DE102008054694A1 - Werkzeugnotbremsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit (12a-c). Es wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit (12a-c) dazu vorgesehen ist, selbstverstärkend zu bremsen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugnotbremsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist bereits eine Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit vorgeschlagen worden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, selbstverstärkend zu bremsen. Unter einer „Werkzeugnotbremsvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die ein Werkzeug in einer Situation, in der Gefahr von dem Werkzeug für einen Bediener besteht, bremst. Insbesondere bremst die Werkzeugnotbremsvorrichtung das Werkzeug, wenn der Bediener das Werkzeug berührt. Vorzugsweise weist die Werkzeugnotbremsvorrichtung eine Recheneinheit auf, die mit zumindest einem Sensor kommuniziert. Der Sensor ist dazu vorgesehen eine Gefahr für einen Bediener und/oder eine Berührung des Werkzeugs durch den Bediener zu erkennen. Die Recheneinheit weist eine Schnittstelle zu der Bremseinheit auf, mittels der die Recheneinheit eine Bremsung auslösen kann. Unter einer „Stationärsäge” soll insbesondere eine Säge verstanden werden, die während eines Sägevorgangs zumindest teilweise in Bezug auf eine Umgebung unbewegt bleibt, wie beispielsweise eine Tischkreissä ge, eine Kappsäge, eine Gehrungssäge, eine Paneelsäge und/oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Säge. Unter dem Begriff „selbstverstärkend” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil von bei einer Bremsung entstehenden Normalbremskräften von Reibungsbremskräften, die das Werkzeug bremsen, verursacht werden. Vorteilhaft bleiben die bei einer Bremsung auftretenden Reibungsbremskräfte von der Recheneinheit unbeeinflusst. Unter einer „Normalbremskraft” soll insbesondere zumindest eine Kraft verstanden werden, die senkrecht zu einer Reibungsfläche, deren Reibung die Reibungsbremskraft verursacht, der Bremseinheit wirkt. Unter einer „Reibungsbremskraft” soll insbesondere eine Kraft verstanden werden, die ein Abbremsen des Werkzeugs bei einer Bremsung aufgrund von Reibungskräften verursacht. Die Reibungsbremskraft ist senkrecht zu der Normalbremskraft ausgerichtet und ist von dieser abhängig. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Werkzeugnotbremsvorrichtung kann die Bremseinheit, durch ihre selbstverstärkende Wirkung konstruktiv einfach eine hohe Dynamik erreichen.
  • In einer zweiten Ausgestaltung geht die Erfindung von einer Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit, einer Werkzeugaufnahme und einer Antriebseinheit aus.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine Entkopplungsvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Werkzeugaufnahme und die Antriebseinheit bei einer Notbremsung antriebsmäßig zu entkoppeln. Unter einer „Werkzeugaufnahme” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment von einer Welle auf ein Werkzeug zu übertragen und/oder das Werkzeug drehfest mit der Welle zu verbinden. Unter einer „Antriebseinheit” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment auf die Welle zu übertragen. Beispielsweise kann die Antriebseinheit als eine Getriebestufe ausgebildet sein. Vorteilhaft wird das Drehmoment von einem Elektromotor und/oder einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Motor erzeugt. Unter einem „Drehmoment” soll insbesondere auch eine durch eine Drehbewegung übertragene Leistung verstanden werden. Unter einer „Entkopplungsvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Drehmomentübertragung zwischen der Werkzeugaufnahme bzw. einem Scheibenelement und der An triebseinheit zu unterbrechen. Vorteilhafterweise ist die Entkopplungsvorrichtung als Klauenkupplung, als Rutschkupplung und/oder als eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Entkopplungsvorrichtung ausgebildet. Unter der Wendung „antriebsmäßig zu entkoppeln” soll insbesondere die Unterbrechung eines Kraftflusses und/oder eines Leistungsflusses zwischen der Werkzeugaufnahme und der Antriebseinheit verstanden werden. Durch die Entkopplungsvorrichtung kann eine rotierende Masse, die gebremst werden soll, verringert und damit eine besonders kurze Zeit, bis das Werkzeug zum Stillstand gebracht ist, erreicht werden.
  • In einer dritten Ausgestaltung geht die Erfindung von einer Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit aus.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine Bremsenlösevorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Bremseinheit nach einer Bremsung in einen einsatzbereiten Zustand zu versetzen. Unter einer „Bremsenlösevorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine nach einer Bremsung ein Werkzeug blockierende Bremse der Bremseinheit zu lösen, indem die Bremsenlösevorrichtung beispielsweise zumindest ein Element der Bremseinheit bewegt. Dies ist vorteilhaft durch eine Bewegung eines Werkzeugs bzw. einer Welle und/oder durch eine Bewegung eines Elements der Bremseinheit möglich. Dabei kann die Kraft mittels eines Aktuators und/oder von einem Bediener aufgebracht werden. Vorteilhaft übt die Bremsenlösevorrichtung eine Kraft über ein Befestigungselement auf einen Keilring aus. Unter der Wendung „in einen einsatzbereiten Zustand zu versetzen” soll insbesondere verstanden werden, dass mittels einer Anwendung der Bremsenlösevorrichtung nach einer Bremsung die Bremseinheit wieder in die Lage gebracht wird, eine Bremsung durchzuführen. Vorzugsweise ist eine gesamte Werkzeugmaschine nach einer Anwendung der Bremsenlösevorrichtung funktionsbereit. Vorteilhaft weist die Werkzeugnotbremsvorrichtung ausschließlich erneut einsetzbare Teile auf. Besonders vorteilhaft kann ein Bediener selbsttätig mittels der Bremsenlösevorrichtung die Werkzeugmaschine wieder einsatzbereit machen, wodurch vorteilhaft Servicetätigkeiten und Standzeiten der Maschine verringert und Bauteile eingespart werden können.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine Keilbremse aufweist. Unter einer „Keilbremse” soll insbesondere eine Bremse verstanden werden, bei der die Normalbremskräfte mittels einer schiefen Ebene verursacht werden. Alternativ können auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende selbstverstär kende Bremsen beispielsweise mit Hebelelementen und/oder hydrodynamischen Elementen, eingesetzt werden. Unter einer „schiefen Ebene” soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die in zumindest einer Umfangsrichtung in Drehrichtung des Scheibenelements einen kleiner werdenden Abstand zu einem Scheibenelement aufweist. Dabei ist es lediglich notwendig, dass die schiefe Ebene in einer Richtung der Reibungsbremskraft eine Gerade bildet. Insbesondere kann die schiefe Ebene zumindest teilhelixförmig ausgeführt sein. Vorzugsweise ist ein spitzer Winkel, den die schiefe Ebene mit dem Scheibenelement bildet, so flach ausgebildet, dass die Bremse selbsthemmend wirkt. Vorteilhaft ist der Winkel kleiner als der Arcustangens der Haftreibungszahl der Reibungsfläche mit einem Bremsbelag, besonders vorteilhaft ist der Winkel kleiner als der Arcustangens der Gleitreibungszahl der Reibungsfläche mit einem Bremsbelag. Durch eine Verwendung einer Keilbremse können alle Elemente der Werkzeugnotbremsvorrichtung nach einer Bremsung bauteilsparend erneut für eine nächste Verwendung benutzt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine Welle aufweist, die bei einer Bremsung auftretende Normalbremskräfte abstützt. Unter „abstützen” soll insbesondere verstanden werden, dass die Welle Gegenkräfte zu den Normalbremskräften bewirkt. Insbesondere kann die Welle auch mehrstückig ausgeführt sein. Durch die Normalbremskräfte abstützende Welle können vorteilhaft ein Bauvolumen und eine Masse gegenüber einer Ausführung mit einem Bremssattel reduziert werden. Der Bremssattel ist mit einem Rahmenelement der Werkzeugmaschine und/oder einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Element der Werkzeugmaschine verbunden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest ein Scheibenelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, die bei einer Bremsung auftretenden Normalbremskräfte an die Welle weiterzuleiten. Vorteilhaft kann das Scheibenelement einstückig mit der Welle und/oder einer Hohlwelle ausgeführt sein. Ebenfalls vorteilhaft ist das Scheibenelement als Bremsscheibe ausgebildet. Besonders vorteilhaft kann die Bremseinheit auch zwei Scheibenelemente mit dazwischenliegenden Bremselementen aufweisen. In diesem Fall sind die Scheibenelemente als Stützscheiben ausgebildet. Alternativ kann die Bremseinheit auch als Trommelbremse ausgebildet sein. Unter „weiterzuleiten” soll insbesondere verstanden werden, dass die Scheibenelemente, die auf sie wirkenden Normalbremskräfte auf die Welle übertragen, welche die Normalbremskräfte ab leitet. Dadurch kann die Bremseinheit konstruktiv einfach aufgebaut sein und es kann vorteilhaft auf einen Bremssattel verzichtet werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest einen Keilring aufweist. Unter einem „Keilring” soll insbesondere eine ringförmige Vorrichtung verstanden werden, die zumindest eine in Umfangsrichtung angeordnete schiefe Ebene aufweist. Vorzugsweise ist die schiefe Ebene dazu vorgesehen, als Keilbremse zu wirken. Durch die Verwendung eines Keilrings liegt ein Mittelpunkt aller Normalbremskräfte vorteilhaft und bauteilschonend auf einer Rotationsachse der Welle.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Keilring zumindest ein Befestigungselement auf, das dazu vorgesehen ist, mit einem Aktuator verbunden zu werden. Vorteilhaft bewirkt der Aktuator eine Kraft in einer axialen Richtung der Welle auf den Keilring. Alternativ bewirkt der Aktuator eine Kraft in einer tangentialen Richtung des Keilrings auf den Keilring. Unter einem „Aktuator” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eine Kraft über das Befestigungselement auf den Keilring aufbringt und damit eine Bewegung des Keilrings bewirkt. Eine Bewegungsenergie kann dabei entweder von dem Aktuator selbst oder von einem Federelement bereitgestellt werden. Unter einem „Befestigungselement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer Verbindung des Aktuator mit dem Keilring dient. Durch die Anordnung können vorteilhaft verschiedene Aktuatoren eingesetzt werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass der Keilring axial verschiebbar ist. Unter der Wendung „axial verschiebbar” soll insbesondere verstanden werden, dass der Keilring in Richtung der Rotationsachse der Welle bewegbar ist, wodurch eine Anpassung einer Position des Keilrings bei einer Bremsung erfolgen und somit eine besonders hohe Bremswirkung erzielt werden kann.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der Keilring Planflächen aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Keilring während eines Betriebs auszurichten. Unter einer „Planfläche” soll insbesondere ein Bereich des Keilrings verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, während eines Betriebs als Referenz für eine Ausrichtung des Keilrings, vorzugsweise relativ zu einem anderen Keilring, zu dienen. Unter der Wendung „während eines Betriebs” soll insbesondere ein Zeitraum eines Betriebszustands verstanden werden, bei dem eine Werkstückbearbeitung stattfinden kann. Unter „auszurichten” soll in sbesondere in Bezug auf ein anderes Element positionieren verstanden werden. Durch die Planfläche kann der Keilring während eines Betriebs zuverlässig positioniert werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest ein Federelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Keilring während eines Betriebs zu positionieren. Unter dem Begriff „positionieren” soll insbesondere verstanden werden, dass das Federelement auf den Keilring eine Kraft ausüben kann, die den Keilring in eine gewünschte Stellung verschiebt. Vorteilhaft verschiebt das Federelement den Keilring in axialer Richtung in Bezug auf ein Scheibenelement und/oder das Federelement oder ein weiteres Federelement verschiebt einen Keilring in Umfangsrichtung in Bezug auf einen anderen Keilring. Durch das Federelement kann der Keilring während eines Betriebs der Werkzeugmaschine dauerhaft in Bezug auf ein Scheibenelement und/oder auf einen weiteren Keilring positioniert werden.
  • Des Weiteren weist die Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest ein Lagerelement auf, das zumindest einen Keilring auf einer Welle lagert. Unter einem „Lagerelement” soll insbesondere ein Walzenlager und/oder ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Lager verstanden werden. Durch das Lager kann der Keilring zuverlässig gegenüber der Welle positioniert werden.
  • Ferner weist die Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest einen weiteren Keilring auf, der für eine Bremsung gegenüber dem anderen Keilring verdrehbar ist. Des Weiteren ist ein als Walzenlager ausgebildetes Lagerelement vorteilhaft, das die beiden Keilringe gegeneinander abstützt. Unter „gegenüber dem anderen Keilring verdrehbar” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der eine Keilring um die Rotationsachse der Welle relativ zu dem anderen Keilring bewegbar ist. Unter einem „anderen Keilring” soll insbesondere ein weiterer Keilring verstanden werden. Durch die Verwendung des weiteren Keilrings können konstruktiv einfach besonders hohe Normalbremskräfte erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest ein Koppelelement aufweist, das zumindest ein Scheibenelement der Bremseinheit axial verschiebbar mit einer Welle koppelt. Unter „koppeln” soll insbesondere drehfest miteinander verbinden verstanden werden. Dadurch kann die Bremskraft zuverlässig auf die Welle übertragen werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Keilbremse zumindest ein Keilelement aufweist, das ein Scheibenelement der Bremseinheit bei einer Bremsung axial verschiebt, so dass vorteilhaft, konstruktiv einfach und bauteilsparend die Entkopplungsvorrichtung betätigt werden kann.
  • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen in einer schematischen Darstellung:
  • 1 eine Vorderansicht einer Werkzeugnotbremsvorrichtung mit einer Keilbremse und einer Entkopplungsvorrichtung,
  • 2 eine Draufsicht der Werkzeugnotbremsvorrichtung aus 1 in einer Schnittdarstellung,
  • 3 eine Vorderansicht einer alternativen Werkzeugnotbremsvorrichtung mit einem Keilring und einer Bremsenlösevorrichtung,
  • 4 eine Seitenansicht der Werkzeugnotbremsvorrichtung gemäß der 3,
  • 5 einen Teilschnitt einer weiteren alternativen Werkzeugnotbremsvorrichtung
  • 6 einen Keilring der Werkzeugnotbremsvorrichtung aus 5 in einer perspektivischen Darstellung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist eine Werkzeugnotbremsvorrichtung 10a in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die Werkzeugnotbremsvorrichtung 10a ist in einer nicht näher dargestellten als Kreissäge ausgebildeten Werkzeugmaschine verbaut und ist dazu vorgesehen, ein als Kreissägeblatt ausgebildetes Werkzeug 50a zu bremsen. Zu diesem Zweck weist die Werkzeugnotbremsvorrichtung 10a eine Bremseinheit 12a auf, die selbstverstärkend bremst. Dazu weist die Bremseinheit 12a ein als Bremsscheibe ausgebildetes Scheibenelement 26a, eine Welle 24a, eine Keilbremse 22a und einen Bremssattel 52a auf. Der Bremssattel 52a ist als ein Faustsattel ausgebildet. Alternativ kann er als Rahmensattel oder als eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bauart ausgebildet sein. Der Bremssattel 52a ist zwischen der Welle 24a und einer Arbeitsfläche 53a der Werkzeugmaschine oberhalb des Scheibenelements 26a angeordnet und fest mit einem stabilen Rahmenelement 54a der Werkzeugmaschine verbunden. Das Rahmenelement 54a leitet bei einer Bremsung auftretende Reibungsbremskräfte zu einer nicht näher dargestellten Aufstellfläche der Werkzeugmaschine ab. Der Bremssattel 52a wird von einem U-Profil-förmigen Metallelement gebildet und ist so angeordnet, dass sich das drehfest mit der Welle 24a und einer Werkzeugaufnahme 14a verbundene Scheibenelement 26a zwischen zwei Schenkeln 56a, 58a des Bremssattels 52a hindurch erstreckt.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch die Werkzeugnotbremsvorrichtung 10a auf der Höhe der Schenkel 56a, 58a des Bremssattels 52a parallel zu einer Rotationsachse 68a der Welle 24a in einer Draufsicht von oben. Dabei ist zu sehen, dass die Keilbremse 22a zwischen einem der Schenkel 56a und dem Scheibenelement 26a angeordnet ist und sich senkrecht zu der Rotationsachse 68a der Welle 24a und parallel zur Arbeitsfläche 53a erstreckt, wobei sich die Keilbremse 22a an einer Innenseite jenes Schenkels 56a befindet, der einer Antriebseinheit 16a zugewandt ist.
  • An einer zum Scheibenelement 26a weisenden Innenseite des anderen Schenkels 58a und an einem Keilelement 48a, das an einer dem Scheibenelement 26a zugewandten Seite der Keilbremse 22a bzw. des Schenkels 56a angeordnet ist, ist jeweils ein Bremsbelag 60a, 62a angeordnet. Die Keilbremse 22a weist ein weiteres fest mit dem Bremssattel 52a verbundenes Keilelement 72a auf, das eine schiefe Ebene 64a bildet. Das Keilelement 48a ist auf der schiefen Ebene 64a bewegbar angeordnet und mit dieser mittels einer Nut 66a verbunden. Die schiefe Ebene 64a ist so ausgerichtet, dass das auf der schiefen Ebene 64a bewegbare Keilelement 48a bei einer Bewegung des Keilelements 48a in Rotationsrichtung 69a des Scheibenelements 26a auf das Scheibenelement 26a in Richtung der Werkzeugaufnahme 14a zubewegt wird. Ferner weist die Bremseinheit 12a einen Aktuator 36a auf, der bei einer Bremsung das bewegbare Keilelement 48a in die Rotationsrichtung 69a des Scheibenelements 26a bewegt. Zudem ist die Antriebseinheit 16a als eine Getriebestufe ausgebildet.
  • Erkennt ein nicht näher dargestellter Sensor in einer Situation eine Gefahr für einen Bediener, die von dem Werkzeug 50a ausgeht, bewegt eine nicht näher dargestellte Recheneinheit mittels des Aktuators 36a das Keilelement 48a auf der schiefen Ebene 64a in Rotationsrichtung 69a des Scheibenelements 26a. Dadurch wird das Keilelement 48a auf das Scheibenelement 26a zubewegt. Sobald sich das Scheibenelement 26a und der Bremsbelag 60a des Keilelements 48a berühren, beschleunigt die Reibungsbremskraft zwischen dem Scheibenelement 26a und dem Bremsbelag 60a das Keilelement 48a. Dabei drängt das Keilelement 48a das Scheibenelement 26a auf einem in 1 dargestellten Koppelelement 46a in der Richtung 70a der Werkzeugaufnahme 14a. Dadurch kommt das Scheibenelement 26a mit dem Bremsbelag 62a in Kontakt, der auf der Innenseite des der Werkzeugaufnahme 14a zugewandten Schenkels 58a angeordnet ist. Durch die von der Reibungsbremskraft verursachte Bewegung des Keilelements 48a auf der schiefen Ebene 64a ergeben sich nun Normalbremskräfte, die die Reibungsbremskräfte der beiden Bremsbeläge 60a, 62a weiter verstärken. Somit kommt das Scheibenelement 26a und damit die Welle 24a und das Werkzeug 50a innerhalb von kürzester Zeit, in diesem Fall weniger als 5 ms, zum Stehen.
  • Ferner ist in 1 gezeigt, dass die Bremseinheit 12a eine Entkopplungsvorrichtung 18a aufweist, die als Klauenkupplung ausgebildet ist. Die Entkopplungsvorrichtung 18a entkoppelt die Werkzeugaufnahme 14a und die Antriebseinheit 16a bei einer Notbremsung antriebsmäßig. Dazu weist die Bremseinheit 12a das als Profilverzahnung ausgebildete Koppelelement 46a auf, das das Scheibenelement 26a axial verschiebbar mit der Welle 24a drehfest koppelt. Das bewegbar angeordnete Keilelement 48a verschiebt das Scheibenelement 26a bei einer Bremsung in der axialen Richtung 70a auf die Werkzeugaufnahme 14a zu. Ein mit dem Scheibenelement 26a verbundener Teil 74a der Entkopplungsvorrichtung 18a löst dabei eine drehfeste Verbindung zu einem mit der Antriebseinheit 16a drehfest verbundenen Teil 76a der Entkopplungsvorrichtung 18a. Somit muss lediglich die rotierende Masse des Scheibenelements 26a, der Welle 24a und des Werkzeugs 50a abgebremst werden. Ein Federelement 40a verur sacht eine Kraft entlang der Rotationsachse 68a der Welle 24a entgegen der Richtung 70a der Antriebseinheit 16a und positioniert bzw. fixiert so den drehfest mit dem Scheibenelement 26a verbundenen Teil 74a der Entkopplungsvorrichtung 18a mit dem drehfest mit der Antriebseinheit 16a verbundenen Teil 76a der Entkopplungsvorrichtung 18a während eines Betriebs der Werkzeugmaschine bzw. bei einem Lösen der Bremseinheit 12a.
  • Zudem weist die Bremseinheit 12a eine Bremsenlösevorrichtung 20a auf, die als Sechskantprofil und als ein nicht näher dargestellter Werkzeugschlüssel ausgebildet ist. Die Bremsenlösevorrichtung 20a versetzt die Bremseinheit 12a nach einer Bremsung in einen einsatzbereiten Zustand, indem mittels des Werkzeugschlüssels ein entgegen der Rotationsrichtung 69a gerichtetes Drehmoment auf die Welle 24a aufgebracht wird. Dadurch wird das Keilelement 48a aus der selbsthemmenden Position herausbewegt und mittels des auf Zug belasteten Federelements 41a in eine von dem Scheibenelement 26a beabstandete Position bewegt (siehe 2). Die Kraft kann entweder von einem Bediener aufgebracht werden oder mittels einer nicht näher dargestellten Vorrichtung erzeugt werden.
  • In den 3 bis 6 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 und 2 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 3 bis 6 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 bzw. 3 und 4 verwiesen werden kann.
  • 3 und 4 zeigen eine Werkzeugnotbremsvorrichtung 10b mit einer Bremseinheit 12b, die als Keilbremse 22b ausgebildet ist, die eine Welle 24b, eine Hohlwelle 84b, zwei Keilringe 30b, 32b, einen Aktuator 36b und zwei als Stützscheiben ausgebildete Scheibenelemente 26b, 28b aufweist. Die Scheibenelemente 26b, 28b sind radial um die Hohlwelle 84b angeordnet und drehfest mit der Hohlwelle 84b verbunden, wobei eines der Scheibenelemente 26b einstückig mit der Hohlwelle 84b ausgebildet ist, die die Scheibenelemente 26b verbindet. Das andere Scheibenelement 28b ist auf nicht näher dargestellte Art und Weise mit der Hohlwelle 84b verschraubt. Die Hohlwelle 84b und die Welle 24b sind koaxial angeordnet und mittels eines Koppelelements 46b drehfest miteinander verbunden.
  • Axial zwischen den Scheibenelementen 26b, 28b sind die zwei Keilringe 30b, 32b ebenfalls radial um die Welle 24b angeordnet. An den den Scheibenelementen 26b, 28b zugewandten Seiten weisen die Keilringe 30b, 32b jeweils einen Bremsbelag 60b, 62b auf. Jeder der Keilringe 30b, 32b weist vier Keilelemente 48b auf, die jeweils eine von einer flachen Fläche gebildete schiefe Ebene 64b und eine steile Fläche 78b aufweisen (siehe 6). Die Keilringe 30b, 32b sind an Seitenflächen der Keilringe 30b, 32b angeordnet, so dass die schiefen Ebenen 64b aufeinander zu liegen kommen. Zwischen den Keilelementen 48b weisen die Keilringe 30b, 32b Planflächen 38b auf, die die Keilringe 30b, 32b während eines Betriebs gegeneinander ausrichten. Die Planflächen 38b sind senkrecht zu einer Rotationsachse 68b der Welle 24b ausgerichtet. Jeweils zwischen zwei steilen Flächen 78b der Keilelemente 48b ist ein Federelement 41b angeordnet, das die Keilringe 30b, 32b während eines Betriebs verdrehbar gegeneinander positioniert.
  • Einer der Keilringe 30b ist drehbar auf der Welle 24b gelagert und weist ein Befestigungselement 34b auf, das dazu vorgesehen ist, mit dem Aktuator 36b verbunden zu werden. Der andere Keilring 32b ist drehfest mit einem stabilen Rahmenelement 54b der Werkzeugmaschine verbunden. Die Keilringe 30b, 32b sind mittels eines als Walzenlager ausgebildeten Lagerelements 44b auf der Welle 24b gelagert. Der Aktuator 36b ist als ein Elektromagnet ausgebildet und ebenfalls mit dem Rahmenelement 54b verbunden.
  • Erkennt ein nicht näher dargestellter Sensor in einer Situation eine Gefahr für einen Bediener, die von dem Werkzeug ausgeht, bewegt eine nicht näher dargestellte Recheneinheit mittels des Aktuators 36b den drehbaren Keilring 30b in Rotationsrichtung 69b der Wellen 24b. Dabei wird der drehbare Keilring 30b gegenüber dem fixierten Keilring 32b verdreht, wodurch der drehbare Keilring 30b durch die schiefen Ebenen 64b in die Richtung 70b der Werkzeugaufnahme 14b gedrückt wird. Berührt der Bremsbelag 60b des drehbaren Keilrings 30b das nächstgelegene Scheibenelement 26b wird der drehbare Keilring 30b durch die Reibungsbremskraft in Rotationsrichtung 69b der Welle 24b beschleunigt und das in Richtung 70b der Werkzeugaufnahme 14b gelegene Scheibenelement 26b in diese Richtung 70b entgegen dem Federelement 40b gedrückt. Die Hohlwelle überträgt die Bewegung dieses Scheibenelements 26b auf das andere Scheibenelement 28b, welches sich damit auf den drehfesten Keilring 30b zubewegt. Sobald die Bremsbeläge 60b, 62b der beiden Keilringe 30b, 32b die beiden Scheibenelemente 26b, 28b berühren, ergeben sich Normalbremskräfte, die von den Scheibenelementen 26b, 28b auf die Welle 24b übertragen und von der Welle 24b abgestützt werden. Die Normalbremskräfte verursachen eine Erhöhung der Reibungsbremskräfte, die wirken bis die Welle 24b und damit das Werkzeug 50b gestoppt ist.
  • Die Bremseinheit 12b weist eine Bremsenlösevorrichtung 20b auf, die als eine Zahnstange 80b mit einer nicht näher dargestellten, als Elektromotor ausgebildeten Antriebsvorrichtung ausgebildet ist. Die Bremsenlösevorrichtung 20b versetzt die Bremseinheit 12b nach einer Bremsung in einen einsatzbereiten Zustand. Dazu ist die Antriebsvorrichtung, die als Elektromotor ausgebildet ist, fest mit dem Rahmenelement 54b verbunden und drückt mittels der Zahnstange 80b nach einer Bremsung den drehbaren Keilring 30b in eine Stellung, in die sich der Keilring 30b vor der Bremsung befand, zurück. In dieser Stellung wird der drehbare Keilring 30b von den Federelementen 40b positioniert. Alternativ ist eine Rückstellung der Bremsvorrichtung durch ein Drehen eines Werkzeugs entgegen einer Arbeitsrichtung des Werkzeugs denkbar. Diese Drehung kann, bei einer dementsprechenden Auslegung der Werkzeugnotbremsvorrichtung 10b, auch durch einen Bediener per Hand erfolgen.
  • In dem Ausführungsbeispiel, das in 3 und 4 gezeigt ist, ist der drehfest mit dem Rahmenelement 54b verbundene Keilring 32b axial fixiert und verschiebt bei einer Bremsung die zwei Scheibenelemente 26b, 28b in Richtung 70b einer Werkzeugaufnahme 14b. Die zwei Scheibenelemente 26b, 28b sind drehfest mittels der Hohlwelle 84b mit dem Koppelelement 46b und einem Teil 74b einer Entkopplungsvorrichtung 18b verbunden. Ein Federelement 40b verursacht eine Kraft auf die beiden Scheibenelemente 26b, 28b entlang der Rotationsachse 68b der Welle 24b und positioniert bzw. fixiert so den drehfest mit den Scheibenelementen 26b, 28b verbundene Teil 74b der Entkopplungsvorrichtung 18b während eines Betriebs der Werkzeugmaschine bzw. bei einem Lösen der Bremseinheit 12b. In dieser Position sind der mit der Welle 24b und den Scheibenelementen 26b, 28b drehfest verbundene Teil 74b der Entkopplungsvorrichtung 18b und der drehfest mit der Antriebseinheit 16b verbundene Teil 76b der Entkopplungsvorrichtung 18b drehfest miteinander verbunden.
  • Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der drehfest mit dem Rahmenelement 54c verbundene Keilring 32c axial verschiebbar. Ein Federelement 42c positioniert den Keilring 32c während eines Betriebs so, dass die beiden Keilringe 30c, 32c von den Scheibenelementen 26c, 28c beabstandet sind. Bei einer Bremsung werden beide Keilringe 30c, 32c axial verschoben. Die Welle 24c bleibt axial unbewegt.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Keilrings 30c mit einem Befestigungselement 34c. Die vier Keilelemente 48c sind spiegelsymmetrisch um die Rotationsachse 68c entlang einer Umfangsrichtung angeordnet. Zwischen den Keilelementen 48c sind die Planflächen 38c angeordnet.

Claims (15)

  1. Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit (12a–c), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a–c) dazu vorgesehen ist, selbstverstärkend zu bremsen.
  2. Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit (12a; 12b), einer Werkzeugaufnahme (14a; 14b) und einer Antriebseinheit (16a; 16b), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a; 12b) eine Entkopplungsvorrichtung (18a; 18b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Werkzeugaufnahme (14a; 14b) und die Antriebseinheit (16a; 16b) bei einer Notbremsung antriebsmäßig zu entkoppeln.
  3. Werkzeugnotbremsvorrichtung, insbesondere für eine Stationärsäge, mit einer Bremseinheit (12a; 12b), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a; 12b) eine Bremsenlösevorrichtung (20a; 20b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Bremseinheit (12a; 12b) nach einer Bremsung in einen einsatzbereiten Zustand zu versetzen.
  4. Werkzeugnotbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a–c) eine Keilbremse (12a–c) aufweist.
  5. Werkzeugnotbremsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12b; 12c) eine Welle (24b; 24c) aufweist, die bei einer Bremsung auftretenden Normalbremskräfte abstützt.
  6. Werkzeugnotbremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12b; 12c) zumindest ein Scheibenelement (26b, 28b; 26c, 28c) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die bei einer Bremsung auftretenden Normalbremskräfte an die Welle (24b; 24c) weiterzuleiten.
  7. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12b; 12c) zumindest einen Keilring (30b, 32b; 30c, 32c) aufweist.
  8. Werkzeugnotbremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilring (30b; 30c) zumindest ein Befestigungselement (34b; 34c) aufweist, das dazu vorgesehen ist, mit einem Aktuator (36b; 36c) verbunden zu werden.
  9. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilring (30b; 30c) axial verschiebbar ist.
  10. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilring (30b, 32b; 30c, 32c) Planflächen (38b, 38c) aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Keilring (30b, 32b; 30c, 32c) während eines Betriebs auszurichten.
  11. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a–c) zumindest ein Federelement (40a–b, 41a–b, 42c) aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Keilring (30a–c, 32a–c) während eines Betriebs zu positionieren.
  12. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zumindest ein Lagerelement (44b; 44c), das zumindest einen Keilring (30b, 32b; 30c, 32c) auf einer Welle (24b; 24c) lagert.
  13. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch zumindest einen weiteren Keilring (32b; 32c), der für eine Bremsung relativ zudem anderen Keilring (30b; 30c) verdrehbar ist.
  14. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a; 12b) zumindest ein Koppelelement (46a; 46b) aufweist, das zumindest ein Scheibenelement (26a, 26b; 28a, 28b) der Bremseinheit (12a; 12b) axial verschiebbar mit einer Welle (24a; 24b) koppelt.
  15. Werkzeugnotbremsvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilbremse (22a; 22b) zumindest ein Keilelement (48a; 48b) aufweist, das zumindest ein Scheibenelement (26a, 28a; 26b, 28b) der Bremseinheit (12a; 12b) bei einer Bremsung axial verschiebt.
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