DE19804381A1

DE19804381A1 - Bremsmechanismus zur Feststellung einer fahrbahren Vorrichtung

Info

Publication number: DE19804381A1
Application number: DE1998104381
Authority: DE
Inventors: Adelbert Dipl Ing Kupfer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-08-12

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Bremsmechanismus zur Feststel lung einer fahrbaren Vorrichtung.

Ein derartiger Bremsmechanismus weist beispielsweise ein an einer Welle angeordnetes Pedal auf. Auf der Welle ist ein mit einer Gelenkstange mechanisch fest gekoppelter Exzenter angeordnet, der über die Gelenkstange mit einem in einem Federtopf angeordneten Bremskolben zusammenwirkt. Die Gelenk stange und der Bremskolben sind dabei mechanisch fest mitein ander verbunden. Wird das Pedal der Bremsvorrichtung ge drückt, dreht sich die Welle zusammen mit dem Exzenter, wodurch die mit dem Exzenter gekoppelte Gelenkstange den Bremskolben des Federtopfes derart aus dem Federtopf gegen einen Boden drückt, daß die fahrbare Vorrichtung nicht mehr verstellt werden kann.

Als nachteilig erweist sich, daß der Aufbau und die Herstel lung des bekannte Bremsmechanismus teuer und der Pedalweg zur Auslösung des Bremsmechanismus relativ lang ist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brems mechanismus der eingangs genannten Art möglichst einfach und kostengünstig und mit einem geringen Verstellweg eines Betä tigungselementes zur Auslösung des Bremsmechanismus auszufüh ren.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Bremsmechanismus zur Feststellung einer fahrbaren Vorrichtung aufweisend ein um einen Verstellweg verstellbares, mit einer Betätigungsvorrichtung zusammenwirkendes Betätigungselement und eine mit der Betätigungsvorrichtung zusammenwirkende Umsetzungsvorrichtung, welche den Verstellweg des Betäti gungselementes in einen Arbeitsweg einer gegen einen Boden wirkenden Bremsvorrichtung in einem Übersetzungsverhältnis von Verstellweg zu Arbeitsweg kleiner Eins umsetzt, wobei die Bremsvorrichtung bei einer Auslösung ein Verstellen der fahrbaren Vorrichtung verhindert. Der erfindungsgemäße Bremsmechanismus verzichtet dabei auf komplexe Komponenten, wie mit Gelenkstangen mechanisch fest gekoppelte Exzenter und Bremskolben zur Kraftübertragung von dem Betätigungselement auf die Bremsvorrichtung, die die Herstellung und den Aufbau des Bremsmechanismus verteuern. Beispielsweise ist die Umset zungsvorrichtung auf vorteilhafte Weise nur lose mit der Bremsvorrichtung gekoppelt, d. h. die Kraftübertragung von der Umsetzungsvorrichtung auf die Bremsvorrichtung zur Auslö sung der Bremsvorrichtung erfolgt nur durch Berührung und nicht durch eine aufwendige mechanisch feste Kopplung. Auf diese Weise läßt sich der Bremsmechanismus nicht nur einfach, sondern auch kostengünstig ausführen. Außerdem weist der Bremsmechanismus auf vorteilhafte Weise eine Umsetzungsvor richtung auf, welche den Verstellweg des Betätigungselementes bezogen auf einen Arbeitsweg der Bremsvorrichtung in einem Übersetzungsverhältnis kleiner Eins auf die Bremsvorrichtung umsetzt, so daß der Betätigungsweg des Betätigungselementes zur Auslösung der Bremsvorrichtung in Abhängigkeit von der Wahl des Übersetzungsverhältnisses verringert wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Umsetzungsvorrichtung eine Welle, eine mit der Betätigungsvorrichtung fest verbundene Antriebsvorrichtung, ein auf der Welle angeordnetes Umlenkelement, eine auf der Welle angeordnete Auslösevorrichtung, ein an der Antriebsein richtung angeordnetes und um das Umlenkelement geführtes Antriebselement und einen mit dem Antriebselement verbundenen Kraftspeicher aufweist, wobei bei Betätigung des Betäti gungselementes die Auslösevorrichtung auf die Bremsvorrich tung einwirkt und der Kraftspeicher aktiviert wird. Bei spielsweise ist die Antriebsvorrichtung ein mit der Betäti gungsvorrichtung zusammenwirkendes Zahnsegment, das Um lenkelement ein Zahnritzel, das Antriebselement eine Kette und der Kraftspeicher eine Rückholfeder. Bei einer Betätigung des Betätigungselementes löst die Betätigungsvorrichtung eine Bewegung des Zahnsegmentes der Umsetzungsvorrichtung aus, wodurch über die Kette das Ritzel zusammen mit der Welle der Umsetzungsvorrichtung und somit die darauf angeordneten Auslösevorrichtung zur Auslösung der Bremsvorrichtung gedreht wird. Dabei wird zugleich die Rückholfeder gespannt. Auf diese Weise kann also durch Verwendung einfach zu fertigender und miteinander zu verbindender Komponenten der Bremsmecha nismus zur Feststellung der fahrbaren Vorrichtung einfach und kostengünstig aufgebaut werden, wobei auf vorteilhafte Weise in der Rückholfeder die zum Zurücksetzen der Auslösevorrich tung in ihre Ausgangsstellung, in der keine Bremswirkung mittels der Bremsvorrichtung erfolgt, notwendige Kraft ge speichert wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Betäti gungselement wenigstens ein Pedal ist, welches an einer Welle der Betätigungsvorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Pedal ein Fuß betätigbares Pedal, so daß die mechanische Betätigung des Bremsmechanismus der fahrbaren Vorrichtung auf vorteilhafte Weise mit dem Fuß erfolgen kann, mit dem eine Person in der Regel mehr Kraft auf ein Pedal als beispiels weise mit einer Hand ausüben kann.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Bremsvorrich tung wenigstens einen mit einem aus fahrbaren Bremskolben versehenen Federtopf aufweist, dessen Bremskolben mit einer Achse zusammenwirkenden, wobei die Auslösevorrichtung bei Betätigung des Betätigungselementes derart über an der Achse angeordnete Wälzlager gleitet, daß die Achse abgedrückt und der Bremskolben des Federtopfes gegen den Boden ausgefahren wird. Vorzugsweise weist die Bremsvorrichtung zwei Federtöpfe auf, deren Bremskolben mit der Achse zusammenwirkende, wobei die Bremskolben durch die Auslösevorrichtung zum Feststellen der fahrbaren Vorrichtung gegen den Boden ausgefahren und zur Feststellung an den Boden angedrückt werden. Es wird also deutlich, daß die Kopplung der Auslösevorrichtung mit der Bremsvorrichtung, nämlich den Wälzlagern der Achse, auf vorteilhafte Weise nicht mechanisch fest, sondern lose er folgt. Die Verwendung von Federtöpfen mit Bremskolben hat dabei den Vorteil, daß die Bremskolben bei Rückführung der Auslösevorrichtung in ihre Ausgangsstellung bedingt durch die Federkraft von in den Federtöpfen angeordneten zusammenpreß baren Federn ohne zusätzliche Maßnahmen ebenfalls in ihre Ausgangsstellung, d. h. in den Federtopf zurückgeführt wer den.

Gemäß einer Variante der Erfindung weist die Auslösevorrich tung wenigstens eine Kurvenscheibe auf. Eine Variante der Erfindung sieht dabei vor, daß die Kurvenscheibe in Umfangs richtung ein Kantensegment mit einer relativ steilen An stiegsflanke und ein Kantensegment mit einer relativ flachen Auslaufflanke aufweist. Bei einer Betätigung des Betäti gungselementes wird die Kurvenscheibe im Falle der Verwendung von mit Bremskolben versehenen Federtöpfen, welche über eine gemeinsame Achse miteinander verbunden sind, zur schnellen Überwindung des Leerhubs der Bremskolben bis zum Boden zu nächst mit dem Kantensegment mit relativ steiler Anstiegs flanke über die Wälzlager der Achse der Bremsvorrichtung geführt. Anschließend erfolgt der eigentliche Arbeitshub, wobei die Kurvenscheibe mit dem Kantensegment mit relativ flacher Auslaufflanke über die Wälzlager der Achse der Brems vorrichtung geführt wird, wobei die Bremskolben zur eigentli chen Bremswirkung gegen den Boden gepreßt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die auf das Betätigungselement bei Betätigung des Bremsmechanismus auszuübende Kraft über den gesamten Verstellweg des Betätigungselementes nahezu gleich mäßig ist.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß der Brems mechanismus einen lösbaren Verriegelungsmechanismus für die Feststellung der fahrbaren Vorrichtung aufweist, welcher nach Betätigung des Betätigungselementes, d. h. nach der Auslösung der Bremsvorrichtung zur Sicherung der Feststellung der fahrbaren Vorrichtung, die Betätigungsvorrichtung einrastet und bei nochmaliger Betätigung der Betätigungselementes wieder freigibt. Die Freigabe der Betätigungsvorrichtung bewirkt beispielsweise, daß mittels der in der Rückholfeder der Umsetzungsvorrichtung gespeicherten Kraft die Auslösevor richtung und mittels der in den Federn der Federtöpfe gespei cherten Kräften die Bremskolben der Bremsvorrichtung in deren Ausgangsstellung zurückgeführt werden, so daß die Vorrichtung wieder verfahrbar ist.

Beispiele

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines Wagens mit einem erfindungsgemäßen Bremsmechanismus,

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung die Ansicht in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1 und

Fig. 3 ein C-Bogen-Röntgengerät aufweisend den erfindungsge mäßen Bremsmechanismus aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine fahrbare Vor richtung in Form eines auf Rädern 1 verfahrbaren Wagens 2 gezeigt, welcher mit einem erfindungsgemäßen Bremsmechanismus 3 versehen ist.

Der Bremsmechanismus 3 weist im Falle des vorliegenden Aus führungsbeispiels als Betätigungselemente zwei an einer in Form einer Welle 4 ausgebildeten Betätigungsvorrichtung angeordnete Pedale 5, 6 auf.

Die Welle 4 wirkt mit einer Umsetzungsvorrichtung zusammen, welche eine Welle 7, eine mit der Welle 4 fest verbundene Antriebsvorrichtung in Form eines Ritzels 8, ein auf der Welle 7 angeordnetes Umlenkelement in Form eines Ritzels 9, ein an dem Ritzel 8 befestigtes und um das Ritzel 9 geführtes Antriebselement in Form einer Kette 10 und einen mit der Kette 10 verbundenen Kraftspeicher in Form einer Rückholfeder 11 auf, welche an dem Wagen 2 befestigt ist.

Auf der Welle 7 sind außerdem Auslösevorrichtungen in Form zweier Kurvenscheiben 12, 13 angeordnet. Die Kurvenscheiben 12, 13, weisen in Umfangsrichtung ein Kantensegment mit einer relativ steilen Anstiegsflanke 14 und ein Kantensegment mit einer relativ flachen Auslaufflanke 15 auf. In ihrer in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung liegen die Kurvenscheiben 12, 13 mit dem Kantensegment 14 an auf einer Achse 16 angeordneten Wälzlagern 17, 18 an.

Die Achse 16 und die Wälzlager 17, 18 gehören zu einer Brems vorrichtung. Die Achse 16 ist mit zwei Bremskolben 19, 20 verbunden. Die Bremskolben 19, 20 sind jeweils in einem Fe dertopf 21 bzw. 22 und zwar jeweils über eine zusammendrück bare Feder 23, 24 (die Feder 24 ist in den Figuren nicht sichtbar) gegen den ringförmigen Boden der Federtöpfe 21, 22 angeordnet.

Soll der Wagen 2 mit dem erfindungsgemäßen Bremsmechanismus 3 festgestellt werden, ist eines der Pedale 5, 6 in Richtung des Pfeiles a um einen bestimmten Verstellweg auf den Boden B hin zu bewegen. Dabei wird die Welle 4 und mit ihr das Ritzel 8 in Richtung des Pfeiles b gedreht. Über die Kette 10 wird auch das Ritzel 9 und mit diesem die Welle 7 und die auf der Welle 7 angeordneten Kurvenscheiben 12, 13 in Richtung des Pfeiles c gedreht.

Das Ritzel 9 hat dabei einen geringeren Durchmesser als das Ritzel 8, wobei das Durchmesserverhältnis der Ritzel 9 zu 8 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles derart ge wählt ist, daß eine Drehung der Welle 4 bzw. des Ritzels 8 um ca. 40° in eine Drehung der Welle 7, des Ritzels 9 bzw. der Kurvenscheiben 12, 13 um einen Drehwinkel von ca. 180° umge setzt wird. Dabei wird der Verstellweg der Pedale 5, 6 aus ihrer in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung heraus auf den Boden B zu in einen Arbeitsweg der Bremskolben 19, 20 in Richtung auf den Boden B zu und zwar in einem Übersetzungs verhältnis von Verstell- zu Arbeitsweg kleiner Eins über setzt. Auf diese Weise wird erreicht, daß mit einem relativ geringen Verstellweg der Pedale 5, 6 die Bremsvorrichtung, d. h. das Ausfahren der Bremskolben 19, 20 gegen den Boden B derart ausgelöst werden kann, daß ein Verstellen des Wagens 2 verhindert wird.

Bei Auslösung der Bremsvorrichtung durch die bereits erwähnte Betätigung eines oder beider Pedale 5, 6 wird die Rückholfe der 11 gespannt und speichert somit Kraft zum Zurücksetzen der Kurvenscheiben 12, 13 in ihre in Fig. 1 gezeigte Ausgangs stellung. Gleichzeitig gleiten die Kurvenscheiben 12, 13 mit ihren Kanten über die an der Achse 16 angeordneten Wälzlager 17, 18, wobei die Kurvenscheiben 12, 13 die Achse in Richtung des Pfeiles d auf den Boden B zu abdrücken. Dabei werden die mit der Achse 16 verbundenen Bremskolben 19, 20 der Feder töpfe 21, 22 unter Zusammenpressung der Federn 23, 24 aus den Federtöpfen in Richtung auf den Boden B gedrückt. Der Leerhub der Bremskolben 19, 20 aus ihrer in Fig. 1 gezeigten Ausgangs stellung bis zum Boden B erfolgt dabei in der steilen An stiegsflanke 14 der Kurvenscheiben 19, 20, während der ei gentliche Arbeitshub der Bremskolben 19, 20 zur Feststellung, d. h. zum Anpressen der Bremskolben 19, 20 an den Boden B in der flachen Auslaufflanke 15 der Kurvenscheiben 19, 20 er folgt.

Es wird also deutlich, daß die Kopplung der Umsetzungsvor richtung, nämlich der Kurvenscheiben 12, 13, mit der Brems vorrichtung, nämlich den Wälzlagern 17, 18 der Achse 16, zur Auslösung der Bremsvorrichtung lose erfolgt, d. h. die Kraftübertragung erfolgt nur durch Berührung und nicht durch mechanisch feste Kopplung.

Ein Verriegelungsmechanismus in Form einer an sich bekannten Schaltkulisse 25 verhindert nach Betätigung der Pedale 5, 6 und somit der Auslösung der Bremsvorrichtung eine durch die Federkraft der Rückholfeder 11 bedingte Rückkehr der Kurven scheiben 12, 13 und eine durch die Federkraft der Federn 23, 24 bedingt Rückkehr der Bremskolben 19, 20 in deren in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung, indem die Welle 4 in einer Raster schaltung festgehalten wird. Erst bei einer nochmaligen kurzen Betätigung eines oder beider Pedale 5, 6 kann der Verriegelungsmechanismus wieder gelöst werden, wodurch die Federkraft der Rückholfeder 11, das Ritzel 9, die Welle 7, die Kurvenscheiben 12, 13, das Ritzel 8 und die Pedale 5, 6 in ihre in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückführt. Somit wird auch die Entspannung der während der Auslösung der Bremsvorrichtung zusammengedrückten Federn 23, 24, der Feder töpfe 21, 22 möglich, welche eine Bewegung der Bremskolben 19, 20 vom Boden B weg in die Federtöpfe 21, 22 hinein bewir ken, so daß der Wagen 2 wieder auf den Rädern 1 verfahren werden kann.

Fig. 2 zeigt zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Bremsmechanismus 3 in vereinfachter Darstellung eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1. Die Rückholfeder 11 ist dabei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Bremsmechanismus 3 in einem C-Bogen-Röntgengerät 31. Das C-Bogen-Röntgengerät 31 umfaßt einen auf Rädern 32 verfahrbaren Gerätewagen 33. Das C-Bogen-Röntgengerät 31 weist eine in Fig. 3 nur schematisch angedeutete Hubvorrichtung 34 mit einer Säule 35 auf. An der Säule 35 ist ein Halteteil 36 angeord net, an dem wiederum eine Halterung 37 zur Lagerung eines C-Bogens 38 angeordnet ist. Der C-Bogen 38 weist einander gegenüberliegend eine Röntgenstrahlenquelle 39 und einen Röntgenbildverstärker 40 auf.

In dem Gerätewagen 33 ist in schematisch angedeuteter Weise die in den Fig. 1 und 2 hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion beschriebene erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 3 angeordnet. Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 3 dient also bei dem C-Bogen-Röntgengerät 31 zur Feststellung des C-Bogen-Röntgengerätes 31 in einer bestimmten Position, wenn beispielsweise Röntgenaufnahmen von einem Patienten aufgenom men werden sollen.

Der Bremsmechanismus kann im übrigen anstelle der Pedale 5, 6 als Betätigungselement auch handbetätigbaren Betätigungsele mente, z. B. einen Hebel, aufweisen.

Des weiteren kann die Umsetzungsvorrichtung anstelle von Ritzeln als Umlenkelemente, beispielsweise Zahnräder oder mit als Antriebselemente ausgeführte Riemen zusammenwirkende Riemenscheiben, anstelle des Ritzels als Antriebsvorrichtung ein Zahnsegment, ein Zahnrad oder eine Riemenscheibe und gegebenenfalls einen anderen Kraftspeicher als die Rückholfe der 11 aufweisen. Es wird also deutlich, daß das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bremsmechanismus 3 nur exemplarisch zu verstehen ist und die in Fig. 1 und 2 gezeigten Elemente des Bremsmechanismus 3 durch gleichwirkende Elemente ersetzt werden können.

Des weiteren ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Bremsme chanismus 3 nicht auf Röntgengeräte beschränkt, sondern kann in beliebigen verfahrbaren Vorrichtungen eingesetzt werden.

Claims

1. Bremsmechanismus zur Feststellung einer fahrbaren Vor richtung (2) aufweisend ein um einen Verstellweg ver stellbares, mit einer Betätigungsvorrichtung (4) zusam menwirkendes Betätigungselement (5, 6) und eine mit der Betätigungsvorrichtung (4) zusammenwirkende Umsetzungs vorrichtung (7 bis 13), welche den Verstellweg des Betä tigungselementes (5, 6) in einen Arbeitsweg einer gegen einen Boden (B) wirkenden Bremsvorrichtung (16 bis 24) in einem Übersetzungsverhältnis von Verstellweg zu Arbeits weg kleiner Eins umsetzt, wobei die Bremsvorrichtung (16 bis 24) bei einer Auslösung ein Verstellen der fahrbaren Vorrichtung (2) verhindert.

2. Bremsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem die Umsetzungs vorrichtung eine Welle (7), eine mit der Betätigungsvor richtung (4) fest verbundene Antriebsvorrichtung (8), ein auf der Welle (7) angeordnetes Umlenkelement (9), eine auf der Welle (7) angeordnete Auslösevorrichtung (12, 13), ein an der Antriebsvorrichtung (8) angeordnetes und um das Umlenkelement (9) geführtes Antriebselement (10) und einen mit dem Antriebselement (10) verbundenen Kraftspeicher (11) aufweist, wobei bei Betätigung des Be tätigungselementes (5, 6) die Auslösevorrichtung (12, 13) auf die Bremsvorrichtung (16 bis 24) einwirkt und der Kraftspeicher (11) aktiviert wird.

3. Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das Betätigungselement wenigstens ein Pedal (5, 6) ist, welches an einer Welle (4) der Betätigungsvorrich tung angeordnet ist.

4. Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Bremsvorrichtung wenigstens einen mit einem aus fahrbaren Bremskolben (19, 20) versehenen Federtopf (21, 22) aufweist, dessen Bremskolben (19, 20) mit einer Achse (16) zusammenwirkt, wobei die Auslösevorrichtung (12, 13) bei Betätigung des Betätigungselementes (5, 6) derart über an der Achse (16) angeordnete Wälzlager (17, 18) gleitet, daß die Achse (16) abgedrückt und der Bremskol ben (19, 20) des Federtopfes (21, 22) gegen den Boden (B) ausgefahren wird.

5. Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Auslösevorrichtung wenigstens eine Kurvenscheibe (12, 13) aufweist.

6. Bremsmechanismus nach Anspruch 5, bei der die Kurven scheibe (12, 13) in Umfangsrichtung ein Kantensegment mit einer relativ steilen Anstiegsflanke (14) und ein Kanten segment mit einer relativ flachen Auslaufflanke (15) auf weist.

7. Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wel cher einen lösbaren Verriegelungsmechanismus (25) für die Feststellung der fahrbaren Vorrichtung (2) aufweist.