DE102008025941A1

DE102008025941A1 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008025941A1
Application number: DE102008025941A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hesl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2028-05-31
Also published as: DE102008025941B4; US20090294223A1; US8281906B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, insbesondere zur Abbremsung eines Laufwagens, mit einem Bremsbelag (102), der mit einem magnetischen Material gebildet ist, wenigstens einer ersten Feder (104) zum Andrücken des Bremsbelages (102) an eine Oberfläche (109) zwecks Bremsung, und einem Elektromagneten (106). Der Bremsbelag (102), die wenigstens eine erste Feder (104) und der Elektromagnet (106) sind derart angeordnet und ausgestaltet, dass bei bestromten Elektromagneten (106) über das magnetische Material eine Kraft auf den Bremsbelag (102) wirkt, der die Wirkung der wenigstens einen ersten Feder (104) auf den Bremsbelag (102) derart kompensiert, dass der Bremsbelag (102) eine Position einnimmt, bei der keine Bremsung durch Andrücken des Bremsbelages (102) erfolgen kann. Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ermöglicht eine Bremsung unabhängig von Materialeigenschaften der Einsatzumgebung der Bremsvorrichtung. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Bremsvorrichtung einen einstellbaren, konstanten Bremsspalt auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, insbesondere zur Abbremsung eines Laufwagens.
Die Befestigung von technischen Einrichtungen an der Decke eines Raumes erlaubt in vielen Situationen einen ökonomischen Umgang mit dem vorhandenen Platz. Zum flexibleren Einsatz von an der Decke aufgehängten Geräten verwendet man häufig Decken-Längslaufschienen mit Laufwagen, die eine Verschiebung bzw. Verfahrung des an dem Wagen befestigten technischen Gerätes ermöglichen. Man findet an der Decke aufgehängte technische Geräte nicht nur in Fabriken, sondern auch in Krankenhäusern, wo medizinische Diagnosegeräte derart befestigt werden. So ist beispielsweise in der EP 1569557 A1 ein Röntgendeckenstativ mit einem entlang einer Decken-Längslaufschiene verfahrbaren Röntgengerät beschrieben.
In der DE 19910289 A1 ist ein Deckenstativ beschrieben, welches einen Deckentransporter zum Transport einer Operationstischplatte umfasst. Der Deckentransporter wird mittels eines Laufwagens entlang an der Decke angebrachter Schienen verfahren. Die Abbremsung des Deckentransporters erfolgt mittels Magnetbremse bzw. Magnetschienenbremse. Die Funktionsweise einer Magnetschienenbremse ist z. B. in dem entsprechenden Wikipedia-Eintrag beschrieben (http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetschienenbremse). Die Magnetschienenbremse besteht in der Regel aus eisernen Schleifschuhen mit eingebauten Elektromagneten. Bei Stromdurchfluss durch den Elektromagneten werden die Schleifschuhe an die Schienen gezogen. Dadurch entsteht eine bremsende Reibungskraft.
Für die Wirkungsweise der Magnetschienenbremse ist erforderlich, dass die Schienen zumindest t. w. aus Metall sind, um das Funktionieren der Magnetschienenbremse zu ermöglichen.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen Laufwagen mit magnetischem Bremsmechanismus anzugeben, der unabhängig von dem Schienenmaterial wirkt.
Die Erfindung wird gelöst durch eine Bremsvorrichtung entsprechend der Ansprüche.
Eine zentrale Idee der Erfindung ist es, die Abbremsung selber nicht mittels magnetischen Kräften, sondern mittels Federkraft durchzuführen und eine Kompensation dieser Federkraft mittels magnetischer Kraft vorzusehen, wenn kein Bremsvorgang erfolgt. Im Falle einer Bremsung kann dann die magnetische Kraft aufgehoben werden (z. B. über die Unterbrechung der Stromzufuhr eines Elektromagneten), so dass die Federkraft ihre Bremswirkung entfaltet.
Auf diese Weise funktioniert die Bremsung unabhängig von Materialeigenschaften der Einsatzumgebung der Bremsvorrichtung. Insbesondere werden bei Verwendung für einen Laufwagen keine magnetischen Schienen benötigt.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist mit einem Bremsbelag gebildet, der ein magnetisches Material umfasst. Sie weist wenigstens eine erste Feder zum Andrücken des Bremsbelages an eine Oberfläche zwecks Bremsung auf. Zudem umfasst sie einen Elektromagneten. Der Bremsbelag, die wenigstens eine erste Feder und der Elektromagnet sind derart angeordnet und ausgestaltet, dass bei bestromten Elektromagneten über das magnetische Material eine Kraft auf den Bremsbelag wirkt, der die Wirkung der wenigstens einen ersten Feder auf den Bremsbelag derart kompensiert, dass der Bremsbelag eine Position einnimmt, bei der keine Bremsung durch Andrücken des Bremsbelages erfolgen kann. In diese Position (Fahrposition) wird der Bremsbelag an den Magneten gezogen und liegt direkt an diesem an.
Die Bremsvorrichtung kann z. B. zur Bremsung eines Laufwagens verwendet werden. In diesem Fall ist sie vorzugsweise mit Rollen zum Laufen auf Schienen versehen. Gemäß einer Ausbildung des Erfindungsgegenstands umfasst die Vorrichtung ein Trägerteil, an welchem der Magnet befestigt ist. Das Trägerteil ist vorzugsweise mit Beinen ausgestattet, an deren Enden die Rollen angeordnet sind. Dadurch, dass Magnet und Rollen an demselben Bestandteil, nämlich dem Trägerteil, angebracht sind, wird sichergestellt, dass zwischen den Rollen und damit auch Schienen, auf denen die Rollen laufen, und dem Bremsbelag in Fahrposition ein konstanter Abstand (Bremsspalt) liegt. Dieser Abstand ist unabhängig von den Schienen. D. h. etwaige Verformungen der Schienen haben keinen Einfluss auf den Abstand des Bremsbelags in Fahrposition zu den Schienen. Diese Gestaltung der Bremsvorrichtung ist somit robust im Hinblick auf die Form und etwaige Verformungen von eingesetzten Schienen. Vorzugsweise ist der Abstand einstellbar, so dass auf Form und Verlauf der Schienen (z. B. Krümmungen) mittels geeigneter Festlegung des Abstandes reagiert werden kann.
Für die Verwendung mit einem Laufwagen ist es zudem vorteilhaft, wenn wenigstens eine zweite Feder zum Andrücken der Rollen auf die Schienen gegeben ist, wobei die Federkraft der wenigstens zweiten Feder geringer als die der wenigstens ersten Feder ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Ansprüchen und Ausführungsbeispiel enthalten.
Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen
1: Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung
2: Eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung oder Bremsbaugruppe, die im Folgenden auch als Bremswagen bezeichnet wird. An einem Stütz- oder Rahmenteil 107 sind Federn 100, 104 befestigt. Der Stützteil 107 dient zur Befestigung an einem zu bremsenden Gegenstand, z. B. einen Laufwagen (nicht dargestellt). Dieser Stützteil 107 ist in dem Sinne ein feststehender Teil der Bremsvorrichtung, als dass seine vertikale Position beim Bremsvorgang positionsfest ist. Der Stützteil 107 ist mit Hilfe von den Federn 100 zur Abfederung bzw. zum Ausgleich von Unebenheiten an einem Trägerteil 108 befestigt. Dieser Trägerteil 108 trägt einen Elektromagneten 106. Zudem ist der Trägerteil 108 für ein Rollen auf Lauf- bzw. Führungsschienen 109 ausgestaltet und für diesen Zweck mit Laufrollen 105 versehen. Zu diesem Zweck umfasst der Trägerteil Beine 110, die die Rollen 105 tragen. Weiter umfasst die Bremsvorrichtung einen Bremsbelag 102 für eine Bremsung durch Drücken des Belags auf die Oberfläche der Laufschienen 109. Rückseitig, d. h. auf der der Oberfläche abgewandten Seite ist der Bremsbelag 102 mit einer magnetischen Platte 103 versehen. Dabei bedeutet „magnetische Platte”, dass die Platte mit einem magnetischen Material gebildet ist, d. h. einem Material, auf welches durch einen Magneten eine Anziehungskraft ausgeübt wird. Auf die magnetische Platte wirken die dem Trägerteil 108 befestigte starke Federn 104. Die Federstärke wird entsprechend der erforderlichen Bremskraft gewählt, z. B. 400 N zur Abbremsung eines Laufwagens. Das Adjektiv „stark” bezieht sich darauf, dass die Federkraft der Federn 104 für eine effiziente Bremsung ausreichend stark ist und dass weitere Federn 100 vorgesehen sind, deren Federkraft schwächer (in der Regel deutlich schwächer) ist. Diese weiteren Federn 100 – im Folgenden „schwache Federn” genannt – dienen der Andrückung des Bremswagens bzw. genauer des Trägerteils 108 an die Laufschienen 109. Dadurch werden etwaige Unebenheiten der Schienen 109 abgefedert bzw. kompensiert. Eine ruhigere bzw. gleichmäßigere Führung von an dem Bremswagen befestigten Geräten (z. B. an der Decke montiertes Röntgengerät) wird damit gewährleistet. Ein typischer Wert für die Federkraft wäre 50 N bei einer Federkraft von 400 N der starken Federn 104. Der Abstand zwischen den Laufschienen 109 und dem Bremsbelag 102 ist durch Höhenverstellung des Trägerteils 108 mittels eines Exzenters einstellbar. Dieser Abstand bleibt in Fahrposition immer konstant, da Rollen 109 und Elektromagnet 106 beide an dem Trägerteil 108 befestigt bzw. angebracht sind. Das Trägerteil 108 ist mit Beinen 110 versehen, deren Enden die Rollen 110 tragen. Durch Veränderung der Position der Rollen 109 an den Beinen 110 des Trägerteils 108 wird der Abstand bzw. Bremsspalt festgelegt.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung bzw. Bremsbaugruppe. Die schwachen Federn 100 und die starken Federn 104 sind jeweils um hohlzylindrische Stützelemente 101 bzw. 119 herum angeordnet. Diese Stützelemente verhindern eine Verformung oder Verbiegung der Federn. Gleichzeitig können Stifte bzw. Zapfen bündig von unten in die Stützelemente eingeführt werden. Auf diese Weise wird mittels der Stützelemente 101 der Stützteil 107 auf dem Trägerteil 108 in horizontaler Richtung fixiert. In vertikaler Richtung ist in Hinsicht auf die Relativbewegung von Stützteil 107 und Trägerteil 108 durch die Abfederung ein Spiel gegeben, wodurch die beim Bremsprozess auftretende Belastung des Stützteils 107 reduziert wird. In die hohlzylindrischen Stützelemente der starken Federn 119 sind an der Platte 103 befestigte Stifte bzw. Zapfen 110 von unten einführbar. Während der Magnet mit Strom versorgt wird, bewirken die in die hohlzylindrische Stützelemente 119 steckenden bzw. eingeführten Zapfen 110 eine Fixierung des Bremsbelags 102 in horizontaler Richtung. In vertikaler Richtung wird der Belag 102 durch den Magneten 106 gehalten. Der Bremsbelag 102 wird in horizontaler Richtung durch das Stützteil 107 geführt. Die starken Federn 104 sind derart ausgebildet, dass bei fehlender Kompensation durch die Anziehungskraft des Magneten 106 der Bremsbelag 102 gegen die Laufschienen 109 gedrückt wird und eine Bremswirkung entfaltet. Die Anziehungskraft des Magneten 106 kompensiert bei Bestromung die Federkraft der starken Federn 104 derart, dass kein Kontakt zwischen Bremsbelag und Laufschienen 109 vorliegt.
Bei einem Bremsvorgang wird die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten 106 unterbrochen. Damit fällt die Kompensation der starken Federkraft weg und der Bremsbelag wird auf die Laufschienen 109 gedrückt. Durch die Reibungskraft werden die Bremsbaugruppe und damit auch ein etwaiger mit der Bremsbaugruppe versehener Laufwagen abgebremst. Die Stützelemente 101 und die zugehörigen Zapfen 110 sind so geformt, dass bei Aufpressen der Belag auf die Laufschienen 109 jeweils ein Bereich der Zapfen 110 in den Hohlraum der Stützelemente 119 verbleibt. In 2 ist dargestellt, dass das Trägerteil passgenaue Aussparungen für die Durchführung der Stützelemente 119 aufweist.
Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem Fachmann ist unmittelbar einsichtig, dass das der Erfindung zugrundeliegenden Konzept andere Ausführungen, insbesondere bzgl. der Anordnung der einzelnen Elemente, zulässt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1569557 A1 [0002]
- DE 19910289 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetschienenbremse [0003]

Claims

Bremsvorrichtung, insbesondere zur Abbremsung eines Laufwagens, – mit einem Bremsbelag (102), der mit einem magnetischen Material gebildet ist, – mit wenigstens einer ersten Feder (104) zum Andrücken des Bremsbelages (102) an eine Oberfläche (109) zwecks Bremsung, und – mit einem Elektromagneten (106), wobei – der Bremsbelag (102), die wenigstens eine erste Feder (104) und der Elektromagnet (106) derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass bei bestromten Elektromagneten (106) über das magnetische Material eine Kraft auf den Bremsbelag (102) wirkt, der die Wirkung der wenigstens einen ersten Feder (104) auf den Bremsbelag (102) derart kompensiert, dass der Bremsbelag (102) eine Position einnimmt, bei der keine Bremsung durch Andrücken des Bremsbelages (102) erfolgen kann.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material des Bremsbelags (102) in einem mit dem magnetischen Material gebildeten Abschnitt enthalten ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt durch eine an einer dem Magneten (106) zugewandten Seite des Bremsbelags (102) angeordneten Platte (103) gegeben ist.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von ersten Federn (104) gegeben ist.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Rollen zum Laufen auf Schienen (109) versehen ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen derart verstellbar sind, dass damit ein bei bestromten Magneten (106) bestehender Abstand zwischen dem Bremsbelag (102) und den Schienen (109) einstellbar ist.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Trägerteil (108) umfasst, an welchem der Magnet (106) befestigt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Vorrichtung mit Rollen zum Laufen auf Schienen (109) versehen ist, und – die Rollen an dem Trägerteil (108) befestigt sind.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirkverbindung zur Übertragung einer Bremswirkung von dem Bremsbelag (102) an den Stützteil (107) vorgesehen ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass hohle Stützelemente (119) und an dem Bremsbelag (102) befestigte Zapfen (110) vorgesehen sind, welche bündig in die hohlen Stützelemente (119) einführbar sind.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (119) mit ersten Federn (104) umgeben sind.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerteil (108) Aussparungen für die Stützelemente (119) umfasst, welche die Stützelemente (119) bündig umschließen.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Feder (100) zum Andrücken der Rollen auf die Schienen (109) gegeben ist, wobei die Federkraft der wenigstens zweiten Feder (100) geringer als die der wenigstens ersten Feder (104) ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Stützteil (107) gegeben ist und – die wenigstens eine zweite Feder (100) an dem Stützteil (107) befestigt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützelemente (119) an dem Stützteil (107) befestigt sind und – das Trägerteil (108) Aussparungen aufweist, die zumindest teilweise die Stützelemente (119) umschließen.