DE29613345U1

DE29613345U1 - Brems- und/oder Klemmvorrichtung für Führungen

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Publication number: DE29613345U1
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Original assignee: G & M Zimmer oHG
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Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2006-08-04
Also published as: WO1998005470A1

Description

GM-227/96-ZI

Brems- und/oder Klemmvorrichtung für Führungen

Die Neuerung betrifft eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung für Führungen, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1,

Bei derartigen Brems-, insbesondere Klemmvorrichtungen, für Gerad- bzw. Linearführungen im Maschinenbau, in der Handhabungstechnik, an Zeichenplottern oder Automatiktüren, um nur einige Anwendungsfälle zu nennen, ist es erforderlich, daß die relativ zueinander bewegbaren Führungsteile insbesondere zur Erzielung einer gewissen Schwergängigkeit oder Stabilisierung nicht nur kontrollierbar abbremsbar sind, sondern auch, daß die Führung bzw. die relativ bewegten Führungsteile nach dem Erreichen einer bestimmten Position lösbar kraftschlüssig festklemmbar bzw. in der gewünschten Position präzise lösbar kraftschlüssig fixierbar sind, ohne daß durch die Klemmbeaufschlagung der Führungsteile eine Positionsververschiebung und/oder eine mechanische Beeinträchtigung der beteiligten Führungsteile bewirkt wird. Dabei soll sichergestellt sein, daß die insbesondere von einem pneumatischen Druckmittel beaufschlagte ferwirktechm'sch steuerbare Brems- und/oder Klemmvorrichtung energetisch zweckmäßig und mit optimalem Wirkungsgrad arbeitet, d.h. daß mit einer relativ geringen pneumatischen Steuerenergie, eine größtmögliche mechanische Brems- und/oder Klemmkraft erzielbar ist.

Brems- und Klemmgsperre für Führungen, insbesondere für Geradführungen, sind in grundsätzlichen Ausführungen bekannt (Bauelemente der Feinmechanik, 0. Richter u. R. Voss, Verlag Technik Berlin, 1952).

Aus der WO-A-92 20490 ist eine Klemmvorrichtung für einen entlang einer oder mehrerer Führungsschienen bewegbaren Tisch oder dergl. bekannt, bei der die, von einem Druckmittel beaufschlagten, Klemmbacken zusätzlich in einer Ebene bewegbar sind, die parallel zur Verschieberichtung des Grundkörpers an der Führungsschiene und senkrecht zur Zustellrichtung der Klemmelemente verläuft, wobei den Druckmittel kanälen ein Ventil für die Absperrung des Druckmittels zugeordnet ist.

Diese bekannte Klemmvorrichtung ist mit dem Nachteil behaftet_t daß dort das pneumatische Druckmittel unmittelbar auf das Druckstück bzw. das Klemmelement wirkt, sodaß zur Erzielung einer ausreichenden und zuverlässigen Klemmung ein relativ hoher Arbeitsdruck des Druckmittels erforderlich ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Klemmvorrichtungen beseitigt sind, und bei der mit einem relativ niederen Druck insbesondere eines pneumatischen Druckmittels, eine relativ große Druckkraft an dem oder den Brems- und/oder Klemmbakken wirksam ist. Es ist desweiteren Aufgabe der Neuerung, eine derartige Bremsund/oder Klemmvorrichtung als Ganzes einfach, rationell und universell einsetzbar, wirtschaftlich herzustellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Einzelheiten beansprucht.

Vorteilhaft bei der neuen Brems-und/oder Klemmvorrichtung für Geradbzw. Linearführungen ist nicht nur, daß zur Erzielung einer relativ großen mechanischen Brems- und/oder Klemmkraft, zwischen dem druckmittelbetriebenen, insbesondere pneumatischen, Arbeitszylinder und mindestens einem Brems- und/oder Klemmbacken, ein die Klemmkraft übersetzendes Getriebe vorgesehen ist.

Zweckmäßigerweise ist zwischen dem pneumatisch betätigten Arbeitszylinder und dem bzw. den Klemmbacken, als klemmkraftübersetzendes Getriebe, ein mechanisches Getriebe, insbesondere ein sogenanntes Keilgetriebe, vorgesehen. Hier liegt es im Rahmen der Neuerung, daß anstelle eines Keilgetriebes auch ein sogenanntes Kniehebelgetriebe zweckmäßig und vorteilhaft zum Einsatz kommen kann.

Vorteilhaft ist ferner die wirtschaftliche Herstellung und universelle Anwendungsmöglichkeit der neuen Brems- und/oder Klemmvorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Brems- und/oder Klemmvorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht durch eine zweiseitige Brems- und/oder Klemmvorrichtung, mit mittelbaren brems- und/ oder klemmkraftübersetzenden Keil getrieben zwischen Antriebskolben und Brems- und/oder Klemmbacken, im Eingriff mit einer Führung,

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht durch eine einseitige Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Fig. 1, mit entlastetem Brems- und/oder Klemmbacken,

Fig. 3 eine Seitenschnittansicht durch eine einseitige Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Fig. 1, mit ausgefahrenem Brems- und/oder Klemmbacken,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht durch die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht durch eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Fig. 1 mit einem mittelbaren Brems- und/oder Klemmbackenausgleich,

Fig. 6 eine Lämgsschnittansicht durch eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung mit einer zwischen dem Keil und dem Klemmbacken vorgesehenen mittelbaren Keil übersetzung und

Fig. 7 eine Längsschnittansicht durch eine einseitig wirkende Brems- und/oder Klemmvorrichtung mit einem mittelbaren brems- und/oder klemmkraftübersetzenden Kniehebelgetriebe zwischen dem Antriebskolben und dem Brems- und/oder Klemmbacken.

Die, in den Fig. 1 bis 5 dargestellte, Brems- und/oder Klemmvorrichtung besteht im einzelnen aus einem Grundkörper 1, der, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, insbesondere U-förmig ausgebildet ist, und der dort in Ein-

griff mit einem Führungsbauteil 2 einer Gerad- bzw. Linearführung steht.

3 bezeichnet dort Brems- und/oder Klemmbacken, die im Grundkörper 1 koaxial zueinander angeordnet, axial verschiebbar und einander entgegenwirkend, gelagert sind.

4 bezeichnet einen Arbeitskolben, der einseitig mit einem Keil 5 versehen ist, der insbesondere zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rollen 6.1 und 6.2 steht, die mittels eines Lagerkäfigs 7 geführt sind. 5.1 bezeichnet eine dem Brems- und/oder Klemmbacken 3 benachbarte, axial schräg verlaufende Keilfläche. Der zur Achse 16 geneigte Keilwinkel K ist proportional zur übersetzung des Weges des Arbeitskolbens 4 zum Weg des Brems- und/oder Klemmbackens 3.

8 kennzeichnet die Rückstellfeder für den Lagerkäfig 7 und 9 bedeutet eine Brems- und/oder Klemmfeder. 10 bezeichnet den Kolbenraum. 11 zeigt einen Anschluß insbesondere für die Einleitung pneumatischer Energie, zur Auslösung eines Brems- und/oder Spannvorgangs und 12 zeigt einen Anschluß insbesondere zur Einleitung pneumatischer Energie zum Öffnen der Brems- und/oder Klemmbacken 3. 21 bezeichnet eine dem Brems- und/ oder Klemmbacken 3 koaxial gegenüberliegende Einstellschraube. 22 bedeutet einen Anschlagring zur Fixierung des Rollenkäfigs 7 in der Endlage und 23 kennzeichnet einen Dichtungsring, der aus einem elastomeren Werkstoff hergestellt, zwischen dem Grundkörper 1 und dem Brems- und/ oder Klemmbacken 3, diesen zurückstellend, wirksam ist.

1.1 bezeichnet den Teil des einstückigen Grundkörpers in dem ebenfalls eine der zuvor geschilderten Ausführung entsprechende Brems- und/oder Klemmvorrichtung angeordnet ist. Die beiden einander koaxial gegenüberliegend angeordneten Brems- und/oder Klemmbacken 3 wirken dabei funktionskonform einander entgegen. Es ist vorgesehen, daß im Grundkörper 1 und 1.1 entsprechende Leitungen für das pneumatische Druckmittel vorgesehen sind, die beiden dort einander gegenüberliegend vorgesehenen Brems- und/oder Klemmvorrichtungen miteinander verbinden.

Es ist anwendungsbedingt erforderlich, die neue Brems- und/oder Klemmvorrichtung in zueinander gering unterschiedlichen Ausführungsvarianten

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herzustellen. So ist es in Abänderung der zuvor geschilderten Ausführung vorgesehen, daß der Arbeitskolben 4 nur einseitig pneumatisch beaufschlagt wird. Andereseits ist jedoch auch eine Ausführung denkbar, bei der die Brems- und/oder Klemmfeder 9 fehlt.

Die Fig. 2 zeigt den Arbeitskolben 4, unter der Wirkung einer insbesondere pneumatischen Energie, in seiner Ausgangsposition. Die Brems- und/ oder Klemmfeder 9 ist in dieser Position gespannt. Der mit dem Arbeitskolben 4 einseitig kraftschlüssig gekoppelte Keil 5, im Eingriff zwischen den beiden Rollen 6.1 und 6.2, entlastet den Brems- und/oder Klemmbacken 3, unterstützt von der Rückstellfeder 8. Die Brems- und/oder Klemmseite 13 des Brems- und/oder Klemmbackens 3 steht in der vorliegenden Keilposition zweckmäßigerweise ca. 0,5 mm über der Seitenfläche 14 des Grundkörpers 1.

Die Fig. 3 zeigt eine Funktionsposition des Brems- und/oder Klemmbackens 3, in der sogenannten Brems- und/oder Klemmposition. Der Keil 5 wirkt demnach unter der Wirkung der Klemmfeder 9 und der auf den Arbeitskolben

4 einwirkenden Pneumatikdruck, als druckkraftübersetzendes Getriebe, über die Rolle 6.1 auf den Brems- und/oder Klemmbacken 3. Die Rollen 6.1 und 6.2 haben dabei die Aufgabe, die Axialbewegung des Keils 5 hinreichend reibungsarm auf den Brems- und/oder Klemmbacken 3 zu übertragen. Die Rolle 6.2 stützt sich dabei keilentlastend an der Fläche 15 der Einstellschraube 21 ab. 7 bezeichnet den Lagerkäfig für die Rollen 6.1 und 6.2.

Der von den beiden Rollen 6.1 und 6.2 funktionskonform beaufschlagte RoI!bereich, sowohl auf dem Keil 5, als auch auf den Brems- und/oder Klemmbacken 3 und der Einstellschraube 21, ist zweckmäßigerweise eine gehärtete Stahlfläche, die erforderlichenfalls mit einem mineralstoffgebundenen Gleitmittel beschichtet sein kann.

Die Fig. 4 zeigt im einzelnen den Grundkörper 1. 2 bezeichnet ein Führungselement und 3 kennzeichnet die einander koaxial gegenüberliegend angeordneten, einander entgegenwirkenden Brems- und/oder Klemmbacken.

5 zeigt den Keil des Keilgetriebes mit der dem Brems- und/oder Klemmbak-

ken 3 mittelbar benachbarten Keilfläche 5.1. 6.1 und 6.2 bedeuten die beiden mittelbaren Rollen.

In Weiterbildung der mittelbaren Brems- und/oder Klemmkraftübertragung von der der Keilfläche 5.1 hin zum Brems- und/oder Klemmbacken 3, ist es zur Verbesserung der Beaufschlagung des Brems und/oder Klemmbackens 3 vorgesehen, daß mindestens zwei mittelbare, parallel zueinander benachbarte Rollen 6.1 vorgesehen sind, und daß zwischen den Rollen 6.1 und dem Brems- und/oder Klemmbacken 3 ein kardanisch wirkender mechanischer Druckausgleichsteller 17 vorgesehen ist. 1 bezeichnet den Grundkörper und 4 kennzeichnet den Arbeitskolben. 8 zeigt die Rückstellfeder für den Lagerkäfig 7.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführung einer Brems- und/oder Klemmvorrichtung mit einem zum Keil 5 zusätzlich vorgesehenen, zwischen der Keilfläche K und der Rolle 6.2 wirksam angeordneten klemmkraft- und klemmwegübersetzenden Zusatzkeilgetriebe 25. Im einzelnen liegt dort der Keil 5.1 mit der Keilfläche KI auf der Keilfläche K des Keils 5 auf. Dabei wirkt der Keil 5.1 unter der Wirkung der Federkraft 26 entgegen dem Keil 5.

Aus der Fig. 6 ist desweiteren ersichtlich, daß die Brems- und/oder Klemmseite 13 des Brems- und/oder Klemmbackens 3 der Vorrichtung aus einem gehärteten Stahl hergestellt ist. Außerdem ist es dort vorgesehen, daß die Brems- und/oder Klemmseite 13 mit einer, insbesondere mit einem Klemmbelag auslegbaren koaxialen Versenkung 24 versehen ist. 23 bezeichnet den zwischen dem Grundkörper 1 und dem Brems- und/oder Klemmbacken 3, den Brems- und/oder Klemmbacken 3 rückstellend beaufschlagenden elastomeren Dichtungsring. 4 zeigt den Arbeitskolben.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß anstelle eines Keilgetriebes, auch ein anderes brems- und/oder klemmkraftübersetzendes Getriebe zwischen einem insbesondere pneumatisch betriebenen Arbeitskolben 4 und einem Brems- und/oder Klemmbacken 3 vorgesehen sein kann.

So ist insbesondere daran gedacht, anstelle eines Keilgetriebes, ein sogenanntes Kniehebelgetriebe vorzusehen, wie dies aus der Fig; 7 ersieht-

lieh ist. Dort bezeichnet 1 den Grundkörper. 4 zeigt einen insbesondere pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder und 3 kennzeichnet einen Brems- und/oder Klemmbacken. 18 bedeutet dort ein Kniehebelgetriebe, das sich
einerseits am Brems- und/oder Klemmbacken 3 und andererseits an der Einstellschraube 19 abstützt. 20 bezeichnet einen einseitig mit dem Arbeitszylinder
4 gekoppelten Kniehebelbetätigungsstößel. 8 bedeutet eine Rückstellfeder.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß anstelle eines pneumatischen Druckmittels auch ein hydraulisches Druckmittel treten kann.

Außerdem ist es vorgesehen, daß anstelle einer pneumatischen oder hydraulischen
Steuerung der neuen Brems- und/oder Klemmvorrichtung, eine
elektromechanische Betätigung des Ganzen treten kann.

Claims

GM-227/96-ZI Schutzansprüche

1. Brems- und/oder Klemmvorrichtung für Führungen, mit einem insbesondere pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder (4) zur Betätigung eines Brems- und/oder Klemmbackens (3), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Arbeitszylinder (4) und dem Brems- und/oder Klemmbacken (3) eine mechanische übersetzung vorgesehen ist.

2. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Keilgetriebe vorgesehen ist.

3. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (5) einseitig mit mindestens einer, dem Brems- und/oder Klemmbacken (3) benachbart angeordneten, zur Achse (16) um den Keilwinkel (K) geneigten, Keilfläche (5.1) versehen ist.

4. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Keilfläche (5.1) und dem Brems- und/oder Klemmbacken (3) mindestens eine mittelbare Rolle (6.1) vorgesehen ist.

5. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig zum Keil (5), einander gegenüberliegend, den Keil (5) beidseitig abstützende Rollen (6.1 und 6.2) vorgesehen sind.

6. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (6.1 und/oder 6.2) in einem Lagerkäfig (7) geführt sind.

7. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (5) mittelbar von einer Rückstellfeder (8) und/oder mittelbar von einer Klemmfeder (9) beaufschlagt wird.

8. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) insbesondere pneumatisch sowohl

in der einen, als auch in der anderen Bewegungsrichtung, zur mittelbaren Betätigung des Brems- und/oder Klemmbackens (3) beaufschlagbar ist.

9. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem insbesondere U-förmig ausgebildeten Grundkörper (1) zwei, einander koaxial gegenüberliegend angeordnete, einander entgegenwirkende, Brems- und/oder Klemmbacken (3) vorgesehen sind.

10. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Rollen (6.1 und 6.2) zum Keil (5) und zum Brems- und/oder Klemmbacken (3) eine Einstellschraube (21) vorgesehen ist.

11. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems- und/oder Klemmbacken (3) unmittelbar von einem zwischen dem Brems- und/oder Klemmbacken (3), den Brems- und/oder Klemmbacken rückstellend, angeordneten elastomeren Dichtungsring (23) beaufschlagt wird.

12. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems- und/oder Klemmseite (13) des Brems- und/oder Klemmbackens (3) aus einem gehärteten Stahl hergestellt ist.

13. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems- und/oder Klemmseite (13) mit einem die Reibung zwischen dem Brems- und/oder Klemmbacken (3) und dem Führungselement (2) vergrößernden Belag beschichtet ist.

14. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems- und/oder Klemmseite (13) mit einer mit einer koaxialen Einsenkung (24) zur Einlage eines Reibungsbelags versehen ist.

15. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Keil (5) und der Rolle (6.2) bzw. dem Brems- und/oder Klemmbacken (3) ein brems- und/oder klemmkraft- und klemmwegübersetzendes Zusatzkeilgetriebe (25) vorgesehen ist.

16. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kniehebelgetriebe vorgesehen ist.