DE4320392C1 - Bewegungsbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Bewegungsbremse, welche ein Reibteil hat, welches in Wechselwirkung mit einer Wirkfläche eines Drehteils im Gehäuse die Drehbewegung desselben bremst, bei der das Drehteil mit einem zu bremsenden Teil bewegungsverbindbar ist.

Bewegungsdämpfer dieser Art sind als Stand der Technik aus der Beschreibungseinleitung der DE 42 09 821 A1 bekannt und weisen ein stationär anbringbares Gehäuse auf, welches mit Silikonfett beispielsweise als viskose Masse zur Bildung eines Reibteils gefüllt ist.

Im Gehäuse ist ein Drehteil um seine Achse drehbar gelagert, dessen relativ kleine Radialfläche die Wirkfläche für die Er­ zeugung der Bremswirkung im Zusammenwirken mit der viskosen Masse bildet. Außerhalb des Gehäuses ist mit dem Drehteil ein Zahnrad verbunden, welches mit einem zu bremsenden Teil zusammenwirkt. Diese an sich bekannte Bewegungsbremse wirkt beidseitig, d. h. in beiden Drehrichtungen des Drehteils wird eine Bremswirkung erzeugt, und es ist lediglich ein einseiti­ ger Abtrieb über ein Zahnrad oder dergleichen vorhanden. Da lediglich die relativ klein bemessene radiale Fläche des Drehteils für die Erzeugung der Bremswirkung genutzt werden kann, können hiermit nur relativ geringe Bremskräfte erzeugt werden. Wenn größere Bremskräfte erforderlich sind, so er­ gibt sich eine Bremse mit großen Radialabmessungen, welche meist wegen des erforderlichen Platzbedarfs zu Einbauschwie­ rigkeiten führen.

Um Schwierigkeiten im Zusammenhang mit einem Flüssigkeits­ austritt bei einem mit einer viskosen Flüssigkeit, wie Si­ likonöl, arbeitenden Drehdämpfer zu vermeiden, ist in DE 42 09 821 A1 ein Drehdämpfer angegeben, bei dem ein ring­ förmiges, elastisches Teil vorgesehen ist, das über Rollen in Einkerbungen auf den äußeren Umfang des Rotors zusammen­ arbeitet, um die gewünschte Dämpfung bzw. Bremswirkung zu erzielen. Bei einer Ausgestaltungsform sind die Einkerbungen am Drehteil länglich ausgebildet und haben eine Tiefe, wel­ che ausgehend von einem Ende zum anderen Ende größer wird. Bei dieser Auslegung ist es möglich, in einer Drehrichtung des Drehteils eine Bremswirkung zu erzielen, während in der entgegengesetzten Richtung kein Dämpfungseffekt erzielt wird. Bei dieser Auslegungsform ist aber die Dämpfungswirkung zwangs­ läufig immer einer Drehrichtung zugeordnet, ohne daß hierfür eine zusätzlich Betätigung erforderlich ist. Auch bei diesem Drehdämpfer wird die Bremswirkung im wesentlichen durch die Radialfläche des Drehteils bestimmt und ferner ist keine Möglichkeit einer Abkopplung des Drehdämpfers angegeben.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten eine Bewegungsbremse der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche bei mög­ lichst gedrängtem Bauraum eine größere Bremswirkung erzeugt und vielseitig einsetzbar ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu eine Bewegungsbremse mit einem Reibteil, welches in Wechselwirkung mit einer Wirkfläche eines Drehteils im Gehäuse die Drehbewegung desselben bremst, wobei das Drehteil mit einem zu bremsenden Teil bewegungsverbind­ bar ist, dadurch aus, daß das Drehteil walzenförmig ausgebildet ist und seine axiale Umfangsfläche die Wirkfläche bildet, daß beidseitig am Drehteil je eine Bewegungsübertragungsverbin­ dung zum zu bremsenden Teil vorgesehen ist, und daß die Brem­ se abkoppelbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Bewegungsbremse lassen sich rela­ tiv große Bremskräfte dadurch erzeugen, daß man die axiale Umfangsfläche des Drehteils für die Erzeugung der Bremswirkung im Zusammenwirken mit dem Reibteil nutzt. Hierdurch er­ gibt sich eine relativ leistungsstarke, aber flachbauende Be­ wegungsbremse. Da ferner bei der erfindungsgemäßen Bewegungs­ bremse auf beiden Seiten der Lagerwelle des Drehteils je ei­ ne Bewegungsübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, läßt sich die erfindungsgemäße Bewegungsbremse vielseitig einsetzen, und die Bremswirkung läßt sich auch auf großbemessene Tei­ le gleichmäßig übertragen, da eine axial beabstandete Brems­ krafteinleitung bei dem zu bremsenden Teil möglich ist. Fer­ ner ist die erfindungsgemäße Bewegungsbremse derart ausge­ legt, daß sie abkoppelbar ist, wodurch erreicht wird, daß die Bremse beispielsweise nur in einer Bewegungsrichtung des zu bremsenden Teils wirksam ist, während sie in der entgegenge­ setzt gerichteten Bewegungsrichtung unwirksam ist. Hierdurch können Bedienungserleichterungen bei einem zu bewegenden Teil erzielt werden. Ferner wird hierdurch ermöglicht, daß sich die Bewegungsbremse nach der Erfindung bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungsfällen einsetzen läßt.

Vorzugsweise ist die Bewegungsbremse nach der Erfindung der­ art ausgelegt, daß das das Reibteil enthaltende Gehäuse drehbeweglich, aber zur Bremsung arretierbar ist. Wenn bei dieser Auslegungsform das Gehäuse arretiert ist, wird ein zu bremsendes Teil bei der erfindungsgemäßen Bewegungsbremse gebremst, während beispielsweise in Gegendrehrichtung zu der Bremswirkung der Bewegungsbremse sich das Gehäuse mitdrehen kann, so daß keine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem darin angeordneten Drehteil auftritt.

Um eine derartige Abkopplung zu ermöglichen, ist die Außen­ fläche des Gehäuses vorzugsweise mit Verrastungen versehen, mit welchen ein Betätigungsteil zur Arretierung zusammenar­ beiten kann, welches vorzugsweise in Richtung des Verrastungs­ eingriffes federbelastet ist. Wenn man dieses Betätigungsteil entgegen der Federvorbelastungskraft beaufschlagt, kommt die Außenfläche des Gehäuses vom Verrastungseingriff frei und kann sich somit frei drehen, ohne daß eine Bremswirkung er­ zeugt wird. Als zweckmäßig hat sich hierbei erwiesen, die Verrastungen derart auszulegen, daß sie von einer rändelförmig geriffelten Außenfläche gebildet werden.

Das Betätigungsteil zum Arretieren und Freigeben des Gehäu­ ses der Bewegungsbremse ist vorzugsweise derart ausgelegt, daß es formschlüssig mit den Verrastungen an der Außenfläche des Gehäuses der Bewegungsbremse zusammenarbeitet.

Vorzugsweise wird als Reibteil eine viskose Masse eingesetzt, welche im Gehäuse der Bewegungsbremse untergebracht ist und beispielsweise von Silikonfett gebildet wird.

Als eine von vielen Möglichkeiten ist als Bewegungsüber­ tragungsverbindung von dem Drehteil zu dem zu bremsenden Teil ein Zahnrad vorgesehen. Das jeweilige Zahnrad kann vor­ zugsweise mit einer zugeordneten Zahnstange zusammenarbeiten, welche beispielsweise ein zu bremsendes Teil darstellt.

Selbstverständlich sind in Abhängigkeit von den jeweils zu verwirklichenden Anwendungsfällen auch andersartig ausgelegte Bewegungsübertragungsverbindungen möglich, wie Reibschlußver­ bindungen o. dgl. Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Bewe­ gungsbremse ist es vielmehr, daß man bei einer gedrängten Bauweise eine möglichst große Wirkfläche zur Bremswirkungs­ erzeugung hat und daß die Bewegungsbremse derart ausgestal­ tet ist, daß sie nur in einer Richtung eine Bewegungsbremsung erzeugt und somit einseitig wirkend ist.

Die Bremswirkung läßt sich auch auf eine andere Weise, wie im Zusammenwirken mit einem Feststoff, einer Materialpaarung (bei­ spielsweise Kunststoffmaterialpaarung) oder mit einer Umschlingungs­ reibungsanordnung aufbringen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht mit Teil­ schnittdarstellung einer Grundausführungs­ form einer Bewegungsbremse nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Bewe­ gungsbremse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht zur Verdeut­ lichung einer Einrichtung zur Arretierung des Gehäuses der Bewegungsbremse nach den voranstehenden Figuren, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Anwendungs­ beispiels der voranstehend gezeigten Bewe­ gungsbremse.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

An Hand den Fig. 1 und 2 wird eine bevorzugte Grundausfüh­ rungsform einer Bewegungsbremse nach der Erfindung erläu­ tert, welche dort insgesamt mit 1 bezeichnet ist. Die Be­ wegungsbremse 1 umfaßt ein axial länglich ausgebildetes Ge­ häuse 2, welches einen Außenumfang gemäß einer Rotationsflä­ che hat. Das Gehäuse 2 ist beispielsweise hohlzylindrisch ausgelegt. Im Innern des Gehäuses 2 ist ein walzenförmig ausgebildetes Drehteil 3 drehbeweglich angeordnet, wozu bei­ spielsweise Lagerwellen 4 an den Stirnseiten des Drehteils 3 angebracht sind, welche in den zugeordneten Stirnseiten des Gehäuses 2 drehbeweglich gelagert sind. Der Zwischenraum 5 zwischen der Außenfläche des walzenförmigen Drehteils 3 und der Innenfläche des Gehäuses 2 ist mit einer viskosen Masse, wie Silikonöl bzw. Silikonfett, zur Bildung eines Reibteils 6 ausge­ füllt. Die Lagerwellen 4 sind über die Stirnflächen des Gehäuses 2 hinaus herausge­ führt und tragen an ihren jeweiligen Enden beispielsweise ein Zahnrad 7, welches eine Bewegungsübertragungsverbindung zu einem in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellten, zu brem­ senden Teil bildet.

Die Wirkfläche 8 dieser Bewegungsbremse 1 wird von der gesamten axialen Außenumfangsfläche des walzenförmigen Drehteils 3 gebildet, so daß man im Zusammenwirken mit dem Reibteil 6 wie der viskosen Masse im Gehäuse 2 eine relativ große Bremskraft er­ zeugen kann. Zur Verstärkung der Bremswirkung kann die Außen­ fläche des walzenförmigen Drehteils 3 gegebenenfalls noch mit Erhebungen und Vertiefungen, Riffelungen oder derglei­ chen versehen sein.

Wie ferner aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Außenfläche 9 des axial langgestreckt ausgebildeten Gehäuses 2 mit Ver­ rastungen 10 versehen, welche beispielsweise von Riffelungen oder dergleichen gebildet werden können. In diese Verrastun­ gen 10 kann - wie in Fig. 3 gezeigt ist - ein Betätigungs­ teil 11 eingreifen, um das Gehäuse 2 der Bewegungsbremse 1 festzulegen und hierdurch die Bewegungsbremse 1 in Wirkung zu bringen. Wenn das Gehäuse 2 der Bewegungsbremse 1 fest­ gelegt ist, tritt eine Relativbewegung zwischen dem walzen­ förmigen Drehteil 3 und der viskosen Masse 6 im Gehäuse 2 auf, wodurch die Bremswirkung erzeugt wird, welche dann bei­ spielsweise über die von den Zahnrädern 7 gebildete Bewegungs­ übertragungsverbindung zu dem zu bremsenden und nicht näher dargestellten Teil übertragen wird.

Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Bewegungsbremse 1 zwei wirksame Abtriebsenden, so daß eine derartige Bewegungsbrem­ se 1 vielseitig einsetzbar ist. Natürlich ist es in Abhängig­ keit von den Anwendungsfällen möglich, die Bewegungsbremse 1 derart auszulegen, daß nur ein abtriebsseitiges Ende vorhan­ den ist, wenn dies für die Bewegungsübertragungsverbindung ausreicht.

Insbesondere ist die Bewegungsbremse 1 radial äußerst platz­ sparend ausgebildet, da die Wirkfläche 8 im wesentlichen von der axialen Umfangsfläche des walzenförmigen Drehteils 3 ge­ bildet wird. Zum andern läßt sich die Bewegungsbremse 1 auch bei schaltbaren zu bewegenden und zu bremsenden Teilen dank der Verrastungen 10 des Betätigungsteils 11 einsetzen und darüber hinaus ist diese Bewegungsbremse 1 auch für relativ lang und/oder relativ breit bemessene zu bremsende Teile ge­ eignet, da die Bremswirkung sich abtriebsseitig auf in rela­ tiv großem Abstand zueinander bewegende Teile übertragen läßt. Zur Abkopplung der Bewegungsbremse 1 wird beispielsweise das in Fig. 1 gezeigte Betätigungsteil 11 von den Verrastun­ gen 10 auf der Außenfläche 9 des Gehäuses 2 außer Eingriff gebracht, so daß das Gehäuse 2 sich mitdrehen kann und daher keine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem walzenför­ migen Drehteil 3 auftritt und somit keine Bremswirkung er­ zeugt wird.

In Fig. 3 ist das Betätigungsteil 11 derart dargestellt, daß es mittels einer Feder 12 in Richtung der Festlegestellung im Zusammenwirken mit den Verrastungen 10 auf der Außenfläche 9 des Gehäuses 2 vorbelastet ist, so daß die dort dargestellte Stellung des Betätigungsteils 11 sich auf den Wirkzustand der Bewegungsbremse 1 bezieht. Wird hingegen das Betätigungsteil 11 beispielsweise über das Griffteil 13 von Hand mit einer Kraft entgegen der Wirkkraft der Feder 12 beaufschlagt, so wird das Betätigungsteil 11 außer Eingriff von den Verrastun­ gen 10 auf der Außenfläche 9 des Gehäuses 2 gebracht und das Gehäuse 2 kann sich zusammen mit dem walzenförmigen Drehteil 3 drehen, ohne daß eine Bremskraft erzeugt wird.

Natürlich handelt es sich bei der Darstellung des Betätigungs­ teils 11 in Fig. 3 lediglich um ein Anwendungsbeispiel, und es können in Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsfällen von Hand betätigte Betätigungsteile 11, automatisch betätigte, mittels Servoeinrichtungen betätigte oder auch in einen Bewe­ gungsablauf eingebundene Betätigungsteile eingesetzt werden. Wesentlich hierbei aber ist, daß die Bewegungsbremse 1 durch eine zusätzliche Einwirkung von außen in ihren Bremszustand schaltbar ist oder dieser Bremszustand aufgehoben werden kann, um die Bremswirkung der Bewegungsbremse 1 aufzuheben und die Bewegungsbremse 1 vom Gesamtbewegungsablauf des zu bewegen­ den Teils abzukoppeln.

In Fig. 4 ist ein allgemeines Anwendungsbeispiel der voranste­ hend näher erläuterten Bewegungsbremse 1 gezeigt. Hierbei grei­ fen die axial jeweils außen liegenden und zur Bewegungsüber­ tragung dienenden Zahnräder 7 beispielsweise in zugeordnete Zahnstangen 14 ein, welche beispielsweise als Längsführungen für ein zu bewegendes und zu bremsendes Teil dienen, welches dort schematisch mit 15 verdeutlicht ist. Das zu bewegende und zu bremsende Teil 15 ist beispielsweise mit Hilfe einer Feder 16 in seine Grundbewegungsrichtung (bei der Darstel­ lung in Fig. 4 in Richtung nach rechts) vorbelastet. Wenn wie in Fig. 4 gezeigt ist, das Betätigungsteil 11 das Gehäuse 2 durch das Zusammenwirken mit den Rastungen 10 auf der Außen­ fläche 9 des Gehäuses 2 festlegt, so wird die Bewegung des zu bremsenden Teils 15 in Richtung der Wirkrichtung der Fe­ der 16 gebremst. Das zu bremsende Teil 15 führt somit eine wesentlich verlangsamte Bewegung unter Führung über die Zahn­ stangen 14 aus. Ist hingegen das Griffteil 13 ausgerückt, so kann sich das Gehäuse 2 mitdrehen und das zu bewegende Teil 15 führt eine im wesentlichen ungebremste Bewegung in Wirk­ richtung der Feder 16 oder entgegen derselben aus. Wenn man daher beispielsweise das zu bewegende Teil 15 in Fig. 4 in Richtung nach links bewegen möchte und die Bewegungsbremse 1 durch Betätigen des Betätigungsteils 11 abgekoppelt ist, so ist eine Bewegung des zu bewegenden Teils 15 lediglich entgegen der Federkraftwirkung der Feder 16 und nicht noch unter Überwindung der Bremskraft der Bewegungsbremse 1 möglich, wodurch man eine beträchtliche Erleichterung bei einer Bewegung des zu bewegenden Teils 15 entgegen der Bremsbewegung erhält.

Das an Hand von Fig. 4 gezeigte Beispiel verdeutlicht die vielseitige Anwendbarkeit der Bewegungsbremse 1 sowie deren Schaltbarkeit und nahezu universelle Einsetzbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Umstände des Anwendungsfalles.

Es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen mög­ lich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen: Insbesondere kann natürlich die Axialerstreckung des Gehäuses 2 und/oder des walzenför­ migen Drehteils 3 in entsprechender Abstimmung auf die erfor­ derliche Bremswirkung bzw. Bremskraft gewählt werden. Wesent­ lich aber bei der erfindungsgemäßen Bewegungsbremse 1 ist es, daß die Umfangsfläche des walzenförmigen Drehteils 3 und nicht deren Radialfläche als Wirkfläche 8 genutzt wird. Hierdurch lassen sich selbst bei einer radial gedrängten Bauweise re­ lativ große Bremskräfte mit Hilfe der Bewegungsbremse 1 er­ zeugen und aufbringen. Die Abtriebsseite der Bewegungsbremse 1 läßt sich auf die jeweiligen Anwendungsfälle in angepaßter Weise abstimmen.

Die Bremswirkung der Bremsvorrichtung läßt sich auch auf die andere Weise, beispielsweise mittels eines Teststoffs mit Brems­ wirkung, wie Gummi, Filz oder dergleichen, oder einer Material­ paarung, insbesondere einer Kunststoffmaterialpaarung, oder einer Umschlingungsreibungsanordnung erzeugen und aufbringen.

Claims (10)

1. Bewegungsbremse mit einem Reibteil (6), welches in Wechselwirkung mit einer Wirkfläche (8) eines Drehteils (3) im Gehäuse (2) die Drehbewegung desselben bremst, wobei das Drehteil (3) mit einem zu bremsenden Teil bewegungsverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (3) walzenförmig ausgebildet ist und seine axiale Umfangsfläche die Wirkfläche (8) bildet, daß beidseitig am Drehteil (3) je eine Bewegungsübertragungsverbindung (7) zum zu bremsenden Teil vorgesehen ist, und daß die Bremse (1) abkoppelbar ist.

2. Bewegungsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibteil (6) in einem Gehäuse (2) enthalten ist, welches drehbeweglich, aber zur Bremsung arretierbar ist.

3. Bewegungsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (9) des Gehäuses (2) mit Verrastungen (10) versehen ist, mit welchen ein Betätigungsteil (11) zur Arretierung zusammenarbeitet, welches in Richtung des Verrastungseingriffs federbelastet ist.

4. Bewegungsbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungen (10) von einer rändelförmig geriffelten Außenfläche (9) gebildet werden.

5. Bewegungsbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungsteil (11) formschlüssig mit den Verrastungen (10) zusammenarbeitet.

6. Bewegungsbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Bewegungsübertragungsverbindung ein Zahnrad (7) dient.

7. Bewegungsbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (7) mit einer zugeordneten Zahnstange (14) zusammenarbeitet.

8. Bewegungsbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Reibteil (6) von einer viskosen Masse gebildet wird, die im Gehäuse (2) aufgenommen ist.

9. Bewegungsbremse nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die viskose Masse (6) Silikonfett ist.

10. Bewegungsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bremswirkung im Zusammenwirken mit einem Feststoff, einer Material­ paarung oder mit einer Umschlingungsreibungsanordnung erhält.