DE1500849B2 - Druckmittelbetaetigte reibungsbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Reibungsbremse zum Abbremsen einer Welle, eines Rohres od. dgl. insbesondere gegen ein Längsverschieben, die zwei die Welle jeweils etwa halb umgreifende und um eine neben der Welle befindliche gemeinsame Lagerstelle relativ zueinander schwenkbare Bremsbacken aufweist, die anderseits der Lagerstelle zu zwei Betätigungsarmen verlängert sind, zwischen denen eine durch das Druckmittel beaufschlagbare und an den Betätigungsarmen abgestützte Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist.

Bei einer solchen bekannten, in der CA-PS 5 18 408 beschriebenen Reibungsbremse ist die Kolben-Zylinder-Einheit mittels zwei aus dem Druckzylinder gegenüberliegend herausragenden Kolbenstangen an je einem der beiden nur kurzen Betätigungsarme abgestützt. Daraus folgt, daß zur Erzielung größerer Bremskräfte entsprechend große Druckkräfte in der Kolben-Zylinder-Einheit zur Verfügung stehen müssen. Indessen gibi es auch Anwendungsgebiete, bei denen es trotz eines nur verhältnismäßig geringen zur Verfügung stehenden Druckmitteldruckes und eines auch nur verhältnismäßig kleinen zur Verfügung stehenden Raumes auf einem möglichst verzögerungsfreien praktisch plötzlichen und von etwaigen Schwingungen der Bremsbacken freien Eingriff der Bremse ankommt. So sind solche Reibungsbremsen beispielsweise an Maschinen im Einsatz, die zum Herstellen von Farbdruckformen für Briefmarken bestimmt sind, wobei eine große Menge von Farbdruckformen auf dieselbe Druckplatte kopiert werden müssen und wo alle diese Farbdruckkopierungen gegenseitig mit größter Genauigkeit ausgerichtet sein müssen. Hierbei kommt es dann darauf an, daß Längsbewegungen einer entsprechende Bewegungsvorgänge der Maschine steuernden Welle entsprechend schnell und genau abgebremst werden. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Lösen der Bremse, wenn die Welle zu einer weiteren Bewegung möglichst ohne jede Verzögerung und erschütterungsfrei freigegeben werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Reibungsbremse so zu vervollkommnen, daß die angestrebte schnelle und erschütterungsfreie Bremsbetätigung und Lösung der Bremse trotz Einhaltung eines nur begrenzten Platzbedarfes für die Bremse und trotz einer nur verhältnismäßig geringen zur Verfügung stehenden Druckmitteldruckes gewährleistet werden kann. Dabei soll die Bremse trotzdem möglichst einfach und billig herstellbar und montierbar sowie auch möglichst wartungsfrei zu betreiben sein.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben in einer ihn aufnehmenden Ausnehmung des einen Betätigungsarines mit einem begrenzte Kippbewegungen zulassenden Spiel abgedichtet angeordnet ist, daß als Abstützmittel eine mit der äußeren Stirnseite des Kolbens verbundene und lose zwischen die einander zugekehrten äußeren Enden der beiden Betätigungsarme greifende Platte vorgesehen ist, und daß der andere Betätigungsarm eine an die Ausnehmung anschließende, die Kippbewegungen des Kolbens und des in seinem Bereich befindlichen Teiles der Platte zulassende Ausnehmung aufweist.

Bei einer solchen Ausbildung der Reibungsbremse wirkt der durch den Druckmitteldruck und die beaufschlagte Kolbenfläche gegebene Betätigungsdruck zunächst auf die äußeren Enden der beiden Betätigungsarme mit einem außerdem durch den Abstand zwischen der Kolbenachse und dem Angriffspunkt des äußeren Endes der genannten Platte an den beiden Betätigungsarmen gegebenen Moment, während für die eigentliche Bremsung ein Bremsmoment zur Verfügung steht, welches dem Produkt der zwischen den freien Enden der Betätigungsarme wirksamen Betätigungskraft mit der ganzen Hebellänge der Betätigungsarme entspricht. Es liegt auf der Hand, daß sich dadurch eine außerordentlich wirksame Auswirkung des den Kolben beaufschlagenden Druckmitteldruckes ergibt, zumal für die Betätigung und Freigabe der Bremse nur außerordentlich kleine Schwenkwege der beiden Betätigungsarme nötig sind.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Reibungsbremse in einer Draufsicht in Richtung des Pfeiles 1 der F i g. 2,

F i g. 2 dieselbe Bremse in einem Querschnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 dieselbe Bremse in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 3 der F i g. 2 (Teile der Bremse sind zur besseren Sichtbarmachung von Einzelheiten geschnitten dargestellt),

F i g. 4 eine der F i g. 1 entsprechende Draufsicht auf die untere Bremsbacke der Bremse.

Die dargestellte Reibungsbremse besteht im wesentlichen aus zwei beispielsweise jeweils aus Gußeisen hergestellten Bremsbacken 10a und lla, die je mit einem Betätigungsarm 10 bzw. 11 einstückig verbunden sind.

Jede Bremsbacke weist eine etwa halbzylindrische, dem Durchmesser der festzubremsenden Welle 14 od. dgl. angepaßte Ausnehmung 12 bzw. 13 auf. Die beiden die Welle 14 zangenartig umgreifenden Bremsbacken 10a und lla sind jedoch so bearbeitet, daß zwischen ihnen bei der in Fig.2 dargestellten montierten Lage der Bremsbacken ein kleiner Spalt 32 verbleibt, der beispielsweise bei einem Wellendurchmesser von 30 mm nur etwa 0,6 mm zu betragen braucht. Aufgrund von Versuchen hat sich herausgestellt, daß beim Festbremsen eines solchen Rohres keine größere Gegeneinanderbewegung der freien Enden der Bremsbacken 10a und lla als höchstens etwa 0,3 mm je Bremsbacke erforderlich ist.

Der Betätigungsarm 10 der oberen Bremsbacke 10a ist an seiner dem Betätigungsarm 11 der unteren Bremsbacke lla zugekehrten Seite mit einer zylindrischen Ausnehmung 17 versehen, von deren Grund an Jem der Bremsbacke 10a abgelegenen Ende eine Anschlußbohrung 18 ausgeht, über welche durch eine Leitung 18' ein Druckmittel zu- und wieder abgeführt werden kann. Das Druckmittel kann beispielsweise Druckluft sein, welches über einen Verdichter zugeführt wird, oder eine Druckflüssigkeit, die von einer entsprechenden Pumpe zugefördert wird. Im übrigen ist jie Ausnehmung so tief, daß in ihr ein flacher Kolben 23 aufgenommen werden kann, der in nachstehend noch beschriebener Weise auf die Betätigungsarme im Sinne einer Bremsbetätigung der Bremsbacken 10a und lla einwirken kann.

Der untere Betätigungsarm 11 weist an seiner dem Öetätigungsarm 10 zugekehrten Oberseite eine Ausnehmung 20 auf, die der zylindrischen Ausnehmung 17 im wesentlichen gleicht. Bei ihr schließt an den der Bremsbacke lla zu gelegenen zylindrischen Teil jedoch lach dem äußeren Ende IV des Betätigungsarmes 11 lin noch eine etwa rechteckige Ausnehmung 20' gleicher Tiefe wie die übrige Ausnehmung an, deren ^ange Seiten parallel zur halbzylindrischen Ausnehmung 13 verlaufen. Im übrigen ist das an die Ausnehmung 20 anschließende äußere Ende 11'des Betätigungsarmes 11 init einer zur Aufnehmung 20' parallelen, jedoch etwas kürzeren Ausnehmung 21 versehen, deren Länge und Hefe der Breite und Wandstärke einer rechteckigen Platte 22 angepaßt ist, die an die äußere Stirnseite 23' les Kolbens 23 angeschraubt oder angenietet ist und mit hrem äußeren Ende 22' lose, aber praktisch spielfrei in üe Ausnehmung 21 und damit zwischen die einander ugekehrten äußeren Enden 10' und W der beiden ietätigungsarme 10 und 11 eingreift.

Wie aus Fig.2 weiterhin hervorgeht, weist der Kolben 23 im Bereich der Anschlußbohrung 18 eine flach nach seiner äußeren Stirnseite 23' hin abgeschrägte innere Stirnseite 23" auf, wodurch die Anschlußbohrung 18 für die Druckflüssigkeit jederzeit zuverlässig frei bleibt, selbst wenn der Kolben 23 mit dem anderen Ende seines Kolbenbodens am Grunde der Ausnehmung 17 anliegen sollte. Im übrigen ist der Kolben 23 entlang seinem Umfang mit einer Ringnut 24 versehen, in die ein üblicher Dichtring 25 eingesetzt ist

Zwischen den Ausnehmungen 12, 13 der Bremsbakken 10a, lla und den Ausnehmungen 17, 20 der Betätigungsarme 10,11 weisen die oberen und unteren, je einer Bremsbacke und einen Betätigungsarm bildenden Gußstücke in einer gemeinsamen, quer zur Wellenachse verlaufenden Richtung je eine Bohrung 26 auf, die mit reichlichem Spiel von einer Schraube 27 durchsetzt ist. Die einander abgelegenen äußeren Enden der Bohrungen 26 weisen sphärische Einsenkungen auf, in die je eine einerseits sphärische Unterlagscheibe 27a eingelegt ist. Während an der einen Unterlagscheibe 27a der Kopf der Schraube 27 abgestützt ist, stützt sich an der anderen Unterlagscheibe 27a eine auf das freie Ende der Schraube 27 aufgeschraubte Kronenmutter 27b ab, die mittels eines das freie Ende der Schraube 27 in einer Querbohrung durchsetzenden Splintes an einer selbsttätigen Lösung gehindert ist. Im übrigen ist der Durchmesser der beiden Einsenkungen an den äußeren Enden der Bohrungen 26 etwas größer als der Außendurchmesser der Unterlagscheiben 27a, wodurch eine geringfügige radiale Bewegungsfreiheit der Schraube 27 nebst Unterlagscheiben 27a gegenüber den beiden Gußstücken und insbesondere deren zum Festbremsen der Bremsbacken 10a und lla erforderliche Kippbewegung um die durch die Schraube 27 gebildete Anlenkstelle möglich bleibt.

Die beiden Betätigungsarme 10, 11 sind im Bereich ihrer äußeren Enden 10' und W gemäß Fig.3 über in den unteren Betätigungsarm 11 eingeschraubte Schrauben 28 miteinander verbunden, deren Köpfe im oberen Betätigungsarm 10 jedoch in Erweiterungen 29 der die Schrauben 28 aufnehmenden Bohrungen geführt sind. Innerhalb der Erweiterungen 29 sind die Schrauben 28 von Schraubenfedern 30 umgeben, die einerseits am Schraubenkopf und anderseits am Grunde der zugeordneten Erweiterungen 29 abgestützt sind. Durch die Schraubenfedern 30 wird die Reibungsbremse bei Nichtbetätigung über das genannte Druckmittel in der in F i g. 2 dargestellten Freigabestellung gehalten. Außerdem sind auch noch in den Zwischenraum zwischen der Platte 22 und dem Grunde der Ausnehmung 20 Schraubenfedern 31 eingefügt, die die Aufgabe haben, den Kolben 23 nach seiner Entlastung von dem Druckmittel mit Sicherheit wieder in seine in F i g. 2 dargestellte Ausgangsstellung zurückzuführen. Die durch diese Schraubenfedern ausgeübte Kraft Lt jedoch nicht dazu in der Lage, von sich aus eine Kippung der Platte 22 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 30 herbeizuführen.

Damit zur augenblicklichen, genau gesteuerten Festbremsung der Welle 14 eine möglichst große Bremsfläche zur Verfügung steht, ist darauf zu achten, daß der Abstand 32 zwischen den äußeren Enden der beiden Bremsbacken 10a und lla nicht größer als unbedingt notwendig, d. h. grundsätzlich nicht größer als etwa 2% des (Wellendurchmessers, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel also etwa 0,6 mm, gewählt wird. Beim Aufschrauben der Mutter 27b auf die Schraube 27 wird darauf geachtet, daß die Mutter 27b

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nur so weit aufgeschraubt wird, daß die Bremsbacken 10a und Ua dabei noch in ihrer Öffnungsstellung bleiben, bei der die beiden Betätigungsarme 10 und 11 aneinander anliegen. Wenn die Mutter 276 die Schraube 27 hierbei gerade spielfrei in den Bohrungen 26 hält, wird ihre Stellung durch den Splint gesichert. Auch beim Einschrauben der Schrauben 28 wird darauf geachtet, daß die Schraubenfedern 30 so weit vorgespannt werden, daß die in F i g. 2 dargestellte Freigabestellung der Reibungsbremse mit aneinander anliegenden Betätigungsarmen 10 und 11 gesichert wird, selbst wenn die Schraubenfedern 3t noch eine kleine überflüssige Kraft im Sinne einer Auseinanderbewegung der Betätigungsarme 10 und 11 liefern sollten.

Die beschriebene Reibungsbremse arbeitet fol- |₅ gendermaßen:

Wird das Druckmittel, z. B. Druckluft, aus einem Verdichter oder Druckflüssigkeit aus einer Pumpe, durch die Leitung 18' und die Bohrung 18 in die Ausnehmung 17 eingeführt, dann wird der Kolben 23 nach Überwindung der Kräfte der Schraubenfedern 30 und 31 nach unten verschoben, wobei er infolge seiner Verankerung an der Platte 22 zugleich um die äußere Kante 20a der mit der Ausnehmung 20 verbundenen rechteckigen Ausnehmung 20' gekippt wird. Bei dieser Kippbewegung wird das äußere Ende der Platte 22 zugleich um die Kante 20a im Uhrzeigersinn nach oben geschwenkt, wobei ihr zweckmäßig etwas abgerundetes äußeres Ende an der Unterseite des oberen Betätigungsarmes 10 entlang gleitet und dabei zugleich eine Auseinanderspreizung der äußeren Enden der beiden Betätigungsarme 10, 11 bewirkt. Die mit diesei Spreizung erforderliche Schwenkbewegung der Betäti gungsarme 10, 11 um die durch die Schraube 21 gebildete gemeinsame Anlenkstelle ist wegen der vorstehend geschilderten Spielverhältnisse an der Schraube 27 und wegen der Abstützung des Schrauben kopfes und der Mutter 276 über die einerseits sphärischen Unterlagscheiben 27a möglich. Auf diese Weise werden die Bremsbacken 10a und Ha gegenein andergepreßt und bewirken eine sofortige gleichmäßige Abbremsung der Welle 14. Die Bremskraft kann je nach Wunsch durch Vergrößerung oder Verkleinerung de< Druckes des auf den Kolben 23 wirkenden Druckmittel; verändert werden.

Wenn die Welle 14 erneut bewegt, z. B. längsverschoben werden soll, wird lediglich der Druck des Druckmittels so weit herabgesetzt, daß die Betätigungsarme 10,11 durch die Kraft der Schraubenfedern 30 und gegebenenfalls auch 31 wieder in ihre in F i g. 2 dargestellte Ausgangslage zusammengeführt werden wodurch auch die Bremsbacken 10a und 11a die Welle 14 wieder freigeben.

Die beschriebene Reibungsbremse ist über ihre gleichmäßige zügige Wirkung hinaus auch einfach unc; billig herstellbar und erfordert nach einer ursprünglich richtigen Einstellung praktisch keine Wartung oder Überwachung mehr.

Wenn die beschriebene Ausbildung der gemeinsamer Anlenkstelle der beiden Bremsbacken auch bevorzugt wird, so ist doch auch eine übliche andere Ausbildung dieser Gelenkstelle denkbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

15 OO 849 Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Reibungsbremse zum Abbremsen einer Welle, eines Rohres od. dgl. insbesondere gegen ein Längsverschieben, die zwei die Welle jeweils etwa halb umgreifende und um eine neben der Welle befindliche gemeinsame Lagerstelle relativ zueinander schwenkbare Bremsbacken aufweist, die anderseits der Lagerstelle zu zwei Betätigungsarmen verlängert sind, zwischen denen eine durch das Druckmittel beaufschlagbare und an den Betätigungsarmen abgestützte Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (23) in einer ihn aufnehmenden Ausnehmung (17) des einen Betätigungsarmes (10) mit einem begrenzte Kippbewegungen zulassenden Spiel abgedichtet angeordnet ist, daß als Abstützmittel eine mit der äußeren Stirnseite (23') des Kolbens (23) verbundene und lose zwischen die einander zugekehrten äußeren Enden (10', 11') der beiden Betätigungsarme (10 und 11) greifende Platte (22) vorgesehen ist, und daß der andere Betätigungsarm (11) eine an die Ausnehmung (17) anschließende, die Kippbewegungen des Kolbens (23) und des in seinem Bereich befindlichen Teiles der Platte (22) zulassende Ausnehmung (20) aufweist.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (22') der Platte (22) in einer angepaßten Ausnehmung (21) des äußeren Endes (11') des anderen Betätigungsarmes (11) geführt ist.

3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Betätigungsarme (10, 11) im Bereich ihrer äußeren Enden (10', 11') über eine die Federkraft liefernde Feder (Schraubenfedern 30) nachgiebig gegeneinander gespannt sind.

4. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Grunde der ihn aufnehmenden Ausnehmung (17) zugekehrte, druckbeaufschlagbare innere Stirnseite (23") des Kolbens (23) nach ihrer dem äußeren Ende (10') zugekehrten, im Bereich einer Zuführungsbohrung (18) für das Druckmittel gelegenen Stelle des Grundes der Ausnehmung (17) hin etwas nach der äußeren Stirnseite (23') des Kolbens (23) hin abgeschrägt ist.

5. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (23) durch Federkraft (Federn 31) nachgiebig in seine Ausgangslage vorgespannt ist.