Druckplatte überprüft. Experimentelle Untersuchungen an realen Prototypen der Druckplattenvarianten bestätigen die Ergebnisse der Simulation und weisen die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen zur Reduzierung der plastischen Verformung nach.
Keywords: General Engineering; Bremsen; Bremsscheiben; thermoplastische Verformung

Elektromechanische Antriebe - Brückner, Uwe; Künneke, Thomas; Schadomsky, Magnus Hubert; Strop, Malte; Zimmer, Detmar

Energieeffiziente Federkraftbremse - Schadomsky, Magnus; Zimmer, Detmar; Neumann, Christian (Konstruktion - Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe)
Die Federkraftbremse ist eine in der elektromechanischen Antriebstechnik häufig eingesetzte Komponente. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, bewegliche Lasten im Stillstand zu halten, sowie bei Stromausfall automatisch einen Notstopp einzuleiten. Das Öffnen und Offenhalten der Federkraftbremse erfolgt elektromagnetisch; das Schließen wird durch Druckfedern realisiert. Aufgrund der Kennlinie des Elektromagneten bietet sich hinsichtlich der Energieeffizienz ein nennenswertes Optimierungspotential. Der vorliegende Beitrag beschreibt die systematische Entwicklung eines Funktionsmusters, das bei ähnlichen Stückkosten und geringerem Materialeinsatz insbesondere für die Funktion „Halten“ eine signifikante Reduzierung des Energiebedarfs erreicht.
Keywords: Federkraftbremse; Energieeffizienz

Bremseinrichtung für eine im unbetätigten Zustand eingefallene Bremse und entsprechende Aktoreinrichtung zum Lüften der Bremse - Zimmer, Detmar; Schadomsky, Magnus Hubert; Kriegel, Nils-Peter; Küter, Winfried; Neumann, Christopher
Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung (12) für eine im unbetätigten Zustand eingefallene Bremse (10), wobei die Bremseinrichtung (12) eine Druckplatte (18), eine Gegenplatte (20), eine zum Verpressen einer Bremsscheibe (16) zwischen der Druckplatte (18) und der Gegenplatte (20) auf die Druckplatte (18) wirkende Energiespeichereinrichtung (22) sowie eine Lüftvorrichtung (26) zum Lüften der Bremse (10) aufweist, wobei diese Lüftvorrichtung (26) zum Lüften der Bremse (10) eine der Energiespeichereinrichtung (22) entgegenwirkende Aktoreinrichtung (28) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Lüftvorrichtung (26) weiterhin ein Getriebe (30) zur abschaltbaren Kraftübertragung der Kraft der Aktoreinrichtung (28) auf die Druckplatte (18) aufweist, wobei das Abschalten der Kraftübertragung über eine Schalteinrichtung (32) der Lüftvorrichtung (26) steuerbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende im unbetätigten Zustand eingefallene Bremse (10).

Verbundprojekt Energieeffiziente Federkraftbremse: Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.05.2012 - 31.03.2016 - Schadomsky, Magnus Hubert; Zimmer, Detmar; Kriegel, Nils-Peter; Neumann, Christoph; Küter, Winfried; Menzel, Eckard