DE102005053835A1 - Kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung - Google Patents

Kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung, wobei sie als Sicherheits- oder als aktive Bremse eingesetzt werden kann. DOLLAR A Sie ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse (5) zwei über je einen Drehpunkt 2 (13) nach innen, in Richtung einer Bremsscheibe (1), schwenkbar gelagerte Bremshebel (3) angeordnet sind und sich in zentraler mittiger Lage, in Längsrichtung, zwischen ihnen eine Bremsfeder (6) befindet, die über ein Federgegenlager (4) einerseits mit dem Gehäuse (5) fest verbunden ist und andererseits auf einem Führungsstück (7) aufliegt, welche zu einer geteilten Kulisse (14) gehört, wobei deren federbelastete, in vertikaler Richtung klappbare Kulissensteine (9) in Wirkverbindung mit Schrägen (11.1) stehen, die sich im unteren Bereich und dort an den Innenseiten der Bremshebel (3) befinden. DOLLAR A Im Falle der Verwendung als aktive Bremse führt eine Betätigungsspindel (11) durch eine geteilte oder eine ungeteilte Kulisse (14, 15), wobei die Betätigungsspindel (11) dann am mitnehmbaren Federgegenlager (4) befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung, wobei sie als Sicherheits- oder als aktive Bremse eingesetzt werden kann.
  • Bremszangen zum Stillsetzen und/oder Festhalten rotierender oder geradlinig bewegter Maschinenteile sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Bremsmoment entsteht in der Regel dadurch, dass die Bremszange mit Hilfe eines Stellgliedes die an deren Hebelenden befestigten Bremsklötze auf eine an dem Maschinenteil befestigte Bremsscheibe oder -schiene presst und das Maschinenteil durch die entstehende Gleitreibung abgebremst bzw. durch die Haftreibung festgehalten wird. Das Stellglied zur Betätigung der Bremszange kann durch mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Energie oder aus Kombinationen dieser betrieben werden.
  • Wesentliches Kennzeichen der weit verbreiteten Sicherheitsbremsen ist das Vorhandensein mindestens einer Feder. Die eigentliche Bremskraft wird durch die Feder aufgebracht, während das Stellglied (Lüftgerät) energielos ist. Im Betriebszustand hält das Stellglied die Bremse gegen den Widerstand der Feder offen.
  • Ein Nachteil bisher bekannter Bremszangen ist die kontinuierlich sich verringernde Bremskraft bei zunehmendem Verschleiß der Bremsbeläge an den Bremsbacken, bewirkt durch die nachlassende Federkraft wegen des sich zwangsläufig ergebenden längeren Federweges.
  • Letzterem steuert man mit technischen Maßnahmen entgegen, wie:
    • – Überdimensionierung der Bremse, um bei zunehmendem Reibklotzverschleiß eine Mindestbremskraft zu wahren. Hinzu kommt, dass diese Art von eingesetzter Bremszange relativ häufig gewartet (nachjustiert) werden muss
    • – automatische Verschleißnachstellung
  • Dem Anmelder bekannte automatische Verschleißnachstellungen erweisen sich als kompliziert, kostenintensiv und sie sind oft störanfällig.
  • Nachfolgend soll auf einige Beispiele des konkret ermittelten Standes der Technik eingegangen werden.
  • Das Abbremsen von Wellenenden für Klappenantriebe in Flugzeugtragflächen beschreibt DE 33 04 431 in Form einer Servobremse. Ein permanent erregter Elektromagnet wirkt in der Weise, dass eine Ankerplatte gegen die Kraft einer Schraubenfeder angezogen bleibt und eine Reibscheibe frei gibt. Im Havariefall (Bruch der Welle) gibt der Elektromagnet die Ankerplatte frei und es wird die Reibscheibe an einen stationären Anschlag gepresst. Das Wirkungsprinzip ist hier ein anderes, da keine Stromunterbrechung der Auslöser des Bremsens ist, wobei auch nur ein ausgelöster Bremsvorgang möglich ist und danach die Reparatur des technischen Umfeldes notwendig ist.
  • Aus der Kraftfahrzeugtechnik sind eine Vielzahl von elektrisch betätigbaren Fahrzeugbremsen bekannt.
  • So wird in DE 195 43 098 C2 ein Bremsaktor für eine elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse vorgestellt.
  • Dabei sind Reibelemente mit Hilfe eines als elektrischen Antrieb dienenden Elektromotors an eine Bremsscheibe anpressbar. Es ist hier der Läufer des Motors mit der Spindelstange einer Planeten-Wälz-Gewindespindel drehfest verbunden. Eine Spindelmutter ist verdrehgesichert und ihrerseits direkt mit dem Betätigungskolben der Bremse verbunden, der den Reibbelag gegen die Bremsscheibe presst. Es sind hohe Übersetzungen realisierbar und es wird eine einfache Verschleißnachstellung angeboten. Diese Lösung ist zwar sehr wirkungsvoll, sie kann aber nicht in einfacher Weise für die Bedingungen der Erfindung Anwendung finden.
  • Eine weitere Lösung aus dem Bereich der Kfz-Technik findet sich in DE 195 39 012 A1 . Eine Trommelbremse besitzt zusätzliche Elemente, die zu einer Verringerung der Reibwertempfindlichkeit der Reibungsbremse führen und für eine hohe Selbstverstärkung, insbesondere in der Nähe der Blockiergrenze, sorgen. Auch diese Lösung berührt die Thematik des Abbremsens und Haltens von z.B. Antrieben an Aufzügen/Fahrstühlen nicht und sie kann dort nicht modifiziert Verwendung finden.
  • Die vorgestellten Lösungen dienen jeweils einem speziellen Anwendungszweck, sind zu kompliziert in der Herstellung und sie bedürfen eines hohen Wartungsaufwandes.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine kompakte, hochwirksame, zuverlässige und weitestgehend wartungsfreie Bremszange mit selten erforderlicher manueller Nachstellung zur Erhaltung des gewünschten Bremsmomentes vorzuschlagen, sodaß die Sicherung der erwarteten Bremskraft bis zu einer technisch vertretbaren Abnutzung der Bremsbeläge gelingt, dabei eine äußerst geringe Baugröße ermöglicht werden kann und somit auch niedrige Herstellungskosten realisierbar sind.
  • Durch die kombinatorische Nutzung von in der Erfindung vorliegenden mehrfachen Übersetzungsverhältnissen, die sich aus Keil- und Hebelwirkungen der einzelnen Elemente ergeben, sollen Bremsmomente erreicht werden, die mindestens denen gleichwertiger Hydraulik- oder Pneumatikkreisläufe entsprechen, wobei ein sanftes Einfallen der Bremse gewährleistet werden soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen 2 bis 8.
  • Innerhalb eines Bremsgehäuses in kompakter Bauart befinden sich – bis auf die an einer Seite austretenden Enden zweier parallel zueinander gelagerter Bremshebel, die mit Bremsklötzen und Bremsbelägen versehen sind – alle wesentlichen Elemente der elektromechanisch wirkenden Bremszange in staub- und korrosionsgeschützter Lage. Die Bremshebel sind in je einem Drehpunkt definiert schwenkbar gelagert, wobei auch die an eine Bremsscheibe anpressbaren Bremsbeläge nebst Bremsklötzen selbst mittels einer drehbaren Befestigung an den Enden der Bremshebel eine vollflächige Anlage an die Bremsscheibe erreichen.
  • Zur Betätigung der Bremshebel ist zwischen ihnen im unteren Bereich eine Kulisse angeordnet, die an Schrägen an den Innenseiten der Bremshebel gleiten kann. Zur Verminderung der Reibung zwischen den Schrägen und den seitlichen Berührungsflächen der Kulisse können dort jeweils drehbar in die Kulisse eingelassene Spreizstifte oder Rollen vorgesehen werden. Denkbar sind auch schwenkbar in die Kulisse eingefügte Elemente, die mit ihren nach außen weisenden Gleitflächen auf den vorgenannten Schrägen entlang gleiten. Sehr günstige Reib-/Gleitverhältnisse ergeben sich an dieser Stelle jedoch erst daraus, nämlich die Kulisse teilbar zu gestalten, wobei hier die Reibungsflächen und somit die Reibung insgesamt minimiert werden. Die geteilte Kulisse ist fest mit einer Betätigungsspindel verbunden und lässt sich gemeinsam mit dieser in Längsrichtung zur Hauptachse der Betätigungsspindel verschieben. Die Bremshebel sind am unteren Ende durch eine Rückstellfeder miteinander verbunden. Dadurch werden die Bremsklötze im gelüfteten Zustand sicher von der Bremsscheibe abgehoben und es stehen die Bremshebel mit ihren Schrägen über die Spreizstifte, Rollen, Gleitflächen bei einer ungeteilten Kulisse bzw. über die kreisbogengewölbten Seitenflächen an den Kulissensteinen ständig mit einer geteilten Kulisse in Verbindung. Zwischen den Bremshebeln ist in mittiger Position und parallel zu ihnen ein zentraler Federspeicher angeordnet. Er wird z.B. mittels der Kulisse und einem Feder-Gegenlager geführt. Das Feder-Gegenlager ist mit dem Gehäuse fest verbunden und es kann eine Stellmutter aufweisen, mit deren Hilfe die Nenn-Bremskraft variiert werden kann.
  • Die Bremszange kann durch Abänderung weniger konstruktiver Details auch für aktives Bremsen genutzt werden.
  • Wesentlich ist, dass in diesem Fall – ein festes Feder-Gegenlager entfällt. Die Kulisse mit einem Führungsstück ist dann nicht mehr fest mit der Betätigungsspindel verbunden; letztere gleitet beim Anziehen des Stellgliedes auf diesem entlang.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind nachfolgende analytische Betrachtungen erforderlich, die für beide Ausbildungen der Kulisse gelten.
  • Für nachfolgende Berechnungen wird ein Federspeicher mit linearer Kennlinie (konstante Federrate) vorausgesetzt.
  • Eine Federkraft F des Federspeichers berechnet sich aus der Federrate R [N/mm] und ihrer Einfederung L [mm]: Fx = R × Lx.
  • Diese Kraft wird bis zur Erzeugung des Anpressdrucks der Bremsklötze auf die Bremsscheibe zweimal übersetzt:
    Zum ersten werden diese Kräfte nach dem bekannten Wirkprinzip der "Kräfte am Keil" verstärkt (Keilwinkel δ < 45°) bzw. abgeschwächt (Keilwinkel δ > 45°). Im Beispiel ist der Keilwinkel δ wesentlich kleiner als 45° gewählt, sodass eine Kraftverstärkung stattfindet (Übersetzung Ü1).
  • Dabei teilt sich die Federkraft an den Auflagestellen [Kulissensteine-Bremshebel] je zur Hälfte auf jeden Bremshebel auf.
  • Zum zweiten werden diese auf die Bremshebel wirkenden Kräfte zum Drehpunkt der Bremsklötze hin nochmals nach dem Hebelgesetz im Verhältnis L1/L2 übersetzt. Im noch folgenden Beispiel ist L1 > L2, sodass sich auch hier wiederum eine Kraftverstärkung ergibt (Übersetzung Ü2), wobei sich L1 exakt aus dem Drehpunkt der Bremshebel und dem Berührungspunkt zwischen Kulissensteinen und Bremshebeln ergibt.
  • Die beiden Teilkräfte summieren sich beim Aufliegen der Bremsbacken auf die Bremsscheibe wieder zu einer Gesamtanpresskraft. Somit ergibt sich die Gesamtanpresskraft an der Bremsscheibe unter Vernachlässigung von Reibungsverlusten aus der momentanen Federkraft, multipliziert mit beiden Übersetzungsverhältnissen: FA = Fx × Ü1 × Ü2.
  • Weiterhin ist zum Bewegungsablauf beim Bremsvorgang und zur Veränderung der Übersetzungsverhältnisse anzumerken:
    Wird die Betätigungsspindel inaktiv z.B. durch Wegnahme der Betriebsenergie, kann sich die Bremsfeder entspannen. Diese drückt ein Führungsstück nach unten und die Bremshebel werden durch die keilförmige Gestaltung ihrer Innenseiten nach außen zur Gehäusewand bewegt. Die zangenförmige Bewegung der Bremshebel bewirkt, dass die Bremsbacken auf der Bremsscheibe anliegen und mit den oben beschriebenen Kraftverhältnissen auf die Bremsscheibe pressen.
  • Im Verlaufe der Abwärtsbewegung des Führungsstücks entspannt sich der Federspeicher und seine Druckkraft lässt nach. Damit verändert sich gleichzeitig das kraftwirksame Maß L1 – es wird größer. Dadurch vergrößert sich das Übersetzungsverhältnis Ü2 und wirkt der nachlassenden Federkraft im Resultat zur Anpresskraft der Bremsbacken entgegen. Eine geringfügige Verkürzung von L1 und L2 aufgrund des veränderten Hebelwinkels kann man vernachlässigen.
  • Eine zweite Änderung ist im Vergleich beim Keilwinkel δ erkennbar – er wird durch die Auslenkung der Bremshebel kleiner. Das hat zur Folge, dass auch die Übersetzung Ü1 größer wird und den vorstehend beschriebenen Effekt der Ü2-Änderung noch verstärkt.
  • Die Kulissensteine in einer geteilten Kulisse gleiten während des Bremsvorgangs zunächst über die Berührungsfläche mit den Bremshebeln (Gleitreibung). Die Federspannung der Kulissenfedern genügt hier, um die Kulissensteine in ihrer Endlage zu halten. Treffen die Bremsbacken auf die Bremsscheibe, kommen die Bremshebel zum Stillstand.
  • Durch den Druck des Federspeichers, entsteht jetzt an den Berührungsflächen der Kulissensteine mit den Bremshebeln ein stark ansteigender Pressdruck. Der damit verbundene Anstieg der Gleitreibung zwischen den Kulissensteinen und den Bremshebeln überwindet schnell die Federkraft der Kulissenfedern, sodaß die Kulissensteine im weiteren Verlauf nach oben klappen. Die Außenwölbung der Kulissensteine rollt jetzt über die Bremshebel, die Innenwölbungen rollen gegeneinander. Damit wechselt die zunächst bei kleinem Pressdruck auftretende Gleitreibung in die wesentlich verlustärmere Rollreibung über, bis das ganze System das Kräftegleichgewicht erreicht und zum Stillstand kommt.
  • Mit dem Einsatz der Kulissensteine wird insbesondere folgender Effekt erzielt:
  • Mit dem Auftreffen der Bremsbacken auf die Bremsscheibe baut das Führungsstück eine Reaktivkraft gegen die Kraft der Federspeicher auf. Sind beide Kräfte gleich, kommt das System zum Stillstand. Bei Einsatz eines "starren" Systems würde sich die Reaktivkraft – unter Vernachlässigung von Elastizitäten und Spiel – schlagartig aufbauen, was in der Praxis zu einem Prellschlag führt und die Federspeicher zu Schwingungen anregt.
  • Durch das bereits beschriebene Verhalten der Kulissensteine steigen die Reaktivkraft und auch die eigentliche Bremskraft relativ sanft an, sodass Schwingungen weitgehend vermieden werden. Das hierdurch bewirkte „sanfte Einfallen" der Bremse ist ein in der Praxis oft gewünschtes Verhalten.
  • Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu werden folgende Figuren verwendet:
  • 1: Bremszange als Sicherheitsbremse mit geteilter Kulisse in gelüfteter Stellung-Schnittansicht
  • 2: Bremszange als Sicherheitsbremse gemäß 1 in Bremsstellung
  • 3: Bremszange als aktive Bremse in gebremster Stellung-Schnittansicht
  • 4: ungeteilte Kulisse mit seitlich angeordneten Rollen (Spreizstiften)-Detaildarstellung
  • 5: ungeteilte Kulisse mit seitlich drehbar angeordnetem Gleitflächen-Detaildarstellung
  • 6: Definition eines Koordinatensystems in der Bremssituation
  • 7: Berechnung des Zusammenhanges zwischen XK und YB bei betätigten Bremshebeln- Zunächst soll jedoch auf den Einfluss des Übersetzungsverhältnisses unabhängig von der Form der Kulissenausbildung zwischen dem Weg des Führungsstückes und dem Weg der Bremsbacken zur Kompensation der nachlassenden Federkraft des Feder speichers hingewiesen werden. Dazu wird auf die 6 und 7 zurückgegriffen.
  • Hieraus sind folgende Schlußfolgerungen zu ziehen:
    Die unabhängige Variable ist der Weg XK, dessen Größenänderung die geänderte Federvorspannung widerspiegelt. Gesucht wird die Auslenkung YB der Bremsbacke aus ihrer Null-Stellung in Abhängigkeit von XK.
  • Die hier verwendeten Abkürzungen werden wie folgt definiert:
    • ZA
    Zangenauslenkung im unteren Bereich
    c
    Abstand vom Drehpunkt eines Bremshebels bis zum Beginn einer Schrägen an seiner Innenseite
    L
    Abstand vom Drehpunkt eines Bremshebels bis zum Drehpunkt der Bremsbacken an einem Bremshebel.
    YB
    Auslenkung an einer Bremsbacke
    XK
    Momentane Länge des Federspeichers, verhält sich umgekehrt proportional zur momentanen Federkraft
  • Bekannt sind die Größen ZA, L, c und α. YB = L·sin(δ) Gl. (1) δ = γ – φ Gl. (2) a2 = ZA 2 + XK 2 Gl. (3) γ= π – α – β Gl. (4)(π: Kreiszahl 3,14 ...) a/sin(α) = c/sin(β) Gl. (5) sin(φ) = ZA/a Gl. (6)
  • Daraus folgt:
  • Gleichung (3) nach a auflösen:
    Figure 00070001
  • Gleichung (5) nach β auflösen: β = arcsin [c/a·sin(α)] Gl. (5a)
  • Gleichung (6) nach φ auflösen: φ = arcsin (ZA/a) Gl. (6a)
  • Gleichung (3a) in Gleichung (5a) einsetzen:
    Figure 00080001
  • Gleichung (4) und Gleichung (6a) in Gleichung (2) einsetzen: δ = π – α – β – arcsin (ZA/a) Gl. (2a)
  • Gleichung (5b) in Gleichung (2a) einsetzen:
    Figure 00080002
  • Gleichung (3a) in Gleichung (2b) einsetzen:
    Figure 00080003
  • Gleichung (2c) in Gleichung (1) einsetzen:
    Figure 00080004
  • Wenn für die konstruktiven und festlegbaren Größen ZA, c, L und einem Winkel α( Winkel zwischen der Innenseite eines Bremshebels und der sich anschließenden Schräge) konkrete Werte definiert werden, wie z.B. gemäß nachfolgender Tabelle, dann wird deutlich, dass bei unveränderter konstruktiver Auslegung der Bremszange das Übersetzungsverhältnis der Anordnung bei Vergrößerung der Federlänge um 9 mm und damit nachlassender Federkraft von ca. 7,3 bis auf ca. 9 steigt:
    Figure 00080005
  • Bei Auswahl einer geeigneten Feder (Federrate) verhält sich die resultierende Anpreßkraft an den Bremsbacken und somit auch das erzielbare Bremsmoment nahezu konstant (Abweichungen vom Nennwert < 3%).
  • Die in den 1 bis 5 verwendeten Bezugszeichen bedeuten:
    •
    • 1
    Bremsscheibe
    2
    drehbare Bremsbacke mit Bremsbelag
    3
    Bremshebel
    4
    Federgegenlager
    5
    Gehäuse
    6
    Bremsfeder
    7
    Führungsstück
    8
    Kulissenfedern
    9
    Kulissensteine
    10
    Rückstellfeder
    11
    Betätigungsspindel
    11.1
    Schrägen
    12
    Drehpunkt 1
    13
    Drehpunkt 2
    14
    geteilte Kulisse
    15
    ungeteilte Kulisse
    16
    Rollen
    17
    schwenkbar gelagerte Gleitfläche
    L1
    variabler Hebelschenkel
    L2
    fester Hebelschenkel
  • Ein z.B. kompaktes Gehäuse 5, aus Stahlguss bestehend, enthält alle bewegbaren Elemente einer Bremszange mit ihren entsprechenden Lagerungen und Drehpunkten [1, 2] 12, 13, wobei lediglich der obere Teil eines jeden Bremshebels 3 mit den daran schwenkbar befestigten Bremsbacken mit Bremsbelag 2 an einer Seite des Gehäuses 5 heraustreten. Die Bremshebel 3 sind definiert schwenkbar jeweils im Drehpunkt [2] 13 gelagert und sie besitzen an ihrem unteren Bereich, an den zur Mitte in Richtung einer Bremsfeder 6 gerichteten Innenseiten Ausnehmungen, in welche jeweils Schrägen 11.1 mit einem Winkel ω eingearbeitet sind. Zwischen den Bremshebeln 3 befindet sich in mittiger Anordnung die mit einer einstellbaren Vorspannung belegte Bremsfeder 6, die an einem Federgegenlager 4 und einem Führungsstück 7 abgestützt ist. Nach unten schließen sich an das Führungsstück 7 – weitere Elemente an, die insgesamt eine beispielsweise geteilte Kulisse 14 ergeben. So befinden sich unterhalb des Führungsstückes 7 aus einer Ruhelage heraus nach oben schwenkbare Kulissensteine 9, die über die Kulissenfedern 8 in gelüfteter Bremsstellung in die Ruhelage gedrückt werden. In den Figuren nach 1 und 2 ist eine Betätigungsspindel 11 mit dem Führungsstück 7 der geteilten Kulisse 14 fest verbunden, sodass letztere bei Auslösung dieser „Sicherheitsbremse" von der Betätigungsspindel 11 stets „mitgenommen" wird. Der Bremsvorgang setzt ein, wenn sich die Bremsfeder 6 entspannt, die Kulissensteine 9 nach oben klappen und die Bremshebel 3 durch Hinaufgleiten der Seitenflä chen der Kulissensteine 9 an den Schrägen 11.1 über die Drehpunkte [2] 13 nach innen schwenken. Die schwenkbar an den Bremshebeln 3 angebrachten Bremsbacken mit Bremsbelag 2 legen sich dann vollflächig an eine, wie hier vorgesehene Bremsscheibe 1, an. Der Bremsfall kann im Sinn des Einsatzes als Sicherheitsbremse durch Unterbrechung der Stromversorgung ausgelöst werden.
  • Damit der Bremsvorgang nicht abrupt erfolgt und die Bremse stattdessen sanft einfällt, sind die Seitenflächen der Kulissensteine 9 in Form eines Kreisbogenabschnittes gewölbt geformt. Damit kann eine sehr reibungsarme Gleit-/Rollbewegung ausgeführt werden.
  • Die Bremshebel 3 werden im gelüfteten Betriebszustand mittels einer Rückstellfeder 10 in ihrer Ausgangslage gehalten.
  • In der Variante nach 3 kann die beschriebene Bremszange als „aktive Bremse" genutzt werden.
  • Als wesentlicher Unterschied ist hier festzustellen, dass kein festes Federgegenlager 4 vorliegt und die Betätigungsspindel 11 durch die geteilte Kulisse 14 hindurchführt. Beim „Anziehen" der Betätigungsspindel gleitet die geteilte Kulisse 14 über die sich zeitverzögernd verstärkt aufbauende Kraftwirkung der Bremsfeder 6 an den Schrägen 11.1 der Bremshebel 3 nach unten und der Bremsvorgang setzt ein. Dabei spannt sich die Rückstellfeder 10.
  • In den 4 und 5 ist in einer ungeteilten Kulisse 15 dargestellt, wie die Seitenflächen der Kulisse 15 auch mittels Rollen 16 oder mittels schwenkbar gelagerter Gleitflächen mit den Schrägen 11.1 in Kontakt stehen können.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden:
    Die hier beispielhaft beschriebenen Ausführungen sind geeignet, die bei der Entspannung einer Feder auftretende Federkraft durch ein gegenläufig wirkendes Übersetzungsverhältnis in der besonderen konstruktiven Form bis auf 1 : 20 zu verstärken, wobei nur eine selten erforderliche manuelle Nachstellung des Federspeichers vorgesehen werden muß.
  • Die wesentlichen Parameter, die den Kompensationsgrad beeinflussen, sind:
    • • Hebelmaße, Lage der Drehpunkte
    • • Anschrägung der Innenseiten der Bremshebel (3) – Winkel ω
    • • Feder-Kennwerte: Federrate, nutzbarer Federweg
  • Je nach den gegebenen und/oder geforderten technisch-physikalischen Randbedingungen ist die Optimierung der beeinflussenden Parameter zur Erlangung einer fast 100 %igen Kompensation nachlassender Federkraft ein rein mathematisches Problem. Es bleibt dem Anwender je nach Aufgabenstellung überlassen, unter Umständen auch eine Über- oder Unterkompensation gezielt herbeizuführen.

Claims (8)

  1. Kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung, gekennzeichnet dadurch, dass in einem Gehäuse (5) zwei über je einen Drehpunkt 2 (13) nach innen, in Richtung einer Bremsscheibe (1), schwenkbar gelagerte Bremshebel (3) angeordnet sind und sich in zentraler mittiger Lage, in Längsrichtung, zwischen ihnen eine Bremsfeder (6) befindet, die über ein Federgegenlager (4) einerseits mit dem Gehäuse (5) fest verbunden ist und andererseits auf einem Führungsstück (7) aufliegt, welches zu einer geteilten Kulisse (14) gehört, wobei deren federbelastete, in vertikaler Richtung klappbare Kulissensteine (9) in Wirkverbindung mit den Schrägen (11.1) stehen, die sich im unteren Bereich und dort an den Innenseiten der Bremshebel (3) befinden.
  2. Kompakte Bremszange nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die aus dem Gehäuse (5) herausführenden Enden der Bremshebel (3) über je einen Drehpunkt 1 (12) schwenkbare Bremsbacken mit Bremsbelag (2) aufweisen.
  3. Kompakte Bremszange nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass an den unteren Enden der Bremshebel (3), im Inneren des Gehäuses (5) gelegen, Rückstellfedern (10) angebracht sind.
  4. Kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung, gekennzeichnet dadurch, dass das Federgegenlager (4) nicht mit dem Gehäuse (5) fest verbunden ist und eine Betätigungsspindel (11) in mittiger Führung durch die geteilte Kulisse (14) sowie durch die Bremsfeder (6) hindurchgeführt ist und mit dem Federgegenlager (4) fest verbunden ist.
  5. Kompakte Bremszange nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, dass die mit den Schrägen (11.1) in Wirkverbindung stehenden Seitenflächen der Kulissensteine (9) einen Kreisbogenabschnitt beschreiben.
  6. Kompakte Bremszange mit hoher und variabler Kraftübersetzung, gekennzeichnet dadurch, dass durch eine ungeteilte Kulisse (15) die Betätigungsspindel (11) hindurchfährt und sie mit dem Federgegenlager (4) fest verbunden ist.
  7. Kompakte Bremszange nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Seitenflächen der ungeteilten Kulisse (15) mit drehbaren Rollen (16) belegt sind.
  8. Kompakte Bremszange nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Seitenflächen der ungeteilten Kulisse (15) mit schwenkbar gelagerten Gleitflächen (17) ausgestattet sind.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2244922A1 (de) * 2008-01-22 2010-11-03 Hillmar Industries Ltd. Schienenklammer mit konstanter kraft
WO2011157400A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-22 Pintsch Bubenzer Gmbh Selbstverstärkende bremseinrichtung
CN102762429A (zh) * 2009-11-30 2012-10-31 希尔玛工业有限公司 可垂直收缩的轨钳
DE102011053178B3 (de) * 2011-08-31 2012-11-29 Klaus-Peter Kapp Reibungsbremse mit einer senkrecht zur Zuspannrichtung wirkenden Aktoreinheit
CN103523050A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 安徽理工大学 一种矿用单轨吊制动器
AT514823A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-15 Cobianchi Liftteile Ag Bremsfangvorrichtung für eine Aufzugskabine
WO2016078855A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Thyssenkrupp Ag Elevator safety clamping jaw
DE102015109465A1 (de) 2015-06-15 2016-12-15 Ringspann Gmbh Bremszange mit Kraftverstärkung
US20230079695A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Rockwell Automation Technologies, Inc. Brake system for track and mover system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1217224B (de) * 1964-11-07 1966-05-18 Teves Kg Alfred Bremse fuer Kraftfahrzeuge
DE1755823A1 (de) * 1968-06-27 1971-08-19 Goerlitz Waggonbau Veb Scheibenbremse,insbesondere fuer Schienenfahrzeuge
US3722636A (en) * 1971-04-23 1973-03-27 J Kobelt Automatic holding disk brake
DE2607348A1 (de) * 1976-02-24 1977-08-25 Helmut Henrich Scheibenbremse mit automatischer bremsbelagverschleiss-nachstellung
DE2727473A1 (de) * 1976-08-20 1978-03-16 Inst Schienenfahrzeuge Bremsgestaenge in kompaktbauweise fuer scheibenbremsen von schienenfahrzeugen
DE2850756A1 (de) * 1978-11-23 1980-05-29 Kork Kg Fritz Bremse, beispielsweise feststellbremse, mit einem federspeicher-bremsaggregat
DE3304431C2 (de) * 1983-02-09 1986-10-16 Liebherr-Aero-Technik Gmbh, 8998 Lindenberg Servobremse
DE3543456A1 (de) * 1985-12-09 1987-06-11 Knorr Bremse Ag Bremszange fuer scheibenbremsen
DE19543098C2 (de) * 1995-05-19 1997-03-20 Continental Ag Bremsaktor für elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse
DE19539012A1 (de) * 1995-10-19 1997-04-24 Teves Gmbh Alfred Selbstverstärkende Reibungsbremse

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1217224B (de) * 1964-11-07 1966-05-18 Teves Kg Alfred Bremse fuer Kraftfahrzeuge
DE1755823A1 (de) * 1968-06-27 1971-08-19 Goerlitz Waggonbau Veb Scheibenbremse,insbesondere fuer Schienenfahrzeuge
US3722636A (en) * 1971-04-23 1973-03-27 J Kobelt Automatic holding disk brake
DE2607348A1 (de) * 1976-02-24 1977-08-25 Helmut Henrich Scheibenbremse mit automatischer bremsbelagverschleiss-nachstellung
DE2727473A1 (de) * 1976-08-20 1978-03-16 Inst Schienenfahrzeuge Bremsgestaenge in kompaktbauweise fuer scheibenbremsen von schienenfahrzeugen
DE2850756A1 (de) * 1978-11-23 1980-05-29 Kork Kg Fritz Bremse, beispielsweise feststellbremse, mit einem federspeicher-bremsaggregat
DE3304431C2 (de) * 1983-02-09 1986-10-16 Liebherr-Aero-Technik Gmbh, 8998 Lindenberg Servobremse
DE3543456A1 (de) * 1985-12-09 1987-06-11 Knorr Bremse Ag Bremszange fuer scheibenbremsen
DE19543098C2 (de) * 1995-05-19 1997-03-20 Continental Ag Bremsaktor für elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse
DE19539012A1 (de) * 1995-10-19 1997-04-24 Teves Gmbh Alfred Selbstverstärkende Reibungsbremse

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101980911B (zh) * 2008-01-22 2014-11-05 希尔玛工业有限公司 恒力轨道夹钳
CN101980911A (zh) * 2008-01-22 2011-02-23 希尔玛工业有限公司 恒力轨道夹钳
EP2244922A4 (de) * 2008-01-22 2011-05-18 Hillmar Ind Ltd Schienenklammer mit konstanter kraft
EP2244922A1 (de) * 2008-01-22 2010-11-03 Hillmar Industries Ltd. Schienenklammer mit konstanter kraft
CN102762429A (zh) * 2009-11-30 2012-10-31 希尔玛工业有限公司 可垂直收缩的轨钳
CN102762429B (zh) * 2009-11-30 2015-08-19 希尔玛工业有限公司 可垂直收缩的轨钳
WO2011157400A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-22 Pintsch Bubenzer Gmbh Selbstverstärkende bremseinrichtung
CN102906446A (zh) * 2010-06-14 2013-01-30 品驰布本泽尔有限责任公司 自增力制动器
CN102906446B (zh) * 2010-06-14 2015-11-25 品驰布本泽尔有限责任公司 自增力制动器
DE102011053178B3 (de) * 2011-08-31 2012-11-29 Klaus-Peter Kapp Reibungsbremse mit einer senkrecht zur Zuspannrichtung wirkenden Aktoreinheit
WO2013030347A3 (de) * 2011-08-31 2013-04-25 Rg Mechatronics Gmbh Reibungsbremse mit einer senkrecht zur zuspannrichtung wirkenden aktoreinheit
US9145282B2 (en) 2011-08-31 2015-09-29 Rg Mechatronics Gmbh Friction brake having an actuator unit that acts perpendicularly to the brake application direction
WO2013030347A2 (de) 2011-08-31 2013-03-07 Rg Mechatronics Gmbh Reibungsbremse mit einer senkrecht zur zuspannrichtung wirkenden aktoreinheit
AT514823A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-15 Cobianchi Liftteile Ag Bremsfangvorrichtung für eine Aufzugskabine
CN103523050A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 安徽理工大学 一种矿用单轨吊制动器
CN103523050B (zh) * 2013-10-24 2016-04-20 安徽理工大学 一种矿用单轨吊制动器
WO2016078855A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Thyssenkrupp Ag Elevator safety clamping jaw
US10071882B2 (en) 2014-11-19 2018-09-11 Thyssenkrupp Ag Elevator safety clamping jaw
DE102015109465A1 (de) 2015-06-15 2016-12-15 Ringspann Gmbh Bremszange mit Kraftverstärkung
US20230079695A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Rockwell Automation Technologies, Inc. Brake system for track and mover system
US12005939B2 (en) * 2021-09-16 2024-06-11 Rockwell Automation Technologies, Inc. Brake system for track and mover system

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