DE2850561C2

DE2850561C2 - Bremsvorrichtung für einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder

Info

Publication number: DE2850561C2
Application number: DE2850561A
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Koshigaya Saitama Kukuminato
Original assignee: Shoketsu Kinzoku Kogyo K.K., Minato
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1982-04-29
Also published as: AU521183B2; FR2410158B1; FR2410158A1; GB2012856B; DE2850561A1; AU4181278A; GB2012856A; US4214795A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der FR-PS 20 74 249 ist bereits eine Bremsvorrichtung für einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder bekannt, bei der eine Bremsplatte durch Verkippen einen klemmenden Eingriff mit der Kolbenstange des Arbeitszylinders herstellt. Zum Lösen der ■Bremsvorrichtung dient mindestens ein auf der Kolbenstange verschiebbarer Rückstellkolben, der die Bremsplatte in eine bezüglich der Kolbenstange senkrechte Freigabestellung bewegt. Ein Nachteil der bekannten Bremsvorrichtung liegt darin, daß die Dichtung zwischen dem Rückstellkolben und der Kolbenstange einem starken Verschleiß unterworfen ist, da sich im Betrieb die Kolbenstange stets durch den Rückstellkolben bewegt und dieser außerdem zum Aufrichten der Bremsplatte auf der Kolbenstange zu verschieben ist. Da die Kolbenstange durch den klemmenden Eingriff der Bremsplatte auf die Dauer beschädigt wird, kommt es auch zu Beschädigungen d^r Dichtung zwischen dem Rückstellkolben und der Kolbenstange, was schließlich zu einem Lecken der Rückstellkolben-Fluidkammer führt Ein weiterer Nachteil der bekannten Bremsvorrichtung liegt darin, daß in den Arbeitszylinder eingeführtes Druckfluid gleichzeitig auf den Arbeitskolben und den Rückstellkolben wirkt, wodurch letzterer in bestimmten Betriebszuständen in unerwünschter Weise gegen die klemmende Bremsplatte bewegt wird und diese somit entriegelt. Ferner benötigt die bekannte Bremsvorrichtung eine starke Feder, um die Bremsplatte in die Klemmstellung zu drücken.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine Bremsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs dahingehend weiterzubilden, daß kein Lecken der Fluidkammer zu befürchten ist, daß der Rückstellkolben einen möglichst kurzen Stellweg besitzt und daß eine möglichst geringe Federkraft zum Kippen der Bremsplatte in die Eingriffsstellung mit der Kolbenstange benötigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen.

Aus der DE-OS 14 26 540 ist es in Verbindung mit einer Blockiervorrichtung zum Festsetzen von Kernbrennstäben in Kernreaktoren zwar bereits bekannt, die Abstützlager eines B/ockierringes diametral anzuordnen. Da die bekannte Blockiervorrichtung jedoch nicht andauernd eine Stange umgibt und da auch der Rückstellkolben der bekannten Blockiervorrichtung weder gegenüber der zu blockierenden Stange noch gegenüber einer Gehäusewand abzudichten ist, ist die Erfindung dadurch nicht nahegelegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Bremsplatte und der Rückstellkolben einstückig ausgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel in Freigabestellung.

F i g. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 in Bremsstellung.

F i g. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung, bei der ein Pasr entsprechender Bremsplatten symmetrisch angeordnet ist, um eine Doppel-Bremsanordnung zu bilden.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung enthält eine Kolbenstange 1 eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinders 3, der mit einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 2 ausgestattet ist. Diese Bremsvorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 4, das am Stangenende des Zylinders 3 befestigt ist und die Kolbenstange 1 umgibt; aus einer ringförmigen Bremsplatte 5, die im Gehäuse 4 locker auf die Kolbenstange 1 aufgesetzt ist; und aus einem Rückstellkolben 6, der verschiebbar im Gehäuse 4 neben der Bremsplatte 5 angeordnet ist. Die Bremsplatte 5 und der Rückstellkolben 6 sind durch einen geschlitzten Stift 7 miteinander verbunden, der in der Bremsplatte 5 und dem Rückstellkolben 6 an einer Stelle nahe deren äußerem Umfang befestigt ist. Die Anordnung aus Bremsplatte 5 und Rückstellkolben 6 ist axial durch eine Stahlkugel 8 gehalten, die fest zwischen der äußeren Endwand des Gehäuses 4 und dem Kolben 6 befestigt ist und ein Abstützelement bildet. Eine Feder

9, die den Plattenantrieb bildet, ist an einer Stelle radial gegenüber der Kugel 8 zwischen der Bremsplatte 5 und dem Zylinder 3 angeordnet und übt auf die Bremsplatte 5 eine Kraft zum Kippen um die Stahlkugel 8 in eine geneigte oder schräge Lage bezüglich der Kolbenstange 1 aus. Der Rückstellkolben 6 hat an der dei Bremsplatte 5 abgewandten Seite eine Druckaufnahmefläche 10, über die mittels eines von einer Bremssiciereinrichtung C₁ die schematisch in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, zugeführten Rückstellfluides ein Druck ausgeübt werden kann. Der Fluiddruck von der Bremssteuereinrichtung C, die beispielsweise ein Magnetventil sein kann, wirkt auf die Druckaufnahmefläche 10 und drückt den RücksHIkolben 6 und die Bremsplatte 5 gegen die Wirkung der Feder 9 in die ausgerichtete bzw. ίο rechtwinklige Stellung. Anstelle eines Fluiddruckes zum Ausrichten von Rückstellkolben 6 und Bremsplatte 5 kann zu diesem Zeck auch eine mechanische Einrichtung vorhanden sein, wie die? später beschrieben werden wird.

j_ Die Bremsplatte 5 hat an den Rändern il.res inneren VUmfanges 11 Bremsbereiche 12, die in Reibeingriff mit j_n dem Umfang der Kolbenstange 1 gedruckt werden, wenn die Bremsplatte 5 durch die Feder 9 gekippt wird, «"•so daß auf die Kolbenstange 1 eine Bremswirkung "-ausgeübt wird.

ρ In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 ist J ein Führungsstift 13 für die Feder 9 vorhanden. Ferner *' weist der Rückstellkolben 6 O-Ringe 14 und 15 auf, um einen abgedichteten Gleiteingriff mit der Innenwand des Gehäuses 4 und einem mittleren Buchsenbereich 21 u "zu erhalten, der sich von der äußeren Endwand des ti¹ Gehäuses 4 entlang der Kolbenstange 1 erstreckt. Dadurch ist eine Fluidkammer 22 gebildet.

Die Brenisplatte 5 bleibt solange in ihrer normalen oder rechtwinkligen Stellung bezüglich der Kolbenstange 1 (F i g. 1), wie durch Fluiddruck auf die Druckauf nahimefläche 10 des Rückstellkolbens 6 von der Steuereinrichtung C eine Rückstellkraft ausgeübt wird, so daß dann die Bremsbereiche 12 eine freie Hin- und !Herbewegung der Kolbenstange 1 ermöglichen, ohne 'daß sie gegen die Kolbenstange 1 gepreßt werden.

Wenn der Fluiddruck auf die Druckaufnahmefläche 10 unterbrochen wird, wird die Bremsplatte 5 infolge der Wirkung der Feder 9 gekippt (Fig.2), so daß die , Bremsbereiche 12 gegen den Umfang der Kolbenstange ' 1 gepreßt werden, um den Kolben des Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinders 3 durch Reibungskraft zwischen den Bremsbereichen 12 und der Kolbenstange 1 anzuhalten. Diese Bremskraft wird wirksamer auf eine Kolbenstange 1 ausgeübt, die sich in Neigungsrichtung der Bremsplatte 5, also in F i g. 1 in Richtung des Pfeiles bewegt. In diesem Fall bewirkt die durch Kippung der Bremsplatte 5 bezüglich der Kolbenstange 1 infolge Wirkung der Kraft der Feder 9 hervorgerufene Reibung zwischen den Bremsbereichen 12 und der Kolbenstange 1 eine stärkere Neigung der Bremsplatte 5 und dadurch eine Verstärkung der Bremskraft. Somit vergrößert sich die Bremskraft entsprechend der Antriebskrafi des Zylinders 3. Die Feder 9 braucht aus diesem Grund nur eine verhältnismäßig kleine Kraft auszuüben, durch die die anfängliche Reibung zwischen den Bremsbereichen 12 und der Kolbenstange 1 hervorgerufen wird.

Wenn sich die Kolbenstange 1 entgegen der Richtung des Pfeiles aus Fig. 1 bewegt, wirkt die Reibung zwischen ihr und den ßrcimbi.,eichen 12 ρ ^Ten die Neigung der Bremsplatte 5, und es wii keine Bremskraft hervorgerufen, u. zw. selbst wuin die Steuereinrichtung Ckeinen Fluiddruck mehr erzeugt.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Bremskraft der Bremsplatte 5 auf die sich in einer bestimmten Richtung bewegende Kolbenstange 1 ausgeübt. Es ist jedoch auch möglich, die Bremskraft durch die gleiche, selbst verriegelnde Anordnung auf die Kolbenstange 1 aufzubringen, die sich in beiden Richtungen bewegt, wenn ein Paar Bremsplatten mit einstückig angeformten Rückstellkolben benutzt wird, wie dies in dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 gezeigt ist.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Paar Bremsplatten 17 im Gehäuse nebeneinander bzw. symmetrisch zueinander und im Abstand voneinander auf der Kolbenstange 1 befestigt, Diese Bremsplatten 17 sind schwenkbar von einer Rolle 18 abgestützt, die in entsprechend geformte Aussparungen in den unteren Bereichen der einander gegenüberliegenden Wänden der Bremsplatten 17 eingepaßt ist. Sobald der Fluiddruck von der Steuereinrichtung C, der in den Raum zwischen den beiden Bremsplatten 17 eingebracht wird, unterbrochen wird, kippen die Bremsplatten 17 infolge der Wirkung der Federn 90 in entgegengesetzte Richtungen bzw. aufeinander zu. Dadurch wirkt die Bremskraft der Bremsbereiche 126 einer der beiden Bremsplatten 17 auf die Kolbenstange 1, und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiefen wurde die Bremssteuereinrichtung C benutzt, um die Zufuhr eines Fluiddrucks zu der Druckaufnahmefläche der Bremsplatte 5 bzw. 17 zu steuern. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann jedoch die Bremssteuereinrichtung C auch eine kleine fColben-Zylinder-Anordnung aufweisen, deren Kolbenstange mechanisch Druck auf die Bremsplatte 5 oder -scheibe ausübt, um diese in ihrer normalen, rechtwinkligen Stellung zu halten oder sie in diese Stellung zurückzubewegen. Die Bremssteuereinrichtung Ckann unabhängig davon, ob sie den Rückstelldruck auf den Kolben hydraulisch oder mechanisch aufbringt, in üblicher Weise aufgebaut sein.

Anstelle der Federn 9 und 9b kann der Plattenantrieb auch aus einer kleinen Kolben-Zylinder-Anordnung oder einer anderen Betätigungseinrichtung bestehen, die sich im Gehäuse befindet, um die Bremsplatte 5 bzw. 17 in ihre geneigte oder gekippte Stellung zu drücken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsvorrichtung für einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder

— mit einem an einem Ende des Arbeitszylinders befestigten zylindrischen Gehäuse mit einer in der äußeren Endwand vorgesehenen Öffnung für die Kolbenstange des Arbeitszylinders;

— mit mindestens einer innerhalb des Gehäuses liegenden ringförmigen Bremsplatte, die kippbar um ein außerhalb der Kolbenstange liegendes Abstützelement auf der Kolbenstange sitzt;

— mit am Innenrad der Bremsplatte vorgesehenen Bremsbereichei, die beim Kippen der Bremsplatte in Reibeingriff mit dem Umfang der bewegten Kolbenstange gelangen, wodurch diese gebremst wird;

— mit einer die Kolbenstange führenden und innerhalb des Gehäuses liegenden gehäusefesten Buchse;

— mit einem die Bremsplatte betätigenden Rückstellkolben, der gegen die innere Mantelfläche des Gehäuses abgedichtet ist, wobei die Buchse zusammen mit dem Gehäuse eine an eine Druckqueile anschüeßbare Fluidkammer bildet; und

— mit einer auf dem Rückstellkolben in der Fluidkammer angeordneten Druckaufnahmefläche, bei deren Druckbeaufschlagung die Bremsplatte gegen die Kraft einer Feder senkrecht zur Kolbenstange ausgerichtet ist und außer Berührung mit der Kolbenstange steht,

dadurch gekennzeichnet, daß

— die Bremsplatte (5) und der Rückstellkolben (6) fest miteinander verbunden sind;

— der Rückstellkolben (6) gegen die Außenwand der Buchse (21) abgedichtet ist und

— die das Kippmoment auslösende Feder (9) und das Abstützelemcnt (8; diametral gegenüberliegend auf den einander abgewandten Stirnseiten der Einheit Bremsplatte-Rückstellkolben angreifen.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellkolben (6) an die Bremsplatte (17) einstückig geformt ist.