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Die
Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen eines sich
bewegenden Bremskörpers gegenüber einem feststehenden
Gegenstück durch Anpressen eines Bremselementes auf den Bremskörper.
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Derartige
Bremsvorrichtungen können zum Beispiel in Windkraftanlagen
eingesetzt werden. Windkraftanlagen sollten nach den einschlägigen Zertifizierungsvorschriften über
zwei von einander unabhängige Bremssysteme zum Abbremsen
des Rotors verfügen. Derartige Bremssysteme sind derzeit
als aerodynamische Systeme (Verstellen der Rotorblätter)
ausgeführt. Windkraftanlagen weisen derzeit drei von einander
unabhängig verstellbare Rotorblätter auf. Jedes
Rotorblatt stellt dabei eine unabhängige Sicherheitseinrichtung
zum Abbremsen des Rotors dar.
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Mittels
einer Bremse wird der Rotor der Windkraftanlage bei Betätigen
einer Sicherheitseinrichtung (Not-Aus-Schalter) für den
Personenschutz und bei Wartungstätigkeiten stillgesetzt.
Die Bremse dient zur Unterstützung der aerodynamischen
Bremse (Verstellen der Rotorblätter). Insofern kann die Bremse
auch als Service- und Unterstützungsbremse bezeichnet werden.
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Die
Service- und Unterstützungsbremse ist derzeit als hydraulische
Bremse ausgeführt, welche durchaus in der Lage ist, die
gesamte kinetische Energie des Rotors abzubremsen. Insofern ist
die hydraulische Bremse dahin gehend vorteilhaft, als diese bei
geringer Baugröße relativ hohe Klemm- und Bremskräfte
bei schneller Reaktionszeit zur Verfügung stellen. Allerdings
muss heutzutage eine derart große Klemm- und Bremskraft
bei einer derartig schnellen Reaktionszeit aufgrund der aerodynamischen
Bremse nicht mehr zur Verfügung gestellt werden.
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Die
WO 03/076818 verweist
darauf, dass hydraulische Bremsen, bzw. deren Antriebe verhältnismäßig
umweltbelastend, teuer und wartungsaufwendig sind, da eine geeignete
Hydraulikflüssigkeit sowie Dichtungen benötigt
werden. Von daher schlägt die
WO 03/076818 vor statt eines hydraulischen
Antriebes einen elektromechanischen Antrieb einzusetzen. Allerdings
stellt sich der
WO 03/076818 dabei
das Problem eine genügende Anpresskraft zu erzeugen. Insofern
schlägt die
WO 03/076818 eine
Bremse, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einem Satz Bremsbacken
und einem Antrieb für die Bremsbacken vor. Der Antrieb
greift an einem Hebel an, der in einer zu den Bremsbacken parallelen
Ebene schwenkbar ist, und über ein Getriebe, das die Schwenkbewegung
in eine Axialbewegung umsetzt, auf die Bremsbacken wirkt.
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Elektromechanische
Bremsen können also an Scheiben- oder Trommelbremsen, insbesondere von
Windkraftanlagen als Service- und Unterstützungsbremse
angeordnet sein. Nachteilig bei bekannten elektromechanischen Bremsen
ist, dass deren Komponenten bereits vor der Montage an der Scheiben-
oder Trommelbremse zusammengeführt werden müssen,
so dass ein relativ sperriges Bauteil in dem sehr begrenzten Maschinenhaus
der Windkraftanlage montiert werden muss. Weiter unterliegen die
Bremsen, insbesondere deren Bremsbeläge einem gewissen
Verschleiß, so dass diese in bestimmten Intervallen überprüft
und gegebenenfalls ausgetauscht werden müssen. Aufgrund
der komplexen Ausgestaltung der Bremse und den beengten Raumverhältnissen
innerhalb des Maschinenhauses ist dies aber sehr schwierig, da die
komplette Bremse demontiert werden muss, um z. B. lediglich die Bremsbeläge
auszutauschen.
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Der
Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe
zugrunde, eine Bremsvorrichtung der Eingangs genannten Art mit einfachen
Mittel so zu verbessern, dass diese insbesondere im Maschinenhaus
einer Windkraftanlage leichter zu montieren und zu warten ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe mit einer Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst, wobei eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln
einer Drehbewegung einer Antriebswelle in eine Translationsbewegung
einer Bremselemente verlagernden Bremszange in Richtung auf den Bremskörper
vorgesehen ist, wobei die Umwandlungseinrichtung an einer ortfesten
Bremsenkonsole geführt verlagerbar ist, wobei die Bremselemente
in der Bremsenkonsole schwimmend gelagert sind, und wobei die in
Richtung der Translationsbewegung der Bremselemente wirkende Klemmkraft
von einem Joch der Umwandlungseinrichtung aufgefangen wird. Dabei
wird die aus der Klemmkraft (K) resultierende Bremskraft nur von
der Bremsenkonsole aufgenommen. ”Nur” bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass die Bremskraft nicht in den die Klemmkraft
erzeugenden Mechanismus eingeleitet wird. Die Bremskörper
sind auch gegenüber der Umwandlungseinrichtung schwimmend
gelagert, d. h. zur Vermeidung der Einleitung von Bremskräften
relativ gegenüber dieser verschieblich.
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Die
erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist vorteilhaft
in von einander separierte Bauteile (Umwandlungseinrichtung/Bremsenkonsole)
geteilt, so dass ein wesentlicher Kostenvorteil bei dem Transport
und der Montage der Bremse erreichbar ist. Denn durch die zweiteilige
Ausgestaltung sind beide Bauteile natürlich separat von
einander transportierbar, was insbesondere bei dem Transport zum
Maschinenhaus einer Windkraftanlage von Vorteil ist. Vorteilhaft ist
weiter, dass beide Komponenten erst in dem Maschinenhaus der Windkraftanlage
zusammengeführt werden. So kann erst das eine Bauteil montiert
werden und dann das andere. Dies ist insbesondere bei den beengten
Raumverhältnissen in dem Maschinenhaus der Windkraftanlage
sehr von Vorteil.
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In
günstiger Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle
von einem ortsfesten Getriebe, welches bevorzugt als Schneckengetriebe
ausgeführt ist, angetrieben wird, wobei das ortsfeste Getriebe
mit der Antriebswelle, welche in bevorzugter Ausgestaltung als Spindelwelle
ausgeführt ist, gekoppelt ist. Die Antriebswelle wird mittels
einem, bevorzugt als Elektromotor ausgeführten Antrieb
angetrieben, wobei aber auch denkbar ist, die Antriebswelle mit
einer aufsteckbaren Handkurbel anzutreiben.
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In
günstiger Ausgestaltung wirkt die Antriebswelle auf eine
Spindelmutter, welche direkt mit einem Hebelmechanismus in Verbindung
steht. Der Hebelmechanismus weist bevorzugt vier Hebel (Kniehebel)
auf, von denen jeder mit seinem Mutterende an einem Bolzen (Knie)
angeordnet ist, welcher mit der Spindelmutter in Verbindung steht.
Insofern ist der Hebelmechanismus als Kniehebelmechanismus ausgeführt.
Die Umwandlungseinrichtung besitzt dadurch eine sehr kompakte Bauweise,
zumal das Getriebe zum Antrieb des Hebelmechanismus zwischen den
Zangenarmen angeordnet ist.
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Mit
ihrem dem Mutterende gegenüberliegend angeordneten Zangenarmende
sind die Hebel mit ihrem Zangenarmende mit den Zangenarmen verbunden.
Die Umwandlungseinrichtung weist zumindest zwei Zangenarme auf,
welche auf die Bremselemente einwirken. Die Zangenarme weisen dabei ein
Wirkende und ein Betätigungsende auf und sind um eine zwischen
Wirkende und Betätigungsende liegende Schwenkachse an einem
Joch schwenkbar gelagert. Die Wirkenden wirken über Bremselemente auf
die Bremskörper ein. Die Trennung der Bremskraft von der
Klemmkraft durch die Aufteilung in Umwandlungseinrichtung und Bremsenkonsole
mit schwimmend gelagerten Bremselementen schont die gesamte Lagerung
der Zangenarme sowie die Umwandlungseinrichtung insgesamt.
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An
dem Wirkende des jeweiligen Zangenarms ist ein Betätigungselement
angeordnet. Das Betätigungselement kann beispielhaft als
Schraubenbolzen ausgeführt sein, welcher mit seinem Bolzenfuß in
Richtung zur Bremsenkonsole bzw. zum dort angeordneten Bremselement
orientiert ist. Gegenüberliegend zum Bolzenfuß kann
ein Bolzenkopf mit einer Mutter ausgeführt sein.
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Denkbar
ist aber auch, an dem Wirkende des Zangenarms bzw. an dessen Stirnseite,
quasi in Verlängerung des Wirkendes einen Zapfen vorzusehen, an
welchem ein Exzenterelement befestigt werden kann. Das Exzenterelement
kann bevorzugt als Exzenterscheibe ausgeführt sein. Über
das Exzenterelement am Wirkende des Zangenarms ist die Bremsvorrichtung
leicht einstellbar. An dem Exzenterelement wirken durch die Klemmkräfte
nur Normalkräfte.
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Um
die Bremsenkonsole leicht mit der Umwandlunsgeinrichtung verbinden
zu können, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Umwandlungseinrichtung über
Formschlusselemente formschlüssig linear gegenüber
der Bremsenkonsole verlagerbar ist. Hierzu weist die Bremsenkonsole
Führungsnuten auf, welche sich in Axialrichtung von einem
freien Ende der Bremsenkonsole in Richtung zu einem Anbindungsende
erstrecken. Die Umwandlungseinrichtung weist ein dazu korrespondierendes
Führungselement auf, welches zu der Führungsnut
korrespondierende Führungsnasen aufweist. Die Umwandlungseinrichtung
kann leicht auf die Bremsenkonsole aufgeschoben werden, indem die
Umwandlungseinrichtung mit den Führungsnasen entlang der
Führungsnut bewegt wird.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Umwandlungseinrichtung relativ zur Bremsenkonsole
begrenzt querverlagerbar ist. Im Sinne der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Bremsenkonsole an ihrer dem freien Ende gegenüberliegenden
Seite mit der Umwandlungseinrichtung verbunden, z. B. verschraubt
ist. In bevorzugter Ausgestaltung sind die dazu korrespondierenden
Bohrungslöcher in der Umwandlungseinrichtung als Langlöcher
ausgeführt, so dass sich die Umwandlungseinrichtung bei
gelösten Schrauben und gleichzeitigen Aufbringen einer Klemmkraft
an dem Bremskörper (Bremsscheibe bzw. Bremstrommel) selbst
ausrichten kann. Dadurch können zeitaufwendige, manuelle
Ausrichtarbeiten entfallen. Um die Umwandlungseinrichtung trotz
eines Verschleißes der Bremselemente (Bremsbeläge)
und möglichen Unwuchtbewegungen des Bremskörpers
(Bremstrommel/Bremsscheibe) sowohl in Position zu halten als auch
einen bestimmten Luftspalt einzuhalten, kann die Umwandlungseinrichtung
in bevorzugter Ausgestaltung mittels einer Federkraft (anstelle
einer Verschraubung) einer oder mehr Federn in einer zur Bremsenkonsole
vorzugsweise ausballancierten Position gehalten.
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Die
erfindungsgemäße Bremsvorrichtung kann im industriellen
Bereich, insbesondere aber bei Windkraftanlagen eingesetzt werden.
Denkbar ist eine Anordnung als Rotorbremse sowohl direkt auf der
langsamen Rotorwelle als auch auf der schnelleren Abtriebswelle
hinter einem Getriebe. Denkbar ist auch ein Einsatz als Azimutbremse,
also als Bremse in dem Windnachführungssystem der Windkraftanlage.
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Aufgrund
des modularen Aufbaus (Umwandlungseinrichtung/Bremsenkonsole) der
Bremsvorrichtung kann ein wesentlicher Kostenvorteil bei dem Transport
und der Montage der Bremsvorrichtung erreicht werden. Insbesondere
der Austausch und die Wartung einer defekten Bremsvorrichtung innerhalb des
Maschinenhauses der Windkraftanlage wird so erheblich erleichtert.
Des Weiteren ist durch die Teilung der Bremsvorrichtung ein besonders
einfacher Belagwechsel durchzuführen. Hierfür
kann die Verbindung zwischen Umwandlungseinrichtung und Bremsenkonsole
gelöst werden, so dass die Umwandlungseinrichtung in horizontaler
Richtung, also entlang der Führungsnuten verschoben werden kann,
wodurch die Bremselemente (Bremsbeläge) hinreichend zugänglich
sind, ohne eine komplette Demontage der Bremsvorrichtung durchführen
zu müssen.
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Zweckmäßig
im Sinne der Erfindung ist weiterhin, wenn die Umwandlungseinrichtung über
eine geeignete Wahl der Spindelsteigung selbsthemmend ausgeführt
ist. Im Gegensatz zu einem hydraulisch oder pneumatisch betätigten
Kolben bleibt das Bremsmoment bzw. die Klemmkraft bei der erfindungsgemäßen
Bremsvorrichtung dadurch erhalten, auch wenn die Energie abgeschaltet
ist oder nicht mehr zur Verfügung steht. Selbstverständlich
kann aber vorgesehen sein, die Antriebsenergie elektrisch, hydraulisch
oder pneumatisch über den Rotationsantrieb in Kombination
mit einem Energiespeicher zur Verfügung zu stellen. Steht
die Energie nicht zur Verfügung, ist vorteilhaft vorgesehen,
dass die Bremsvorrichtung mittels einer auf die Antriebswelle aufsteckbaren
Kurbel manuell geschlossen werden kann. Selbstverständlich
kann aber auch eine Notstromversorgung mittels eines Energiespeichers,
z. B. mittels Akkumulatoren oder z. B. mittels Doppelschicht-Kondensatoren
(sog. ultracaps) vorgesehen sein.
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Wie
bereits beschrieben, ist es besonders günstig, dass ein „Justiermechanismus” die
Montage erheblich erleichtert, da sich die Umwandlungseinrichtung
bei erstmaliger Betätigung oder einer Betätigung
nach ihrer Wartung von selber ausrichtet. Ein weiterer Vorteil ist,
dass das Bremsmoment direkt über die Umwandlung von elektrischer
Energie aufgebracht werden kann. Damit entfällt bei der
erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ein Umweg über eine
Hydraulik.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,
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2 eine
perspektivische Ansicht der montierten Bremsvorrichtung,
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3 eine
Ansicht auf einen Hebelmechanismus,
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4 ein
Joch als Einzelheit;
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5 eine
Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Zangenarms;
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6 eine
Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Bremsvorrichtung
und
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7 die
Bremsvorrichtung der 6 in einer Stirnansicht.
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1 zeigt
eine Bremsvorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung.
Die Bremsvorrichtung 1 umfasst zwei Hauptkomponenten, nämlich
einerseits eine Umwandlungseinrichtung 2 sowie eine Bremsenkonsole 3,
auf welcher die Umwandlungseinrichtung 2 montierbar ist.
Bei der Montage der Bremsvorrichtung 1 wird zunächst
die Bremsenkonsole 3 an einem abzubremsenden Bremskörper
(Bremstrommel/Bremsscheibe) 4 positioniert und an einem
nicht näher dargestellten feststehenden Gegenstück
befestigt. Die in Tangentialrichtung des Bremskörpers 4 wirkenden
Bremskräfte werden in die Bremsenkonsole 3 eingeleitet.
Die zum Bremsen notwendigen Klemmkräfte werden von der
Umwandlungseinrichtung 2 aufgebracht. Die Pfeile K verdeutlichen
die Wirkrichtung der Klemmkräfte. Es ist zu erkennen, dass
die Klemmkräfte K auf Bremselemente (Bremsbeläge) 5 wirken,
die gewissermaßen quaderförmig ausgebildet sind.
Die Bremselemente 5 sind gegenüber der Umwandlungseinrichtung 2 frei
verlagerbar und somit nicht fest mit dieser verbunden. Die sich einander
gegenüberliegenden Bremselemente 5 sind vielmehr
in taschenförmige Ausnehmungen 6 der Bremsenkonsole 3 gelagert.
Die Lagerung der Bremselemente 5 ist schwimmend. Mit anderen
Worten können die Bremselemente 5 weder durch
die Umwandlungseinrichtung 2 noch durch die Bremsenkonsole 3 für
sich genommen lagefixiert werden. Erst durch das Befestigen der
Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3 werden
die Bremselemente 5 unverlierbar in den Ausnehmungen 6 gehalten. Entscheidend
ist daher der modulare Aufbau der Bremsvorrichtung 1, d.
h. die Aufteilung in eine Umwandlungseinrichtung 2 und
eine Bremsenkonsole 3, welche die aus der Klemmkraft K
resultierenden Bremskräfte aufnimmt.
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Die
Bremsenkonsole 3 ist in dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel U-förmig konfiguriert und
besitzt einen Basissteg 7. In dem Basissteg 7 sind
an den Seiten der U-Schenkel 8 einander gegenüberliegende
Führungsnuten 9 angeordnet, die sich von einem
freien Ende 10 der Bremsenkonsole 3 in Richtung
zu einem Anbindungsende 11 erstrecken. Die Bremsenkonsole 3 wird
nur über das Anbindungsende 11 mit dem nicht näher
dargestellten Gegenstück verbunden. Die Verbindung erfolgt über ein
Anbindungselement 12, das auch als Flanschplatte bezeichnet
werden kann.
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2 zeigt
die Zusammenbausituation der Umwandlungseinrichtung 2 mit
der Bremsenkonsole 3. Es ist zu erkennen, dass die Umwandlungseinrichtung 2 die
Bremsenkonsole 3 gewissermaßen umklammert. Die
Umwandlungseinrichtung 2 ist in nicht näher dargestellter
Weise mit der Bremsenkonsole 3 verbunden. Lediglich zur
Montage wird die Umwandlungseinrichtung 2 über
entsprechende Führungsnasen, welche in die Führungsnuten 9 des
Bremsenkörpers 3 fassen, und von dessen freien
Ende 10 her in Richtung zum Anbindungselement 12 bewegt
und in der Endposition lagefixiert. Dies erfolgt selbstverständlich
unter Eingliederung der Bremselemente 5 in die Ausnehmung 6 der
Bremsenkonsole 3.
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Anhand
der 3 lässt sich erkennen, wie die Klemmkräfte
K von dem in diesem Ausführungsbeispiel als Elektromotor
ausgeführten Antrieb 13 erzeugt werden. 3 zeigt,
dass die Umwandlungseinrichtung 2 einen Hebelmechanismus
aufweist. Die wesentlichen Hebel sind die auf die Bremselemente 5 wirkenden
Zangenarme 14, die identisch konfiguriert sind. Die Zangenarme 14 wirken
gegenläufig. Sie sind an einem Joch 15 der Umwandlungseinrichtung 2 gelagert.
Das Joch 15 kann auch als Führungsplatte bezeichnet
werden. Wie aus der Detaildarstellung der 4 deutlich
wird, dient das plattenförmige Joch 15 mit seinen
einander zugewandten Führungsnasen 16 zur Führung
der Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3.
Gleichzeitig sind in dem Joch 15 auch Durchbrüche
für Lagerbolzen 17 angeordnet, welche die Schwenkachsen
der Zangenarme 14 definieren. Die Zangenarme 14 besitzen
gemessen vom Lagerbolzen 17 einen längeren und
einen kürzeren Hebelabschnitt. Dadurch wird ein Übersetzungsverhältnis
definiert. Der längere Hebelabschnitt ist dabei mindestens
doppelt so lang wie der kürzere Hebelabschnitt. Der kürzere
Hebelabschnitt kann auch als Wirkende 18 bezeichnet werden. Über
das Wirkende 18 werden die Klemmkräfte K auf die
Bremselemente 5 übertragen. Zur Kraftübertragung
ist an dem Wirkende 18 in diesem Ausführungsbeispiel
ein bolzenförmiges Betätigungselement 19 angeordnet.
Die aneinander zugewandten Enden der Betätigungselemente 19 sind
gerundet ausgeführt, so dass eine Punktberührung
mit den nicht näher dargestellten Bremselementen 5 stattfindet,
um jegliche Verklemmung der Bremselemente bzw. Verkantungen der
Umwandlungseinrichtung 2 gegenüber den Bremselementen 5 zu
vermeiden. Die Betätigungselemente 19 sind nachstellbar,
um einen Verschleiß der Bremselemente 5 auszugleichen. Das
Nachstellen kann über einen Gewindebolzen im Wirkende 18 erfolgen.
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Die
Betätigung der Zangenarme 14 erfolgt über
das dem Wirkende 18 abgewandte Betätigungsende 20.
An den einander gegenüberliegenden Betätigungsenden 20 der
Zangenarme 14 greifen paarweise Hebel 21 in Form
von Kniehebeln eines Kniehebelmechanismus an. Die Hebel 21 sind
dementsprechend mit ihren einander zugewandten Enden in einer gemeinsamen
Schwenkachse gelagert. Dies ist gewissermaßen das Kniegelenk
des Mechanismus. Die Lagerung erfolgt an einem Bolzen 22,
der mit einer Spindelmutter 23 verbunden ist, die auf einer Spindelwelle 24 gelagert
ist. Durch Drehen der Spindelwelle 24 wird die Spindelmutter 23 translatorisch bewegt.
Dadurch wird der Bolzen 22 mitgeführt mit der
Folge, dass die als der Spindelmutter 23 zugewandten und
als Mutterenden 25 bezeichneten Enden der Hebel 21 ebenfalls
translatorisch verlagert werden. Dies bewirkt, dass die Betätigungsenden 20 von
den Hebeln 21 auseinander gedrückt werden mit der
Folge, dass die Wirkenden 18 aufeinander zu bewegt werden,
so dass eine Klemmkraft K auf die Bremselemente ausgeübt
wird.
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Wie
anhand der 3 zu erkennen ist, ragt die
Spindel zu wesentlichen Teilen zwischen die Zangenarme 14,
zwischen denen ein Getriebe 26 angeordnet ist, in welchem
die Spindelwelle 24 gelagert ist. Das andere Ende der Spindelwelle 24 ist
in einem Kopflager 27 drehbar gelagert, das mit dem beiderseits
der Zangenarme 14 angeordneten doppelten Joch 15 verbunden
ist. Dabei erstreckt sich das Kopflager 27 nur sehr geringfügig über
die Betätigungsenden 20 der Zangenarme 14 hinaus.
Das Joch 15 erfüllt darüber hinaus die
Aufgabe, die Spindelmutter 23 bzw. das Kniegelenk in Vertikalrichtung
zu führen. Daher ragt der Bolzen 22 in eine Kulisse 28 (4) in
die einander gegenüberliegenden Jochs 15. Die plattenförmigen
Jochs 15 erfüllen somit eine Vielzahl von Aufgaben
und bilden gewissermaßen das tragende Gerüst oder
auch die Lagerung der Umwandlungseinrichtung 2. In 1 ist
zu erkennen, dass den Jochs 15 zusätzlich Flanschplatten 29 in
paralleler Anordnung zugeordnet sind. Die Flanschplatten 29 besitzen
die gleiche Kontur wie die Jochs 15 in ihrem unteren Bereich
und dienen zur Aufnahme beispielsweise des Antriebs 13 und
zur Anbindung der Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3.
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Wie
bereits in 1 zu erkennen ist, befindet sich
der elektrische Antrieb 13 etwa auf halber Höhe der
Umwandlungseinrichtung 2. In Verlängerung der Achse
des Antriebs 13 befindet sich das in 3 dargestellte
Getriebe 26, bei welchem es sich um ein Winkelgetriebe
handelt. Durch den elektrischen Antrieb 15 wird eine Schneckenwelle
in Drehung gesetzt, die mit einem Schneckenrad des Getriebes 26 in
Eingriff steht. Das Schneckenrad ist wiederum mit der Spindelwelle 24 verbunden.
Diese treibt die Spindelmutter 23 an. Durch die daraus
resultierende axiale Bewegung der Spindelmutter 23 wird
der Hebelmechanismus betätigt. Durch die Übersetzung
der Zangenarme 14 in Kombination mit dem Kniehebelmechanismus
können durch relativ geringe Antriebskräfte hohe
Klemmkräfte K erzeugt werden. Gleichzeitig kann die Umwandlungseinrichtung 2 relativ schlank
gestaltet sein, da die aus der Klemmkraft K resultierenden Bremskräfte
vollständig über die schwimmend gelagerten Bremselemente 5 auf
die Bremsenkonsole 3 übertragen werden. Diese
Kräfte müssen von der Umwandlungseinrichtung 2 somit nicht
aufgefangen werden.
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5 zeigt
eine alternative Ausführungsform des Wirkendes 18 eines
Zangenarms 14. In Abwandlung zu der Ausführungsform
der 1 bis 3 wurde auf ein bolzenförmiges
Betätigungselement 19 verzichtet. Der Zangenarm 14 weist
an seinem Wirkende 18 bzw. an dessen Stirnseite 30 einen im
Querschnitt kreiszylindrischen Zapfen 31 auf, der über
die Stirnseite 30 in Verlängerung der Längsachse
des Zangenarms 14 vorsteht. Aus der Explosionsdarstellung
wird deutlich, dass auf diesen Zapfen 31 ein Exzenterelement 32 mit
einer exzentrischen Bohrung 33 fixierbar ist. Das Exzenterelement 32 ist
somit eine Exzenterscheibe. Der Zapfen 31 und das Exzenterelement 32 bilden
in diesem Ausführungsbeispiel das Äquivalent zum
Betätigungselement 19, wie es in 3 dargestellt
ist. Das Exzenterelement 32 ist mit dem Zapfen 31 über
Schrauben 34 verschraubbar. Zur Verstellung des Exzenterelements 32 sind
in einen Boden des Exzenterelements 32 bogenförmige
Langlöcher eingebracht. In einer Unterseite des Zapfens 31 befinden
sich geeignete Bohrungen für die Schrauben 34.
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Mittels
des Exzenterelements 32 kann die Bremsvorrichtung 1 leicht
eingestellt werden. Die Klemmkraft K wird dabei über den
Zapfen 31 übertragen, auf welchem das Exzenterelement 32 gelagert ist.
Die aus der Klemmkraft K resultierende Bremskraft wird von den Bremselementen 5 direkt
in die Bremsenkonsole 3 eingeleitet, so dass an dem Exzenterelement 32 nur
Normalkräfte wirken.
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Die 6 und 7 zeigen
eine Ansicht von oben bzw. eine stirnseitige Ansicht einer Federungsanordnung.
Zur besseren Veranschaulichung wurde bei dieser Darstellung der
Antrieb nicht eingezeichnet. Es ist zu erkennen, dass zwei gegensinnig
wirkende Federkräfte F1, F2 sich einerseits an einer Umwandlungseinrichtung 2 abstützen
und andererseits an einer Stegplatte 35. Die Stegplatte 35 ist
mit der Bremsenkonsole 3 verbunden. Die Stegplatte 35 ist
relativ zu einem von den Federn 37, 38 umgebenden
Bolzen 36 verlagerbar. Durch die Federkräfte F1, F2
erfolgt eine Selbstzentrierung der Umwandlungseinrichtung 2 gegenüber
der Bremsenkonsole 3.
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- 1
- Bremsvorrichtung
- 2
- Umwandlungseinrichtung
- 3
- Bremsenkonsole
- 4
- Bremskörper
- 5
- Bremselement
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Basissteg
- 8
- U-Schenkel
- 9
- Führungsnut
- 10
- freies
Ende
- 11
- Anbindungsende
- 12
- Anbindungselement
- 13
- Antrieb
- 14
- Zangenarm
- 15
- Joch
- 16
- Führungsnasen
- 17
- Lagerbolzen
- 18
- Wirkende
- 19
- Betätigungselement
- 20
- Betätigungsende
- 21
- Hebel
- 22
- Bolzen
- 23
- Spindelmutter
- 24
- Spindelwelle
- 25
- Mutterende
- 26
- Getriebe
- 27
- Kopflager
- 28
- Kulisse
- 29
- Flanschplatte
- 30
- Stirnseite
- 31
- Zapfen
- 32
- Exzenterelement
- 33
- Bohrung
- 34
- Schraube
- 35
- Stegplatte
- 36
- Bolzen
- 37
- Feder
- 38
- Feder
- F1
- Federkraft
- F2
- Federkraft
- K
- Klemmkraft
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 03/076818 [0005, 0005, 0005, 0005]