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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bremsen
einer Motorwelle, insbesondere für
eine Kettensäge,
mit einem Bremsband, das 5 einen Bereich der Welle wenigstens teilweise
umgibt und Vorrichtung zum Bremsen einer Motorwelle mit einem Bremsband,
das einen Bereich der Welle wenigstens teilweise umgibt und wenigstens
einem damit zusammenwirkenden Führungsbauteil,
das das Bremsband in seiner axialen Lage hält Bei Arbeitsgeräten, die
rotierende Massen aufweisen, ist oft ein schnelles Abbremsen dieser
Massen erwünscht.
Zum Beispiel wird zur Abbremsung einer Kette einer Kettensäge eine
Trommelbremse bestehend aus Bremsband und Kupplungstrommel eingesetzt.
Hierbei werden zur optimalen Materialausnutzung, bezogen auf die
beim Bremsen auftretenden Kräfte,
die Bremsbänder
asymmetrisch ausgeführt.
Weiterhin weisen die tiefgezogenen Kupplungstrommeln auf ihrem Außenumfang
eine Konizität
auf, was im Zusammenspiel mit der Asymmetrie des Bremsbandes bei
dem Bremsvorgang zu einer axialen Kraft führt, die das Bremsband von
der Kupplungstrommel rutschen lassen kann.
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Um
das Bremsband während
des Bremseingriffes gegen ein axiales Verrutschen zu sichern, wird zum
Beispiel der Bereich um die Kupplungstrommel durch eine zusätzliche
Gehäuseabdeckung
sehr eng verschlossen, so daß das
Bremsband im bremsenden Zustand axial gesichert ist. Um eine solche
Sicherung zu gewährleisten,
ist eine sehr genaue Positionierung der Teile zueinander erforderlich.
Zudem kann ein durch den Bremsvorgang erhitztes Bremsband bei Berührung mit
Kunststoffabdeckungen zu deren Beschädigungen oder Schmelzen führen.
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Bei
anderen bekannten Lösungen
werden Laschen an das Bremsband angeschweißt, welche in radialen Absätzen (in
Bezug auf die Drehachse der Kuppelwelle) des das Bremsband führenden
Bauteils, zum Beispiel eines Kurbelgehäuses, geführt werden. Dieses bedeutet
zusätzliche
Bauteile, Fehlerquellen bei der Produktion und somit erhöhte Produktionskosten.
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Aus
der
DE 27 92 75 A ist
eine Radbremse mit einem mehrteilig ausgebildeten Bremsglied, das aus
einem Gurt bzw. Stahlband gebildet ist, bekannt. Die einzelnen Teile
eines jeden Bremsbandes sind untereinander durch Glieder verbunden.
Die Glieder sind als Gelenke ausgeführt und an einem schnittenartig
in einem Gehäuse
geführten
Zapfen befestigt, welcher mit einer eine Mutter tragende Schraubenspindel
in Verbindung steht. Das Bremsglied ist in zwei Bremsbänder unterteilt.
Jedes Bremsbandende ist mit dem Gelenk scharnierartig verbunden.
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Die
CH 273779 A beschreibt
eine Bandbremse mit einer Trommel und drei im Abstand nebeneinander
angeordneten Bremsbändern.
Um die Bremsbänder
in ihren Umfangsbewegungen zu führen,
sind Platten vorgesehen. Eine Platte reicht über die drei Bremsbänder und
besitzt eine nach außen
vorstehende Rippe, die in eine Nut greift.
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Aus
der
DE 100 31 831
A1 ist eine Bremsvorrichtung mit einer Bremstrommel bekannt.
Um die Bremstrommel herum ist ein offener Bremsring angeordnet.
Damit ein Bremsvorgang überhaupt
stattfinden kann, muss noch ein schleifenförmiges Spann- und Zugseil verwendet
werden, so dass ein Zusammenwirken von Bremsring und Spannseil gegeben sein
muss. Am Bremsring befindet sich ein Vorsprung, der in eine Ausnehmung
greift.
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In
der
US 175 34 66 A ist
ebenfalls eine Bremse beschrieben. Dieses hat ein Bremsband, das ringförmig ist.
Ausbuchtungen am Bremsband dienen dazu, Bandteile zu verbinden.
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Die
US 1 514 438 A beschreibt
eine Bremse mit einem flexiblen Metallband in offener Ringform und
einer Trommel. Die Bandenden sind durch ein Bolzen gehalten. Gegenüber vom
Bolzen befindet sich eine Verstelleinrichtung mit einer Schraube.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Bremsen einer Motorwelle mit einem Bremsband vorzusehen, die eine
exakte Führung
des Bremsbandes ohne zusätzliche
separate Bauteile an dem Bremsband und dem umgebenden Gehäuse ermöglicht.
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Die
gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
das Bremsband eine Schleife bildet und wenigstens einen mit dem
Bremsband einstückig
ausgebildeten Vorsprung aufweist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale
ist es möglich, daß eine exakte
Führung
des Bremsbandes ohne zusätzliche
Bauteile am Bremsband oder Gehäuse
gewährleistet
ist, wodurch zusätzliche
Kosten für
Bauteile entfallen, die das Bremsband in Position halten.
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Gemäß der Erfindung
ist der Außendurchmesser
des Vorsprungs größer als
die Summe des Augendurchmessers einer vom Bremsband gebildeten Schleife
zuzüglich
des radialen Arbeitsweges der Schleife, um sicherzustellen, daß das Bremsband
in seiner Ausgangsposition sowie in der Position wahrend des Bremsvorganges
sicher geführt
wird.
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Erfindungsgemäß befindet
sich das Führungsbauteil,
das das Bremsband in seiner axialen Lage hält, an einem Gehäuse.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist der zumindest eine Vorsprung als Ausbuchtung des Bremsbandes
ausgeführt,
um eine vereinfachte Herstellung des Bremsbandes zu erzielen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
dieses Führungsbauteil
einstückig
mit dem Gehäuse
ausgebildet, um bereits vorhandene Elemente des Gehäuses zur
Führung
einzusetzen bzw. um ein vereinfachtes Herstellungsverfahren zu ermöglichen und
Montagearbeit einzusparen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist das Gehäuse
radiale Ausnehmungen zur Aufnahme der Vorsprünge auf.
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Vorzugsweise
wird dabei die Ausnehmung durch zwei Führungsbauteile gebildet, wobei
die Führungsbauteile
vorzugsweise Teil des Gehäuses sind,
um Herstellungskosten zu senken.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform der
Erfindung sind die Ausnehmungen durch Gegentauchen im Druckgußwerkzeug
in dem Gehäuse
ausgebildet, um eine einfache, kostengünstige Massenproduktion zu
ermöglichen.
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Anhand
der Zeichnungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert.
Hierbei wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das Beispiel einer
Kettensäge
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Seitenansicht einer Kettensäge mit Motorwelle gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Ansicht der 1, wobei die Kupplungstrommel
entfernt wurde;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bremsbandes:
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4 eine
Detailansicht des erfindungsgemäßen Bremsbandes
gemäß 3;
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5 eine
Detailansicht der 2 ohne Bremsband;
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6 die
Detailansicht der 5 mit eingelegtem Bremsband;
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7 eine
weitere Detailansicht der 2 ohne Bremsband;
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8 die
Detailansicht der 7 mit eingelegtem Bremsband.
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Bezugnehmend
auf die 1 wird eine Vorrichtung zum Bremsen einer Motorwelle
anhand einer Kettensäge 10 beschrieben.
Gezeigt wird ein Kurbelgehäuse 11,
in dem eine Motorwelle 12 eingelagert ist, die durch einen
nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Die Motorwelle 12 ist
durch eine Kupplung 13 mit einem Zahnrad 14, das
sich um dieselbe Rotationsachse 15 wie die Motorwelle 12 dreht, gekoppelt.
Das Zahnrad dient zum Antrieb der nicht dargestellten Kette der
Kettensäge 10.
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An
dem Kurbelgehäuse 11 ist
zudem ein Kettenführungsblech 16 angebracht,
das die Führung der
Kette zu dem Zahnrad 14 gewährleistet. Die Kupplung weist
eine kreisförmige
Kupplungstrommel 17 auf, die starr mit dem Zahnrad 14 für eine Rotationsbewegung
u die Achse 15 verbunden ist. Weiterhin liegt ein kreisförmig angeordnetes
Bremsband 18 um die Kupplungstrommel 17 herum
und ist in dem Kurbelgehäuse 11 einseitig
verankert. Zum Abbremsen der Bewegung der Kette wird die Rotation
der Kupplungstrommel 17 gebremst. Hierzu wird an einem
Ende des Bremsbandes 18 eine Zugkraft ausgeübt, um den
Durchmesser des im Kreis angeordneten Bremsbandes 18 zu
verringern. Hierdurch wird das Bremsband 18 mit der Peripherie
der Kupplungstrommel 17 in Eingriff gebracht und gibt eine
Reibungskraft auf die Trommel 17 aus, um deren Rotation
zu bremsen. Die Peripherie der Trommel weist eine konische Oberfläche 19 auf,
auf der das Bremsband 18 beim Bremsvorgang zum Liegen kommt. Eine
exakte Führung
des Bremsbandes 18 ist deshalb notwendig, um bei Nichtgebrauch
der Bremse das Band eindeutig zu positionieren und um wahrend des
Bremsvorganges ein Verrutschen des Bremsbandes 18 von der
Kupplungstrommel 17 zu verhindern.
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Bezugnehmend
auf die 2 ist das Kurbelgehäuse 11 der 1 zu
sehen, wobei jedoch die Kupplungstrommel 17 mit Zahnrad
und Kupplung entfernt wurde, um die Positionierung des Bremsbandes 18 zu
zeigen. Die Lagerung bzw. Führung
des Bremsbandes 18 wird durch zumindest einen Vorsprung,
im vorliegenden Fall zwei Vorsprüngen 20, 21,
die an dem Bremsband 18 befindlich sind, gewährleistet.
Die Vorsprünge 20, 21 stehen
in Eingriff mit Führungsbauteilen 22, 23,
die sich am Kurbelgehäuse 11 sowie
an dem den Motorwellen zugewendeten Ende des Kettenführungsbleches 24 befinden. Zunächst wird
das Bremsband 18 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
Das Bremsband 18 weist ein erstes Ende 25 und
ein zweites Ende 26 auf, wobei das erste Ende 25 an
dem Kurbelgehäuse 11 befestigt
wird (siehe 2) und wobei das zweite Ende 26 beweglich
im Kurbelgehäuse 11 angeordnet
ist. Wie zuvor erwähnt,
bildet das Bremsband 18 eine kreisförmige Schleife, die im montierten Zustand
die Kupplungstrommel 17 umschließt. Bei einer entsprechenden
Bewegung des zweiten Endes 26 verringert sich der Durchmesser
der kreisförmigen Schleife,
wodurch das Bremsband 18 in Anlage mit der Kupplungstrommel 17 gelangt.
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Zur
Führung
des Bremsbandes 18 weist das Bremsband 18 zwei
Vorsprünge 20, 21 auf,
die einstückig
mit dem Bremsband 18 sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden die Vorsprünge 20, 21 in
der Form von Ausbuchtungen des Bremsbandes 18 realisiert.
Die Vorsprünge 20, 21 werden
durch Umformungsvorgänge,
wie zum Beispiel Prägen,
an dem Bremsband 18 hergestellt. Insbesondere können die
Vorsprünge 20, 21 als
symmetrische Teildurchzüge
geprägt
werden. Der Außendurchmesser
der Vorsprünge
ist größer als
die Summe des Außendurchmessers
der Schleife, die durch das montierte Bremsband 18 gebildet
wird, zuzüglich
des radialen Arbeitsweges des Bremsbandes 18. Hierdurch
wird sichergestellt, daß die
Vorsprünge 20, 21 während des
Bremsvorganges nicht außer Eingriff
mit den Führungsbauteilen 22, 23,
die in Bezug auf die späteren
Figuren beschrieben werden, geraten. Somit ist das Führen und
Halten des Bremsbandes 18 sowohl in dessen Ausgangsposition
wie auch während
des Bremsvorganges gegeben. In ihrer Richtung erstrecken sich die
Vorsprünge 20, 21 radial
nach außen
in Bezug auf die Drehachse der Motorwelle.
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Die 5 stellt
eine Detailansicht des unteren Bremsbandeinlagebereichs im Kurbelgehäuse 11 der 2 dar.
Das Bremsband ist aus der Zeichnung entfernt. In der Innenwand des
Kurbelgehäuses
ist zumindest eins der Führungsbauteile 22 als
Ausnehmung 26 ausgestaltet, wobei die Ausnehmung 26 in der
Innenwand durch mechanisches Nachbearbeiten oder aber auch nacharbeitsfrei
durch Gegentauchen im Druckgußwerkzeug
ausgebildet werden kann. Die Ausnehmung wird durch drei Führungsteile 27, 28, 29 definiert,
wobei die Führungsteile
Seitenflächen 27a, 28a, 29a aufweisen,
die normal zur Rotationsachse 15 angeordnet sind.
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Bezugnehmend
auf die 6 ist die Ausnehmung 26 so
ausgestaltet, daß sie
die Vorsprünge 20, 21 des
Bremsbandes 18 aufnehmen kann, wobei die Seitenflächen 27a, 28a, 29a in
Eingriff mit den Vorsprüngen 20, 21 geraten,
um das Bremsband 18 in seiner radialen Bewegung von der
Ausgangsposition in die Position beim Bremsvorgang zu führen. Ein
ungewolltes axiales Verrutschen des Bremsbandes 18 wird
somit durch eine Einlagerung der Vorsprünge 20, 21 des
Bremsbandes in die Ausnehmung 26 verhindert. Die Abmaße der Vorsprünge 20, 21 sind
so gewählt,
dass selbst in der bremsenden Position die Vorsprünge 20, 21 in
der Ausnehmung 26 eingelagert verbleiben.
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Die 7 und 8 zeigen
eine weitere Detailansicht des Kurbelgehäuses 11 und weisen
eine weitere erfindungsgemäße Führung des
Bremsbandes 18 auf. Eine Anlageflache 30 des Kurbelgehäuses 11 definiert
zusammen mit einer Eingriffsflache 31 des Kettenführungsbleches
eine Führungsausnehmung
bzw. einen Führungskanal.
In diesem Führungskanal 32 wird
wiederum ein Vorsprung 20, 21 des Bremsbandes 18 aufgenommen
und führt
das Bremsband 18 in seiner Bewegung, sowie verhindert ein
axiales Verrutschen des Bremsbandes 18 in der Ausgangsposition
sowie in der bremsenden Position.
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Obwohl
die Vorrichtung anhand einer Kettensage 10 beschrieben
wurde, ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete
Vorrichtung auch in anderen Arbeitsgeraten und Maschinen, in denen
eine Motorwelle mittels eines Bremsbandes gebremst wird, einsetzbar,
ohne daß dabei
der Erfindungsgedanke verlassen wird.