DE102016005003B4 - A brake device for linear axis guided systems - Google Patents

A brake device for linear axis guided systems

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DE102016005003B4 DE102016005003.9A DE102016005003A DE102016005003B4 DE 102016005003 B4 DE102016005003 B4 DE 102016005003B4 DE 102016005003 A DE102016005003 A DE 102016005003A DE 102016005003 B4 DE102016005003 B4 DE 102016005003B4
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Abstract

Bremsvorrichtung für linearachsengeführte Systeme, umfassend ein mehrstufiges Getriebesystem zur Umformung und Untersetzung der Klemmbewegung, die mittels eines aktiven Materials aus einer Formgedächtnislegierung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein langes drahtförmiges und direkt bestrombares aus Formgedächtnismaterial ausgebildetes Antriebselement (8) außerhalb des Bauraumes eines Bremsschlittens angeordnet ist, wobei die Stellbewegung des Formgedächtnisantriebselementes (8) mittels eines Umformgetriebes (4) in einen geringeren Stellweg und eine höhere Stellkraft umformbar und auf Bremsbacken (9) der Bremsvorrichtung mit hoher Klemmkraft und geringen Verzögerungszeiten übertragbar ist und wobei eine Sensor- und/oder Steuereinheit zur Positionsbestimmung und zum Überlastschutz des Formgedächtnisantriebselementes (8) vorgesehen ist. A brake device for linear axis-guided systems, comprising a multi-speed transmission system for forming and reduction of the clamping movement, which takes place by means of an active material of a shape memory alloy, characterized in that at least a long wire-shaped and directly excitable formed of shape memory material drive element (8) located outside the installation space of a brake carriage , wherein the adjusting movement of the shape memory actuator element (8) by means of a Umformgetriebes (4) formable and on brake shoes (9) of the brake device can be transmitted in a smaller travel and a higher restoring force with a high clamping force and low delay times and wherein a sensor and / or control unit is provided for determining the position and for overload protection of the shape memory actuator element (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für linearachsengeführte Systeme auf der Basis eines mehrstufigen Getriebesystems zur Umformung und Untersetzung der Klemmbewegung, die mittels eines aktiven Materials aus einer Formgedächtnislegierung erfolgt. The invention relates to a braking device for a linear axis-guided systems based on a multilevel transmission system for forming and reduction of the clamping movement, which takes place by means of an active material of a shape memory alloy.
  • Es ist bekannt, dass im Maschinenbau lineare Vorschübe durch Linearachsen geführt werden. It is known that linear feed rates are performed by linear axes in mechanical engineering. Diese Linearachsen bestehen meistens aus einer Profilschiene und einem Verfahrschlitten, welcher entlang der Profilschiene verfahren wird. This linear axes mostly consist of a profile rail and a carriage, which is moved along the rail. In verschiedenen Maschinensystemen ist es notwendig, die Bewegung des Verfahrschlittens zu begrenzen oder zu stoppen. In various machine systems, it is necessary to limit the movement of the carriage or stop. So kann einerseits eine Begrenzung des Verfahrweges für bestimmte Bearbeitungsschritte notwendig sein, andererseits muss eine Notbremsung zum Schutz der Maschine oder des Menschen durchführbar sein. As may be necessary on the one hand to limit the travel of certain processing steps, on the other hand an emergency to protect the machine or of man must be feasible. Die Bremsung wird dabei durch das Anpressen von Bremsbacken an die Profilschiene erreicht. Braking is achieved by the pressing of brake shoes against the rail. Es gibt zwei verschiedene Verfahren zum Betrieb der Bremse. There are two different methods of operation of the brake. Entweder wird die Bremsvorrichtung stromlos geschlossen, dh bei Wegfall der Energieversorgung erfolgt der Bremsvorgang oder die Bremse wird durch Energiezufuhr aktiviert und eine Bremswirkung erzeugt. Either the braking device is normally closed, that is, in case of failure of the energy supply of the braking operation or the brake is activated by supplying energy and creates a braking action. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Betätigung einer Bremsvorrichtung bevorzugt durch pneumatische Systeme. According to the prior art, the operation of a braking device is preferably carried out by pneumatic systems. Es werden Luftdruck-Kraft-Wandler verschiedenster Art verwendet, um eine konstante Öffnung oder eine impulsartige Schließung der Bremsbacken zu erzielen. There are air pressure to force converter verschiedenster type used to achieve a constant opening or a pulse-like closure of the brake shoes. In der In the DE 10 2006 062 295 A1 DE 10 2006 062 295 A1 wird eine derartige Klemm- bzw. Bremsvorrichtung beschrieben. describes such a clamping or braking device. Eine bewegliche Schiene wird hier teilweise von einem Gehäuse umschlossen. A movable rail is partially enclosed by a housing here. Im Gehäuse befindet sich eine Feststellbremse. In case there is a parking brake. Diese wird pneumatisch betätigt, sobald ein im Druckraum befindliches Gas eine höhere Kraft auf das Klemmelement erzeugt als die Federn, die es nach unten drücken. This is pneumatically actuated when an in-chamber gas pressure generates a greater force on the clamping element pressing it down than the springs. Durch die Kraft des unter Druck stehenden Gases hebt sich das Klemmelement und klemmt die Schiene ein. By the force of the pressurized gas to the clamping element raises and clamps the rail. Eine technische Verbesserung stellen hier bereits Bremsvorrichtungen dar, deren Klemmbewegung nicht mehr pneumatisch, sondern unter Verwendung eines aktiven Materials, wie z. A technical improvement present here already represent braking devices, the clamping movement no longer pneumatically, but using an active material such. B. einer Formgedächtnislegierung, ausgeführt wird. B. a shape memory alloy, is carried out. So wird in der Thus, in the DE 10 2004 060 109 A1 DE 10 2004 060 109 A1 eine Brems- und Klemmvorrichtung mit einer Feststellbremse mit Antrieben aus Formgedächtnismaterial beschrieben. a brake and clamp described as having a parking brake actuators of shape memory material. Tellerfedern aus einer Formgedächtnislegierung bewegen hier bei Aktivierung einen Stößel nach oben. Disc springs of a shape memory alloy to move here when activated a plunger upwards. Dieser ist außen mit schiefen Ebenen versehen, auf denen Zylinderrollen liegen. This is externally provided with inclined planes on which are cylindrical rollers. Die Zylinderrollen sind so gelagert, dass sie sich nur horizontal und nicht vertikal bewegen können. The cylindrical rollers are supported such that they can only move horizontally and not vertically. Eine Aufwärtsbewegung des Stößels wird so in eine Seitwärtsbewegung der Zylinderrollen umgeformt. Upward movement of the plunger is so formed into a sideways movement of the cylindrical rollers. Die Zylinderrollen drücken wiederum einen Reibbelag nach innen, der die Führungsschiene festklemmt. in turn, the cylindrical rollers press a friction lining inwardly, which clamps the guide rail. Stahlfedern sorgen für die Rückstellung des Systems. Steel springs ensure the provision of the system. Aus der From the US 2004/0 068 985 A1 US 2004/0 068 985 A1 ist weiterhin ein Formgedächtnisaktor aus einer Formgedächtnislegierung bekannt, bei dem ein Betätigungsglied über einen Arm mit zwei Drähten aus Formgedächtnismaterial verbunden ist und bei Erhitzung durch eine Verkürzung eine Betätigung des Betätigungsgliedes ausgeübt wird. remains a Formgedächtnisaktor of a shape memory alloy, in which an actuator via an arm with two wires is connected to the shape memory material and, when heated by shortening an operation of the actuator is exercised. In der In the US 6 124 662 A US 6,124,662 A wird ein Aktuator zum Ausüben einer selektiven Kraft beschrieben, der auf eine Erhöhung oder Verringerung der angelegten elektrischen Energie anspricht, einschließlich eines elektrisch leitfähigen Elements, das in einem elektrisch nicht leitendem Rahmen verschiebbar angeordnet ist. an actuator is described for applying a selective force that is responsive to an increase or decrease of the applied electric energy, including an electrically conductive element which is slidably disposed in an electrically non-conductive frame. Weiterhin ist aus der Furthermore, from DE 10 2006 005 268 A1 DE 10 2006 005 268 A1 ein Verfahren zum Antreiben von Miniaturmodellen mittels einer Betätigungsvorrichtung bekannt, welche ein Betätigungselement aufweist, das von einem Servomotorantriebselement angetrieben wird, indem die Antriebskraft zum Bewegen und Steuern der Miniaturmodelle genutzt und die Energiezufuhr zum Servomotorantriebselement geregelt wird. discloses a method for driving of miniature models by means of an actuating device having an actuating element which is driven by a servo motor drive member by the driving force for moving and controlling the miniature models used and the energy supply is controlled to the servo motor drive element. In der In the DE 10 2013 009 780 A1 DE 10 2013 009 780 A1 wird eine bei großen Klemmkräften einfache bauraumsparende Brems- und/oder Klemmvorrichtung mit in einer Kolbenstange integriertem Käfig beschrieben, wobei die Vorrichtung mindestens ein, über ein Keilgetriebe betätigbares Reibgehemme umfasst. a simple case of large clamping forces space-saving braking and / or clamping device is described with built-in a piston rod cage, the apparatus comprising at least one, comprises a wedge gear operable friction pad. Das Keilgetriebe weist mindestens einen Käfig auf, der zwischen einem Reibbacken und einem Einstellelement von einem Stellglied antreibbar ist. The wedge mechanism comprises at least one cage, which is drivable between a friction shoes and an adjustment member by an actuator. Das Gehäuse besitzt eine dem Käfig zugewandte Abrollzone, die eine Fläche aufweist, deren Neigung gegenüber der Schlittenverfahrrichtung zwischen 0,2 und 0,5 Winkelgraden liegt. The housing has a surface facing the cage rolling interface having a surface whose inclination is opposite to the skates traverse direction between 0.2 and 0.5 degrees. Es ist weiterhin bekannt, dass Formgedächtnislegierungen beim thermischen Zyklieren oder beim Einwirken von mechanischen Spannungen eine reversible Gestaltänderung zeigen. It is also known that the shape memory alloys exhibit a reversible change in shape during thermal cycling or on exposure to mechanical stresses. Das Material erinnert sich an eine durch einen Wärmebehandlungsprozess eingeprägte Form, auch wenn diese zwischenzeitlich erheblich verändert wurde. The material recalls an embossed through a heat treatment process form, although this has since changed considerably. Diese als Formgedächtnis bekannte Eigenschaft ist z. This known as shape memory property is for. B. bei metallischen Legierungen, wie CuZnAL, CuALNi und insbesondere bei NiTi, zu beobachten. with metallic alloys such as CuZnAl, CuAlNi and in particular NiTi to observe example. Die Ursache der Gestaltänderung ist in der kristallographischen Transformation von der Hochtemperaturphase Austenit zur leicht verformbaren und bei tieferen Temperaturen stabileren Martensitphase begründet. The cause of the change of shape is due to the crystallographic transformation of the high temperature austenite phase to readily deformable at lower temperatures and more stable martensite phase. Es ist ebenfalls bekannt, dass Formgedächtniselemente zwei unterschiedliche Effekte bzw. Funktionsweisen aufweisen. It is also known that the shape memory elements have two different effects or functioning. Zum einen den thermische Effekt, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung relevant ist. Firstly, the thermal effect which is relevant in the context of the present invention. Dieser Effekt beruht auf der pseudoplastischen Verformung im martensitischen Zustand und der im Vergleich zum Austenit geringen Festigkeit des Martensits. This effect is based on the pseudo-plastic deformation in the martensitic state and the low compared to the strength of the austenite martensite. Durch das Anlegen einer Kraft wird der Martensit verformt. By applying a force of the martensite is deformed. Die Formänderung ist dabei bleibend. The shape change is subject to change. Erwärmt man anschließend das Material über die Phasen-Umwandlungs-Temperatur hinaus, so stellt sich während der Umwandlung in die austenitische Phase die ursprüngliche Form der Probe wieder ein. Is then heated the material over the phase change temperature also, as arises during the transformation to the austenitic phase, the original shape of the sample again. Während der Formeinstellung kann das Formgedächtniselement eine enorme mechanische Arbeit leisten, es wandelt also thermische in mechanische Energie um. While the form of setting the shape memory element can make an enormous mechanical work, so it converts thermal energy into mechanical energy. Der zweite Effekt, der für die vorliegende Erfindung jedoch nicht von Bedeutung ist, wird als mechanischer oder pseudoelastischer Effekt bezeichnet. The second effect, which, however, is for the present invention is not of importance is referred to as mechanical or pseudo elastic effect.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bremsvorrichtung für linearachsengeführte Systeme mit einem geringeren Gewicht und einem einfachen, platzsparenden Aufbau zu schaffen. The invention is therefore based on the object, a comparison with the prior art improved braking device for a linear axis-guided systems having a lower weight and a simple, space-saving design to create. Weiterhin soll die Bremsvorrichtung nahezu geräuschlos betrieben werden und durch Erreichen einer hohen Klemmkraft und durch eine schnelle Stellbewegung ohne Vergrößerung des Bauraumes als Notbremssystem einsetzbar sein. Further, the braking device is to be operated almost noiseless and be used as emergency braking by achieving a high clamping force and a quick adjustment movement without increasing the installation space.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Bremsvorrichtung für linearachsengeführte Systeme vor, die mittels elektrischer Energie aktiviert wird, so dass die Bewegung der Bremsbacken mittels mindestens eines aus Formgedächtnismaterial ausgebildeten Antriebselementes erfolgt. To achieve this object, the invention proposes a braking device for a linear axis-guided systems before, which is activated by means of electrical energy, so that the movement of the brake shoe formed by at least one drive element of shape memory material is carried out. Als Wandler von elektrischer in mechanische Energie ist dabei ein langes drahtförmiges und direkt bestrombares aus Formgedächtnismaterial ausgebildetes Antriebselement vorgesehen, das außerhalb des Bauraumes eines Bremsschlittens angeordnet ist, wobei die Stellbewegung des Formgedächtnisantriebselementes mittels eines Umformgetriebes in einen geringeren Stellweg und eine höhere Stellkraft umformbar und auf Bremsbacken der Bremsvorrichtung mit hoher Klemmkraft und geringen Verzögerungszeiten übertragbar ist und wobei eine Sensor- und/oder Steuereinheit zur Positionsbestimmung und zum Überlastschutz des Formgedächtnisantriebselementes vorgesehen ist. As a converter of electrical to mechanical energy thereby a long wire-shaped and directly excitable formed of shape memory material drive element is provided which is arranged outside the structural space of a brake carriage, wherein the adjusting movement of the shape memory actuator element by means of a Umformgetriebes in a lower travel and a higher force formable and on brake shoes the brake device having a high clamping force and low delay times is transferable, and wherein a sensor and / or control unit is provided for determining the position and for overload protection of the shape memory actuator element.
  • Die Bewegung des Formgedächtnisantriebselementes wird mittels des Umformgetriebes in die entsprechenden Größen von Kraft und Stellweg umgeformt, und das Umformgetriebe generiert eine Untersetzung der vom Formgedächtnisantriebselement erzeugten Stellbewegung derart, dass eine geringe Stellbewegung erzeugt wird und eine hohe Kraft an den Bremsbacken entsteht. The movement of the shape memory actuator element is deformed by means of the Umformgetriebes in the corresponding sizes of force and travel, and the Umformgetriebe generates a reduction of the adjusting movement generated by the shape memory actuator element in such a way that a small adjusting movement is generated and results in a high force to the brake shoes. Üblicherweise liegen die Bewegungen jeder Bremsbacke bei 0,2 bis 1 mm. Usually, the movements are each brake shoe from 0.2 to 1 mm. Zudem hat das Umformgetriebe die Aufgabe, die mechanische Energie des Antriebselementes gleichförmig auf die Bremsbacken zu verteilen. In addition, the Umformgetriebe has to distribute the mechanical energy of the drive element uniformly on the brake shoes the task. Die Bremsvorrichtung kann einerseits so betrieben werden, dass der Formgedächtnisantrieb die Bremse schließt und eine Rückstellfeder die Bremse öffnet, oder die Bremsvorrichtung wird so betrieben, dass der Formgedächtnisantrieb die Bremse öffnet bzw. freigibt und eine Rückstellfeder die Bremse schließt. The braking device can on the one hand to be operated such that the shape memory actuator closes the brake and a return spring to open the brake or the braking device is operated so that the shape memory actuator opens the brake and releases and a return spring applies the brake. Andererseits kann die Bremsvorrichtung durch den Formgedächtnisantrieb in einen offenen oder geschlossenen Zustand gebracht werden, wobei dieser bei Stromwegnahme beibehalten wird. On the other hand, the braking device can be brought by the shape memory actuator in an open or closed state, and this is maintained during power removal.
  • Wesentlich an der erfindungsgemäßen neuen Bremsvorrichtung für Linearachsen ist, dass lange drahtförmige und direkt bestrombare Formgedächtniselemente eingesetzt werden, so dass die Klemmwirkung sehr schnell erzeugt wird. It is essential to the inventive new braking device for linear axes that long wire-shaped and directly energizable shape memory elements are used so that the clamping effect is created very quickly. Dies ermöglicht den Einsatz der Bremsvorrichtung als Notbremssystem mit geringen Verzögerungszeiten. This allows the use of the braking device as emergency braking system with low latency. Wesentlich ist zudem, dass das oder die drahtförmigen Formgedächtnisantriebselemente nicht im Bremsschlitten integriert, sondern außerhalb des Bremsschlittens angeordnet sind. It is also essential that the wire-shaped or the shape memory actuator elements not integrated in the brake slide, but are disposed outside of the brake slide. Dadurch wird eine platzsparende Anordnung erreicht und es wird eine Vergrößerung der äußeren Abmessungen des Bremsschlittens verhindert. Characterized a space-saving arrangement is achieved and there is an increase in the external dimensions of the brake slide prevented. Weiterhin ist ein derartiges externes Formgedächtnisantriebssystem sehr einfach zu standardisieren. Furthermore, such an external shape memory drive system is very easy to standardize.
  • Ein weiteres wesentliches neues Erfindungsmerkmal ist die platzsparende Anordnung des Umformgetriebes, welches sehr hohe Übersetzungen auf einem sehr geringem Bauraum ermöglicht. Another major new feature of the invention is the space-saving arrangement of the Umformgetriebes which enables very high ratios in a very small space.
  • Die neue erfindungsgemäße Bremsvorrichtung zeichnet sich gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, insbesondere gegenüber pneumatischen oder hydraulischen Bremsvorrichtungen, durch eine geringere Systemkomplexität und eine größere Effizienz durch die Unabhängikeit von Druckluft- oder Hydrauliksystemen aus. The new brake device according to the invention is distinguished over conventional devices, in particular to pneumatic or hydraulic brake devices, by a lower system complexity and greater efficiency by INDEPENDENCE of pneumatic or hydraulic systems. Zudem ist die Aktivierungsdynamik größer, womit die Sicherheit bei einer Notbremsung erhöht wird. In addition, the dynamics of activation is greater, which increases safety during emergency braking. Bezüglich des Gesamtsystems besitzt die Bremsvorrichtung auf der Basis von Formgedächtnislegierungen ein verringertes Gewicht bei gleichzeitig sehr geringem Bauraum. With respect to the overall system, the brake device has, on the basis of shape memory alloys is reduced in weight with very little installation space. Gleichzeitig ist es mittels der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung möglich, eine Bremse nahezu geräuschlos zu betreiben. At the same time, it is possible by the inventive drive device to operate a brake in virtual silence. Gegenüber herkömmlichen Bremsvorrichtungen mit aus Formgedächtnismaterialien gebildeten Antriebselementen sind insbesondere aufgrund der Verwendung von mindestens eines außerhalb angeordneten drahtförmigen Antriebselementes besonders geringe Abmessungen der Bremsvorrichtung bei sehr hoher Aktivierungsdynamik möglich. Compared with conventional braking devices formed of shape memory materials driving elements particularly small dimensions of the brake device with very high dynamics of activation are possible in particular due to the use of at least one externally arranged wire-shaped drive element. Insbesondere wird durch die Außenanordnung und die anspruchsgemäße Verwendung eines Untersetzungsgetriebes eine sehr hohe Klemmkraft ohne eine Vergrößerung des Bauraums erreicht. In particular, a very high clamping force is obtained without increasing the installation space through the outer assembly and the claimed use of a reduction gear. Ein weiterer Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bremsvorrichtungen besteht darin, dass nur ein Formgedächtnisantrieb notwentig ist, um die Bremsvorrichtung zu betreiben. A further advantage compared to the processes known from the prior art braking devices is that only one shape memory actuator is notwentig to operate the brake device.
  • Vorteilhaft ist, dass das außerhalb eines Gehäuses der Bremsvorrichtung angeordnete Formgedächtnisantriebselement bei Erwärmung durch Umwandlung eine Längenänderung Δl erfährt, die durch mindestens ein Koppelelement auf die Bremsbacken der Bremsvorrichtung übertragbar ist, wobei das Koppelelement als Zahnstange ausgebildet ist. It is advantageous that the arranged outside a housing of the brake device shape memory actuator element when heated by converting a change in length .DELTA.l learns that is transferable to the brake shoes of the brake device by at least one coupling element, wherein the coupling element is designed as a rack.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass das außerhalb des Bremsschlittens der Bremsvorrichtung angeordnete Formgedächtnisantriebselement als flexibler Bowdenzugaktor ausgeführt ist, welcher mit einer Seite am Bremsschlitten befestigt und mit dem Umformgetriebe gekoppelt ist. An advantageous embodiment is seen therein that the brake is arranged outside the carriage of the brake device shape memory actuator element is embodied as a flexible Bowdenzugaktor which is fixed to one side on the brake slide and coupled with the Umformgetriebe.
  • Eine ebenso vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass das Umformgetriebe als mehrstufiges Zahnradgetriebe ausgebildet ist, wobei die Zahnstufen in mehreren Ebenen zueinander angeordnet sind und einige der Zahnräder als Segmente zur Bauraumreduzierung ausgebildet sind. An equally advantageous embodiment is seen therein that the Umformgetriebe is designed as a multi-stage gear transmission, wherein the gear stages are arranged in several planes to each other and some of the gears are designed as segments for space reduction. Die Linearbewegung des Formgedächtnisantriebselementes wird dabei mittels einer Zahnstange auf die erste Zahnradstufe übertragen. The linear movement of the shape memory actuator element is transferred by means of a rack on the first gear stage.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass die Rotationsbewegung des mehrstufigen Zahnradgetriebes vorzugsweise mittels eines Exzenters oder mittels einer Nockenscheibe auf ein Hebelsystem übertragen wird und dabei in eine lineare Stellbewegung der Bremsbacken umgeformt wird, wobei das Hebelsystem mit dem Bremsbackenträger und den Bremsbacken gekoppelt ist. A further advantageous embodiment is that the rotation of the multi-stage gear transmission is transmitted to a lever system, preferably by means of an eccentric, or by means of a cam disc and is thereby converted into a linear actuating movement of the brake shoes, wherein the lever system is coupled to the brake shoe carrier and the brake shoes.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Formgedächtnisantriebselement in Wirkverbindung mit einem Rückstellelement steht, das bei einer Deaktivierung des Formgedächtnisantriebselementes dieses und damit die Bremsbacken zurückstellt, wobei das Rückstellelement als Schraubenfeder ausgebildet ist. Preferably, it is provided that the shape memory actuator element is operatively connected with a reset element and therefore this resets the brake shoes at a deactivation of the shape memory actuator element, wherein the resetting element is designed as a helical spring. Die Rückstellfeder schließt dabei die Bremse in der stromlos geschlossenen Arbeitsweise. The return spring closes while the brake is in the normally closed operation.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass das Formgedächtnisantriebselement in Wirkverbindung mit einem Gegenantriebselement steht, wobei das Gegenantriebselement derart angeordnet und ausgebildet ist, dass mittels des Gegenantriebselementes eine entgegengesetzt zur Längenänderung des Formgedächtnisantriebselementes wirkende Kraft erzeugbar ist und damit die Bremse geschlossen oder geöffnet werden kann, so dass es mittels des Gegenantriebselements möglich ist, ein sogenanntes Agonist-Antagonist-Prinzip zu realisieren. A preferred development is seen in that the shape memory actuator element is in operative connection with a counter-driving element, wherein the counter drive member is arranged and constructed such that an opposite to the change in length of the shape memory actuator element acting by means of the counter drive element force can be generated and thus the brake can be closed or opened, so that it is possible by means of the counter drive element to realize a so-called agonist-antagonist principle.
  • Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass ein Rastmechanismus zum Halten des Formgedächtnisantriebselementes oder der Bremsbacken in einer vorgegebenen Position vorgesehen ist, wobei der Rastmechanismus innerhalb der Bremsvorrichtung oder innerhalb des Formgedächtnisantriebes angeordnet ist. It is also preferable that a detent mechanism for holding the shape memory actuator element or the brake shoe is provided in a predetermined position, wherein the locking mechanism is disposed inside the braking device or within the shape memory actuator. Durch diese Kombination wird eine sehr bauraumsparende Ausbildung von Umformgetriebe und Rastmechanismus erhalten. Through this combination a very space-saving design of Umformgetriebe and latch mechanism is obtained. Zur Feststellung des Formgedächtnisantriebselementes oder der Bremsbacken in einer vorgegebenen Position ist ein selbsthemmendes Getriebe vorgesehen, so dass der Einsatz eines zusätzlichen Rastmechanismus nicht zwingend erforderlich ist. To determine the shape memory actuator element or of the brake shoes in a predetermined position a self-locking gearing is provided such that the use of an additional locking mechanism is not absolutely necessary.
  • Eine ebenso bevorzugte Weiterbildung der Bremsvorrichtung besteht darin, dass mindestens eine Sensoreinheit zur Bestimmung der vorgegebenen Position des Formgedächtnisantriebselementes oder der Kraft an den Bremsbacken vorgesehen ist, wobei die Sensoreinheit den elektrischen Widerstand des Formgedächtnisantriebselementes misst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Position des Formgedächtnisantriebselementes ermittelbar ist. An equally preferred development of the braking device is that at least one sensor unit for determining the predetermined position of the shape memory actuator element or the power is provided to the brake shoes, wherein the sensor unit measures the electrical resistance of the shape memory actuator element and is designed such that from the measured resistance, the position is determined the shape memory actuator element. Die Position kann anschließend zur Bestimmung der Bremskraft eingesetzt werden. The position can be used to determine the braking force then. Diese Bestimmung der Position ist besonders einfach und somit effizient durchführbar, wobei das Widerstandsmessgerät aufgrund seiner geringen Abmessungen sehr einfach in die Bremsvorrichtung integrierbar ist. This determination of the position is particularly simple and therefore performed efficiently, the resistance meter is very easy to integrate into the braking device because of its small dimensions.
  • Eine weitere vorteilhaft Ausführungsform der Bremsvorrichtung wird darin gesehen, dass eine Vorrichtung zum Schutz des Formgedächtnisantriebselementes vor einer thermischen oder mechanischen Überlast vorgesehen ist, wobei zur Detektion der thermischen und mechanischen Überlast ein Widerstandsmessgerät zur Messung des elektrischen Widerstandes des Formgedächtnisantriebselementes vorgesehen ist. A further advantageous embodiment of the braking device is seen in that a device for the protection of the shape memory actuator element is provided in front of a thermal or mechanical overload, wherein it is provided for detection of thermal and mechanical overload a resistance meter for measuring the electrical resistance of the shape memory actuator element. Dadurch ist mit geringem Aufwand ein zuverlässiger Überlastungsschutz des oder der Formgedächtnisantriebselemente vorgesehen. Thus, a reliable overload protection of the shape memory or drive elements is provided at low cost. Zur Erzeugung der Bewegung des Formgedächtnisantriebselementes sieht eine Weiterbildung der Bremsvorrichtung vor, dass das Formgedächtnisantriebselement mit einer Steuereinheit gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit zur Positionsbestimmung oder zum Überlastungsschutz des Formgedächtnisantriebselementes vorgesehen ist. In order to produce the movement of the shape memory actuator element, a development of the brake device, that the shape memory actuator element is coupled to a control unit, wherein the control unit is provided for position determination or for overload protection of the shape memory actuator element.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Bremsvorrichtung wird auch darin gesehen, dass die elektrische Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes mittels eines Kondensators oder einer Kondensatorschaltung erfolgt, wobei der Kondensator oder die Kondensatorschaltung die Aufgabe hat, einen hohen Stromimpuls für maximal eine Sekunde bereit zu stellen und somit eine hoch dynamische Aktivierung zu gewährleisten. A preferred development of the braking device is also seen that the electric activation of the shape memory actuator element by means of a capacitor or a capacitor circuit, whereby the capacitor or the capacitor circuit has the object to provide a high current pulse for maximum one second willing and thus a high dynamic activation to ensure. Während des Hochfahrens des Systems wird der Kondensatorspeicher aufgeladen und durch eine interne Regelung auf einem Pegel gehalten. During startup of the system, the capacitor store is charged and held by an internal regulation at a level. Zur Aktivierung der Bremsvorrichtung wird der Kondensator mit dem Formgedächtnisantrieb zusammengeschaltet, so dass eine elektrische Energieentladung auf das Formgedächtnisantriebselement erfolgt. In order to activate the braking device of the capacitor to the shape memory actuator is connected together so that an electric discharge energy is made to the shape memory drive element.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Bremsvorrichtung wird die Dauer der elektrischen Energieentladung durch eine vorgegebene Zeit, die Kapazität des Kondensators, durch die Messung der Position des oder der Antriebselemente oder durch die Messung der Kraft der Bremsbacken ermittelt. In another embodiment of the braking device, the life of electric discharge of energy by a predetermined time, the capacitance of the capacitor is determined by measuring the position of the or of the drive elements or by the measurement of the force of the brake shoes. Dabei sind die Bremsbacken der Bremsvorrichtung im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes geöffnet und zum Schließen der Bremsbacken wird das Formgedächtnisantriebselement aktiviert, oder die Bremsbacken der Bremsvorrichtung sind im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes geschlossen und zum Öffnen der Bremsbacken wird das Formgedächtnisantriebselement aktiviert. Here, the brake shoes of the brake device are open in the currentless state of the shape memory actuator element and for closing the brake shoes, the shape memory actuator element is activated, or the brake shoes of the brake device are closed in the currentless state of the shape memory actuator element and to open the brake shoes, the shape memory actuator element is activated. Dadurch, dass die Bremsbacken der Bremsvorrichtung infolge des Rastmechanismus oder des Gegenantriebselementes im stromlosen Zustand geschlossen oder geöffnet sind, ist durch die Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes oder durch Lösen des Rastmechanismus der jeweils andere Zustand einstellbar. Characterized in that the brake shoes of the brake device as a result of the locking mechanism or of the counter drive element are closed or opened in the currentless state, the respective other condition is adjustable by the activation of the shape memory actuator element, or by release of the latching mechanism.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawings embodiment.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 einen Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung; an overall structure of a brake device according to the invention;
  • 2 2 einen Aufbau der oberen Getriebeebene der Bremsvorrichtung; a construction of the upper gear level of the braking device;
  • 3 3 einen Aufbau der unteren Getriebeebene der Bremsvorrichtung. a construction of the lower transmission level of the braking device.
  • 1 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in Gesamtdarstellung. shows an embodiment of the braking device according to the invention in full view. Das Gehäuse der Bremsvorrichtung besteht aus einer Gehäusevorderwand The housing of the braking device consists of a housing front wall 1 1 , zwei Gehäuseseitenwänden Two housing side walls 2 2 und einer Gehäuserückwand and a rear panel 6 6 . , Auf einem Getriebeträger On a gear carrier 3 3 ist auf einer oberen Getriebeebene ein Umformgetriebe is on an upper plane of a transmission Umformgetriebe 4 4 zur Umformung und Untersetzung der Längsbewegung eines aus Formgedächtnismaterial ausgebildeten Antriebselementes for shaping and reduction of the longitudinal movement of a formed of shape memory material actuator element 8 8th angeordnet. arranged. Das vorzugsweise lange drahtförmig als flexibler Bowdenzugaktor ausgebildete und direkt bestrombare Formgedächtnisantriebselement Preferably long wire-shaped as a flexible Bowdenzugaktor trained and directly energizable shape memory actuator element 8 8th ist außerhalb eines Bauraumes der Bremsvorrichtung angeordnet und über einen Montagestutzen the braking device is arranged outside of an installation space and a mounting stud 7 7 an der Gehäuseseitenwand on the housing side wall 2 2 der Bremsvorrichtung befestigt und mit dem Umformgetriebe the braking device attached and with the Umformgetriebe 4 4 gekoppelt. coupled. Durch die Anordnung des Formgedächtnisantriebselementes The arrangement of the shape memory actuator element 8 8th außerhalb der Bremsvorrichtung und durch den Einsatz eines Umformgetriebes outside of the braking device and through the use of a Umformgetriebes 4 4 kann so eine hohe Klemmkraft schnell erzeugt werden, ohne Vergrößerung des Bauraumes der Bremsvorrichtung, so dass dadurch der Einsatz der Bremsvorrichtung als Notbremssystem mit geringen Verzögerungszeiten ermöglicht wird. can be as a high clamping force can be generated quickly, without increasing the installation space of the brake device, so that thereby the use of the braking device is made possible as the emergency braking system with low delay times. Mittels des als mehrstufiges Zahnradgetriebe By means of the multi-stage gear transmission as 10 10 , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 , . 14 14 , . 15 15 ausgebildeten Umformgetriebes formed Umformgetriebes 4 4 wird die Stellbewegung des Formgedächtnisantriebselementes is the adjusting movement of the shape memory actuator element 8 8th in einen geringeren Stellweg und eine höhere Stellkraft umgeformt und auf die Bremsbacken converted into a smaller travel and a higher force on the brake shoes and 9 9 übertragen. transfer. Eine als Koppelelement ausgebildete Zahnstange Designed as a coupling element rack 5 5 ist mit einer ersten Getriebestufe des Umformgetriebes is provided with a first gear stage of the Umformgetriebes 4 4 , einer nicht näher dargestellten mechanischen Zug- oder Druckfeder und dem Formgedächtnisantriebselement , A non-illustrated mechanical tension or compression spring and the shape memory drive element 8 8th gekoppelt. coupled. An der Unterseite der Bremsvorrichtung befindet sich ein Ausschnitt für eine Profilschiene, in welchem die Bremsbacken a cutout for a profile rail in which is located on the underside of the brake device, the brake shoes 9 9 zur Bremsung des Schlittens bewegt werden. are moved to the braking of the carriage. Die elektrische Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes The electrical activation of the shape memory actuator element 8 8th ist mittels eines Kondensators oder einer Kondensatorschaltung vorgesehen, die einen hohen Stromimpuls für maximal eine Sekunde bereitstellen und so eine hohe dynamische Aktivierung gewährleisten, indem der Kondensator beim Hochfahrens des Systems aufgeladen und durch eine interne Regelung auf einem Pegel gehalten wird. is provided by means of a capacitor or a capacitor circuit that provide a high current pulse for a maximum of one second, and so ensure a high dynamic activation by the capacitor is charged during the start-up of the system and held by an internal regulation at a level. Zur Aktivierung der Bremsvorrichtung wird der Kondensator mit dem Formgedächtnisantriebselement To activate the braking device of the capacitor to the shape memory drive element 8 8th so zusammengeschaltet, dass eine elektrische Energieentladung auf das Formgedächtnisantriebselement connected together, so that an electric discharge energy to the shape memory drive element 8 8th erfolgt. he follows. Vorgesehen ist in einer weiteren Ausführungsform der Bremsvorrichtung, dass die Bremsbacken Provided in a further embodiment of the braking device, that the brake shoes 9 9 der Bremsvorrichtung im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes the braking device in the currentless state of the shape memory actuator element 8 8th geöffnet sind, und dass zum Schließen der Bremsbacken are open, and that the closing of the brake shoes 9 9 das Formgedächtnisantriebselement the shape memory drive element 8 8th aktiviert wird oder dass die Bremsbacken is activated or that the brake shoes 9 9 der Bremsvorrichtung im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes the braking device in the currentless state of the shape memory actuator element 8 8th geschlossen sind und dass zum Öffnen der Bremsbacken are closed, and that for opening of the brake shoes 9 9 das Formgedächtnisantriebselement the shape memory drive element 8 8th aktiviert wird. is activated. Dadurch, dass die Bremsbacken Because the brake shoes 9 9 der Bremsvorrichtung infolge des Rastmechanismus oder des Gegenantriebselementes im stromlosen Zustand geschlossen oder geöffnet sind, ist durch die Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes the brake device as a result of the locking mechanism or of the counter drive element are closed or opened in the currentless state, is by the activation of the shape memory actuator element 8 8th oder das Lösen des Rastmechanismus der jeweils andere Zustand einstellbar. or the release of the latching mechanism of the respective other state adjustable. 2 2 zeigt den Aufbau des mehrstufigen Umformgetriebes shows the structure of the multistage Umformgetriebes 4 4 in der oberen Getriebeebene der Bremsvorrichtung. in the upper gear level of the braking device. Das Umformgetriebe the Umformgetriebe 4 4 , das als mehrstufiges Zahnradgetriebe ausgebildet ist, umfasst die Zahnräder Which is designed as a multi-stage gear transmission comprising gears 10 10 , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 , . 14 14 , . 15 15 . , Die Zahnradstufen sind in mehreren Ebenen zueinander angeordnet, wobei die Zahnräder The gear stages are arranged in several planes to each other, the gears 10 10 , . 12 12 , . 14 14 zur Bauraumreduzierung als Segmente ausgebildet sind. are designed to reduce installation space as segments. In einer ersten Stufe wird die Schubbewegung der Zahnstange In a first stage the thrusting movement of the rack 5 5 durch die Kopplung mit dem Zahnrad by coupling with the gear 10 10 in eine Drehbewegung umgeformt. is converted into a rotational movement. Mit dem Zahnrad With the gear 10 10 ist das weitere Zahnrad the other gear 11 11 starr gekoppelt, welches mit dem Zahnrad rigidly coupled, which with the gear 12 12 kämmt und damit die Drehbewegung untersetzt. meshes and therefore steps down the rotary motion. Das Zahnrad the gear 12 12 ist wiederum mit dem Zahnrad in turn with the gear 13 13 starr gekoppelt und das Zahnrad rigidly coupled and the gear 13 13 kämmt mit dem Zahnrad meshes with gear 14 14 , so dass eine weitere Untersetzung der Drehbewegung erfolgt. , So that a further reduction of the rotational movement takes place. 3 3 zeigt zur weiteren Detailierung den Aufbau der unteren Getriebeebene der Bremsvorrichtung. shows for further detailing the structure of the lower transmission level of the braking device. Mit dem Zahnrad With the gear 14 14 ist ein weiteres in der unteren Getriebeebene angeordnetes Zahnrad is a further disposed in the lower level transmission gear 15 15 starr gekoppelt, welches die Drehbewegung auf eine Nockenscheibe rigidly coupled which the rotary motion to a cam 16 16 , an deren Umfang eine Verzahnung At the periphery a toothing 17 17 angeordnet ist, überträgt. is arranged transfers. Die Rotationsbewegung des mehrstufigen Zahnradgetriebes The rotational movement of the multi-gear transmission 10 10 , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 , . 14 14 , . 15 15 wird mittels der Nockenscheibe by means of the cam 16 16 und über Nocken and cam 18 18 auf ein Hebelsystem on a lever system 20 20 , . 21 21 , . 22 22 , . 23 23 übertragen und dabei in eine lineare Stellbewegung der Bremsbacken transferred, while in a linear actuating movement of the brake shoes 9 9 umformt. reshapes. Das Hebelsystem The lever system 20 20 , . 21 21 , . 22 22 , . 23 23 ist dazu mit den Bremsbacken is this with the brake shoes 9 9 gekoppelt. coupled. Die am Umfang der Nockenscheibe On the periphery of the cam 16 16 angeordneten Nocken arranged cams 18 18 greifen in vorgesehene Ausnehmungen engage in recesses provided 19 19 der Schubträger the thrust carrier 20 20 ein und bewegen die Schubträger and move the thrust mount 20 20 bei Drehung der Nockenscheibe wherein rotation of the cam 16 16 . , Die Bewegung der Schubträger The movement of the thrust mount 20 20 wird an vier Bremshebel is four brake lever 21 21 weiter übertragen. transmitted further. Diese Bremshebel this brake lever 21 21 stützen sich mit dem Bremshebelrücken an der Innenseite der Gehäuseseitenwände support with the brake lever back to the inside of the housing side walls 2 2 ab. from. Durch diese Bewegung kommt es zu einer linearen Schubbewegung der Hebellager By this movement, there is a linear sliding movement of the lever bearing 22 22 , welche die Bremsbackenträger That the brake shoe carrier 23 23 samt Bremsbacken including brake shoes 9 9 gegen die in der Objektmitte liegende, nicht dargestellte Linearschiene drücken. press against the lying in the middle of the object, not shown linear rail.
  • Das Formgedächtnisantriebselement The shape memory actuator element 8 8th steht weiterhin in Wirkverbindung mit einem nicht näher dargestellten Rückstellelement, das bei einer Deaktivierung des Formgedächtnisantriebselementes is still in operative connection with a not shown return element, which on deactivation of the shape memory actuator element 8 8th dieses und damit die Bremsbacken this and thus the brake shoes 9 9 zurückstellt, wobei das Rückstellelement als Schraubenfeder ausgebildet ist. resets, wherein the restoring element is designed as a helical spring. Das Formgedächtnisantriebselement The shape memory actuator element 8 8th kann auch mit einem nicht näher dargestellten Gegenantriebselement in Wirkverbindung stehen, das derart angeordnet und ausgebildet ist, dass mittels des Gegenantriebselementes eine entgegengesetzt zur Längenänderung des Formgedächtnisantriebselementes can also communicate with a not-shown counter drive member in operative connection, which is arranged and designed that by means of the counter drive element, an opposite to the change in length of the shape memory actuator element 8 8th wirkende Kraft erzeugbar ist und damit die Bremse geschlossen oder geöffnet werden kann. acting force can be generated and thus the brake can be closed or opened. Eine Weiterbildung der Bremsvorrichtung besteht auch darin, dass ein nicht näher dargestellter Rastmechanismus zum Halten des Formgedächtnisantriebselementes A further development of the braking device also consists in that a non-illustrated locking mechanism for holding the shape memory actuator element 8 8th oder der Bremsbacken or of the brake shoes 9 9 in einer vorgegebenen Position vorgesehen ist. is provided in a predetermined position. Der Rastmechanismus ist innerhalb der Bremsvorrichtung oder innerhalb des Formgedächtnisantriebes angeordnet. The latching mechanism is disposed inside the braking device or within the shape memory actuator. Zur Feststellung des Formgedächtnisantriebselementes To determine the shape memory actuator element 8 8th oder der Bremsbacken or of the brake shoes 9 9 in einer vorgegebenen Position kann auch ein selbsthemmendes Getriebe eingesetzt werden, so dass ein zusätzlicher Rastmechanismus nicht zwingend erforderlich ist. in a predetermined position, a self-locking gear may be used so that an additional locking mechanism is not absolutely necessary. Für der Bremsvorrichtung ist außerdem eine nicht näher dargestellte Steuer- und/oder Sensoreinheit zur Positionsbestimmung oder zum Überlastschutz des Formgedächtnisantriebselementes a control not shown, and / or sensor unit for determining the position or for overload protection of the shape memory actuator element is also for the braking device 8 8th vorgesehen, die den elektrischen Widerstand des Formgedächtnisantriebselementes provided that the electric resistance of the shape memory actuator element 8 8th misst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Position des Formgedächtnisantriebselementes measures, and is formed such that from the measured resistance, the position of the shape memory actuator element 8 8th ermittelbar ist. can be determined. Die Bremsvorrichtung weist auch eine Vorrichtung zum Schutz des Formgedächtnisantriebselementes The braking device also includes a device for protection of the shape memory actuator element 8 8th vor einer thermischen oder mechanischen Überlast auf, indem zur Detektion der thermischen und mechanischen Überlast ein Widerstandsmessgerät zur Messung des elektrischen Widerstandes des Formgedächtnisantriebselementes from thermal or mechanical overload on by the detection of the thermal and mechanical overload a resistance meter for measuring the electrical resistance of the shape memory actuator element 8 8th vorgesehen ist. is provided.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das genannte Ausführungsbeispiel, sondern ist in der Gestaltung und Anordnung des oder der Formgedächtnisantriebselemente sowie des Aufbaus des Umformgetriebes und der Hebeleinheit vielfach variabel. The invention is not limited to said embodiment but is widely variable in the design and arrangement of the drive elements or shape-memory as well as the structure of the Umformgetriebes and the lever unit. Sie umfasst insbesondere auch Varianten, die durch Kombination von in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können. In particular, it also includes variants which may be formed by combination of features described in connection with the present invention features or elements. Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und in den Ansprüchen erwähnt sind. All mentioned in the foregoing description as well as removable from the drawings features are further components of the invention, although they are not particularly emphasized and noted in the claims.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Gehäusevorderwand Housing front wall
    2 2
    Gehäuseseitenwand Housing sidewall
    3 3
    Getriebeträger gear carrier
    4 4
    Umformgetriebe Umformgetriebe
    5 5
    Zahnstange rack
    6 6
    Gehäuserückwand Rear panel
    7 7
    Montagestutzen mounting stud
    8 8th
    Formgedächtnisantriebselement Shape memory actuator element
    9 9
    Bremsbacke brake shoe
    10 10
    Zahnrad gear
    11 11
    Zahnrad gear
    12 12
    Zahnrad gear
    13 13
    Zahnrad gear
    14 14
    Zahnrad gear
    15 15
    Zahnrad gear
    16 16
    Nockenscheibe cam
    17 17
    Verzahnung gearing
    18 18
    Nocken cam
    19 19
    Ausnehmung recess
    20 20
    Schubträger The thrust mount
    21 21
    Bremshebel brake lever
    22 22
    Hebellager lever bearing
    23 23
    Bremsbackenträger Brake shoe carrier

Claims (15)

  1. Bremsvorrichtung für linearachsengeführte Systeme, umfassend ein mehrstufiges Getriebesystem zur Umformung und Untersetzung der Klemmbewegung, die mittels eines aktiven Materials aus einer Formgedächtnislegierung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein langes drahtförmiges und direkt bestrombares aus Formgedächtnismaterial ausgebildetes Antriebselement ( A brake device for linear axis-guided systems, comprising a multi-speed transmission system for forming and reduction of the clamping movement, which takes place by means of an active material of a shape memory alloy, characterized in that at least a long wire-shaped and directly excitable formed of shape memory material drive element ( 8 8th ) außerhalb des Bauraumes eines Bremsschlittens angeordnet ist, wobei die Stellbewegung des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Is disposed outside the installation space of a brake carriage, wherein the adjusting movement of the shape memory actuator element ( 8 8th ) mittels eines Umformgetriebes ( ) (By means of a Umformgetriebes 4 4 ) in einen geringeren Stellweg und eine höhere Stellkraft umformbar und auf Bremsbacken ( ) (In a lower travel and a higher force on brake shoes formable and 9 9 ) der Bremsvorrichtung mit hoher Klemmkraft und geringen Verzögerungszeiten übertragbar ist und wobei eine Sensor- und/oder Steuereinheit zur Positionsbestimmung und zum Überlastschutz des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Of the braking device with a high clamping force and low delay times is transferable, and wherein a sensor and / or controller (for position determination and for overload protection of the shape memory actuator element 8 8th ) vorgesehen ist. ) is provided.
  2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das außerhalb eines Gehäuses ( Braking device according to claim 1, characterized in that the (outside a housing 1 1 , . 2 2 , . 6 6 ) der Bremsvorrichtung angeordnete Formgedächtnisantriebselement ( ) Of the braking device disposed shape memory actuator element ( 8 8th ) bei Erwärmung durch Umwandlung eine Längenänderung Δl erfährt, die durch mindestens ein Koppelelement ( ) Upon heating by converting a change in length .DELTA.l learns the (by at least one coupling element 5 5 ) auf die Bremsbacken ( ) (On the brake shoes 9 9 ) der Bremsvorrichtung übertragbar ist, wobei das Koppelelement ( is) the braking device transferable, wherein the coupling element ( 5 5 ) als Zahnstange ausgebildet ist. ) Is formed as a rack.
  3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das außerhalb des Gehäuses ( Braking device according to claim 1 and 2, characterized in that the (outside of the housing 1 1 , . 2 2 , . 6 6 ) der Bremsvorrichtung angeordnete Formgedächtnisantriebselement ( ) Of the braking device disposed shape memory actuator element ( 8 8th ) als flexibler Bowdenzugaktor ausgebildet ist. ) Is formed as a flexible Bowdenzugaktor.
  4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformgetriebe ( Braking device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Umformgetriebe ( 4 4 ) als mehrstufiges Zahnradgetriebe ( ) (As a multistage gear transmission 10 10 bis to 15 15 ) ausgebildet ist, wobei die Zahnradstufen in mehreren räumlichen Ebenen zueinander angeordnet sind und wobei einige der Zahnräder ( ) Is formed, wherein the gear stages are arranged in several spatial levels with each other and with some of the gears ( 10 10 , . 12 12 , . 14 14 , . 15 15 ) als Segmente ausgebildet sind. ) Are constructed as segments.
  5. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung des mehrstufigen Zahnradgetriebes ( Braking device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotational movement of multistage gear transmission ( 10 10 bis to 15 15 ) mittels einer Nockenscheibe ( ) (By means of a cam 16 16 ) über Nocken ( ) (Via cams 18 18 ) auf ein Hebelsystem ( ) (On a lever system 20 20 , . 21 21 , . 22 22 , . 23 23 ) übertragbar und dabei in eine Stellbewegung der Bremsbacken ( ) Transferable and thereby (in a setting movement of the brake shoes 9 9 ) umformbar ist, wobei das Hebelsystem ( is formable), wherein the lever system ( 20 20 , . 21 21 , . 22 22 , . 23 23 ) mit den Bremsbacken ( ) (With the brake shoes 9 9 ) gekoppelt ist. ) Is coupled.
  6. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnisantriebselement ( Braking device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shape memory actuator element ( 8 8th ) in Wirkverbindung mit einem Rückstellelement steht, das bei einer Deaktivierung des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Is operatively connected with a reset element (at a deactivation of the shape memory actuator element 8 8th ) dieses und damit die Bremsbacken ( ) Of this and thus the brake shoes ( 9 9 ) zurückstellt, wobei das Rückstellelement als Schraubenfeder ausgebildet ist. ) Resets, wherein the restoring element is designed as a helical spring.
  7. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnisantriebselement ( Braking device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shape memory actuator element ( 8 8th ) in Wirkverbindung mit einem Gegenantriebselement steht, wobei das Gegenantriebselement derart angeordnet und ausgebildet ist, dass mittels des Gegenantriebselementes eine entgegengesetzt zur Längenänderung des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Is in operative connection with a counter-driving element, wherein the counter drive element is arranged and configured such that (a opposite to the change in length of the shape memory actuator element by means of the counter drive element 8 8th ) wirkende Kraft erzeugbar ist. Acting force) can be generated.
  8. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rastmechanismus zum Halten des Formgedächtnisantriebselementes ( Braking device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a detent mechanism for holding the shape memory actuator element ( 8 8th ) oder der Bremsbacken ( ) Or the brake shoes ( 9 9 ) in einer vorgegebenen Position vorgesehen ist, wobei der Rastmechanismus innerhalb der Bremsvorrichtung oder innerhalb des Formgedächtnisantriebes angeordnet ist. ) Is provided in a predetermined position, wherein the locking mechanism is disposed inside the braking device or within the shape memory actuator.
  9. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung des Formgedächtnisantriebselementes ( Braking device according to one of claims 1 to 8, characterized in that (for the detection of the shape memory actuator element 8 8th ) oder der Bremsbacken ( ) Or the brake shoes ( 9 9 ) in einer vorgegebenen Position ein selbsthemmendes Getriebe vorgesehen ist. ) Is provided in a predetermined position, a self-locking gear.
  10. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sensoreinheit zur Bestimmung einer vorgegebenen Position des Formgedächtnisantriebselementes ( Braking device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one sensor unit for determining a predetermined position of the shape memory actuator element ( 8 8th ) vorgesehen ist, wobei die Sensoreinheit den elektrischen Widerstand des Formgedächtnisantriebselementes ( is provided), wherein the sensor unit (the electrical resistance of the shape memory actuator element 8 8th ) misst und derart ausgebildet ist, dass aus dem gemessenen Widerstand die Position des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Measures and is designed such that from the measured resistance, the position of the shape memory actuator element ( 8 8th ) ermittelbar ist. ) Can be determined.
  11. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Schutz des Formgedächtnisantriebselementes ( Braking device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a device for the protection of the shape memory actuator element ( 8 8th ) vor einer thermischen oder mechanischen Überlast vorgesehen ist, wobei zur Detektion der thermischen und mechanischen Überlast mindestens ein Widerstandsmessgerät zur Messung des elektrischen Widerstandes des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Is provided in front of a thermal or mechanical overload, wherein for detection of thermal and mechanical overload (at least a resistance measuring device for measuring the electrical resistance of the shape memory actuator element 8 8th ) vorgesehen ist. ) is provided.
  12. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnisantriebselement ( Braking device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the shape memory actuator element ( 8 8th ) mit einer Steuereinheit gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit zur Positionsbestimmung oder zum Überlastschutz des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Is coupled to a control unit, wherein the control unit for determining position or for overload protection of the shape memory actuator element ( 8 8th ) vorgesehen ist. ) is provided.
  13. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes ( Braking device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the electrical activation of the shape memory actuator element ( 8 8th ) mittels eines Kondensators oder einer Kondensatorschaltung derart vorgesehen ist, dass der Kondensator oder die Kondensatorschaltung eine hohe dynamische Aktivierung gewährleisten, indem der Kondensator beim Hochfahren des Systems aufgeladen und durch eine interne Regelung auf einem Pegel gehalten wird, wobei zur Aktivierung der Bremsvorrichtung der Kondensator mit dem Formgedächtnisantriebselement ( ) Is provided by means of a capacitor or a capacitor circuit such that the capacitor or the capacitor circuit provide high dynamic activation by the capacitor during start-up of the system is charged and is maintained at a level by an internal control, wherein for the activation of the braking device of the capacitor (the shape memory drive element 8 8th ) so zusammenschaltbar ist, dass eine elektrische Energieentladung auf das Formgedächtnisantriebselement ( ) Is so connected together that an electric discharge energy (on the shape memory drive element 8 8th ) erfolgt. ) he follows.
  14. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken ( Braking device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the brake shoes ( 9 9 ) der Bremsvorrichtung im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Of the braking device in the currentless state of the shape memory actuator element ( 8 8th ) geöffnet sind und dass zum Schließen der Bremsbacken ( ) Are open and that (for closing the brake shoes 9 9 ) das Formgedächtnisantriebselement ( ), The shape memory actuator element ( 8 8th ) aktiviert wird, oder dass die Bremsbacken ( ) Is activated, or that the brake shoes ( 9 9 ) der Bremsvorrichtung im stromlosen Zustand des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Of the braking device in the currentless state of the shape memory actuator element ( 8 8th ) geschlossen sind und dass zum Öffnen der Bremsbacken ( ) Are closed and that (to open the brake shoes 9 9 ) das Formgedächtnisantriebselement ( ), The shape memory actuator element ( 8 8th ) aktiviert wird. ) Is activated.
  15. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken ( Braking device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the brake shoes ( 9 9 ) der Bremsvorrichtung infolge des Rastmechanismus oder des Gegenantriebselementes im stromlosen Zustand geschlossen oder geöffnet sind, wobei durch die Aktivierung des Formgedächtnisantriebselementes ( ) Of the braking device as a result of the locking mechanism or of the counter drive element are closed or opened in the currentless state, where (by the activation of the shape memory actuator element 8 8th ) oder das Lösen des Rastmechanismus der jeweils andere Zustand einstellbar ist. ) Or the release of the latching mechanism of the respective other state is adjustable.
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