DE102011119294A1

DE102011119294A1 - Bremse für eine Maschine, insbesondere für einen Hydromotor

Info

Publication number: DE102011119294A1
Application number: DE102011119294A
Authority: DE
Inventors: Dr. Tibari Khaled; Guido Schmidt; Peter Won-Song Knecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-05-29
Also published as: FR2983273B1; FR2983273A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremse für eine Maschine, insbesondere für einen Hydromotor, insbesondere für einen Radialkolbenmotor, wobei die Bremse ein erstes drehbewegbares Element und ein zweites Element aufweist, wobei das erste Element und das zweite Element zueinander ausgerichtete Zähne aufweisen, die eine Formschlussbremse bildend in einer Freigabestellung des ersten Elements und des zweiten Elements außer Eingriff und in einer Parkbremsstellung des ersten Elements und des zweiten Elements in Eingriff stehen, Erfindungsgemäß wird eine Bremse bereitgestellt, die hinsichtlich ihres Schaltvorgangs, insbesondere in Hinblick auf die Dauerhaltbarkeit, verbessert ist. Erreicht wird dies dadurch, dass zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element eine reibschlüssige Bremse vorgesehen ist, und dass für einen Bremsvorgang der Eingriffspunkt der reibschlüssigen Bremse zeitlich vor dem Eingriffspunkt der Formschlussbremse eingestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremse für eine Maschine, insbesondere für einen Hydromotor, der als Radialkolbenmotor ausgebildet ist, wobei die Bremse ein erstes drehbewegbares Element und ein zweites Element aufweist, wobei das erste Element und das zweite Element zueinander ausgerichtete Zähne aufweisen, die eine Formschlussbremse bildend in einer Freigabestellung des ersten Elements und des zweiten Elements außer Eingriff und in einer Parkbremsstellung des ersten Elements und des zweiten Elements in Eingriff stehen.
Eine derartige Bremse ist aus der EP 0 995 034 B1 bekannt. Diese Bremse weist zwei drehbewegbare Elemente auf, die im Verhältnis zueinander um eine Drehachse zu drehen vermögen und die im Verhältnis zueinander durch Lagermittel gehalten sind. Die Bremse weist erste und zweite Bremsmittel in Form von zueinander ausgerichteten Zähnen auf, die – in Eingriff stehen – gegenüber der Drehung um die Drehachse eine feste Einheit mit dem ersten und dem zweiten Element bilden. Diese Bremse wird auch als Klauenbremse bezeichnet, die eine harte Notstoppbremsung herbeiführt, da diese Bremse unsynchronisiert geschaltet wird. Diese hohe Belastung führt zu einer geringen Zahl von möglichen Notstoppbremsungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Bremse bereitzustellen, die hinsichtlich ihres Schaltvorgangs, insbesondere im Hinblick auf die Dauerhaltbarkeit, verbessert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element eine reibschlüssige Bremse vorgesehen ist, und das für einen Bremsvorgang der Eingriffspunkt der reibschlüssigen Bremse zeitlich vor dem Eingriffspunkt der Formschlussbremse eingesteht ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine Angleichung der Relativgeschwindigkeiten des ersten Elements und des zweiten Elements erreicht. Dadurch wird eine Verringerung der kinetischen Energie in dem System bewirkt und dadurch eine geringere Belastung für die formschlüssige Verbindung der Formschlussbremse im Einrückgang erzielt. Durch diese Ausgestaltung ist eine höhere Anzahl von Notstoffbremsungen ohne nachteilige Einflüsse auf die Dauerhaltbarkeit der erfindungsgemäßen Bremse erreicht. Durch die Hintereinanderschaltung der reibschlüssigen Bremse und der formschlüssigen Bremse verringert die zuerst in Kontakt kommende reibschlüssige Bremse die Relativgeschwindigkeit des ersten Elements und des zweiten Elements zueinander und führt zu besseren Schaltbedingungen für die anschließend wirksam werdenden Formschlussbremse. Im Ergebnis wird dadurch eine geringere auf die Bremse einwirkende Last im Vergleich zu einer herkömmlichen nicht angeglichenen Formschlussbremse erreicht. Weiterhin wird das Bremsverhalten der so ausgebildeten Bremse hinsichtlich des Geschwindigkeitsverlaufs verbessert. Dabei ist die Anzahl der benötigten Bauteile, beispielsweise im Hinblick auf eine problemlose Montage, gering.
In Weiterbildung der Erfindung ist die reibschlüssige Bremse eine Reibbelagbremse. Mit einer Reibbelagbremse lässt sich eine problemlose Angleichung der Drehzahlen der entsprechenden Elemente erreichen, wobei aber die übertragbaren Bremsmomente geringer als die einer Formschlussbremse sind.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Reibbelagbremse eine konisch angeordnete Reibfläche und einen damit zusammenwirkenden, einen Reibbelag aufweisenden Bremsring auf. Dadurch wird die Bremsfläche vergrößert und somit die Haltbarkeit der Reibbelagbremse erhöht.
In Weiterbildung der Erfindung sind die reibschlüssige Bremse und die Formschlussbremse unabhängig voneinander betätigbar. Dadurch kann individuell auf vorgegebene Bremssituationen eingegangen werden. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch vorgesehen, dass die reibschlüssige Bremse und die formschlüssige Bremse gemeinsam betätigt werden und die reibschlüssige Bremse einen beispielsweise federbelasteten konischen Bremsring aufweist, dessen Eingriffspunkt bei einer gemeinsamen Betätigung zeitlich vor dem Eingriffspunkt der Formschlussbremse eingestellt ist. Nachdem die Drehzahlen der beiden Elemente zumindest angeglichen sind, wird bei einer weiteren Verstellung der Bremse der konische Bremsring gegen die Kraft einer Bremsringfeder bewegt und die Formschlussbremse koppelt die beiden Elemente fest miteinander.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremse ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand der Figuren dieser Zeichnungen nun näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Bremse und
2 ein Diagramm für den zeitlichen Ablauf des Bremsvorgangs.
Die in 1 dargestellte Bremse weist ein erstes rotierendes Elemente 1 auf, das entsprechend drehbar gelagert ist. Das zweite Element ist in dem Ausführungsbeispiel nicht drehbar gelagert, kann aber axial in Bezug zu dem ersten Element verstellt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, dass das zweite Element 2 drehbar ist, wobei die Drehzahlen (und Drehrichtungen) des ersten Elements 1 und des zweiten Elements 2 unterschiedlich sein können. Das erste Element 1 und das zweite Element sind Bauteile einer Maschine, insbesondere einer Radialkolbenmaschine, beispielsweise eines Radialkolbenmotors. Bei einem eingeleiteten Bremsvorgang, beispielsweise einem Notbremsvorgang wird das zweite Element 2 axial nach links in Richtung auf das erste rotierende Element bewegt. Diese Bewegung wird beispielsweise von einem entsprechenden Stellglied ausgelöst und von einer Feder 3 bewirkt oder unterstützt. Bei der Annäherung des zweiten Elements 2 an das erste Element 1 kommt das zweite Element 2 mit einer konischen Reibfläche 4 in Kontakt mit einem Reibbelag 5 eines konischen Bremsrings 6, der drehfest mit dem ersten rotierenden Element 1 verbunden ist, aber axial beweglich zu dem ersten rotierenden Element 1 mit diesem verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise durch ein Keilprofil erreicht sein. Der Bremsring wird von einer Bremsringfeder 7 in die in der 1 dargestellte Position gedrückt.
An dem ersten rotierenden Element 1 sind kreisringförmig eine Anzahl von Zähnen 8 mit sich zwischen diesen befindlichen Zahnlücken angeordnet, während an dem zweiten Element 2 die gleiche Anzahl von Zähnen 9 mit sich zwischen diesen befindlichen Zahnlücken gegenüberliegend zu den Zähnen 8 angeordnet sind. die Zähne 8 und die Zähne 9 können in Drehrichtung formschlüssig in die Zahnlücken jeweils der anderen Zahnreihe eintauchen.
Der Eingriffspunkt der Reibbremse, bestehend aus der Reibfläche 4, dem Bremsring 6 mit dem Reibbelag 5 und der Bremsringfeder 7 ist so eingestellt, dass dieser vor dem Eingriffspunkt der Formschlussbremse, bestehend aus den Zähnen 8 und 9 des ersten Elements 1 und des zweiten Elements 2 wirksam wird. Dadurch wird bei einem Bremsvorgang die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Elements 1 reduziert oder aber an die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Elements 2 angeglichen. Dieser Angleichvorgang erfolgt in der Zeitspanne Δt (2). Während dieser Zeitspanne wird die Drehgeschwindigkeit ω von dem Ausgangswert ω₀ auf den Wert ω' reduziert. Danach greift die Formschlussbremse und die Drehgeschwindigkeit des ersten Elements 1 wird schlagartig auf 0 reduziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0995034 B1 [0002]

Claims

Bremse für eine Maschine, insbesondere eine Radialkolbenmaschine, wobei die Bremse ein erstes drehbewegbares Element (1) und ein zweites Element (2) aufweist, wobei das erste Element (1) und das zweite Element (2) zueinander ausgerichtete Zähne (8, 9) aufweisen, die eine Formschlussbremse bildend in einer Freigabestellung des ersten Elements (1) und des zweiten Elements (2) außer Eingriff und in einer Parkbremsstellung des ersten Elements (1) und des zweiten Elements (2) in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Element (1) und dem zweiten Element (2) eine reibschlüssige Bremse vorgesehen ist, und dass für einem Bremsvorgang der Eingriffspunkt der reibschlüssigen Bremse zeitlich vor dem Eingriffspunkt der Formschlussbremse eingestellt ist.
Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssige Bremse eine Reibbelagbremse ist.
Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagbremse eine konisch angeordnete Reibfläche (4) und einen damit zusammenwirkenden, einen Reibbelag (5) aufweisenden Bremsring (6) aufweist.
Bremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssige Bremse und die Formschlussbremse unabhängig voneinander betätigbar.