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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine mechanische, normalerweise angelegte Bremsvorrichtung,
die zum Verzögern
von sich bewegenden Körpern
eingesetzt wird. Die normalerweise angelegte Bremsvorrichtung, auf
die hierin Bezug genommen wird, erhält eine Bremsung von Anfang
bis zum Ende aufrecht, wenn das Antriebselement und das angetriebene Element
im Ruhezustand sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Im
allgemeinen benötigen
alle existierenden Bremsen, unabhängig davon, ob es sich um mechanisch
angetriebene, elektromagnetische oder elektromagnetisch hydraulische
Vorrichtungen handelt, ziemlich komplizierte energieverbrauchende
Krafterzeuger. Zum Beispiel benötigt
die vorliegende, normalerweise angelegte Bremse zusätzliche
Krafterzeuger, welche eine äußere Kraft
zum Lösen
der normalerweise angelegten Bremse liefern. Nimmt man die elektromagnetische
gekuppelte Bremse als weiteres Beispiel, so nutzt ihr angelegter
Ruhezustand eine Federkraft zum Bremsen bei einer Körperverzögerung;
wenn der Körper
sich fortbewegen oder sich drehen muss, muss der Elektromagnet erregt
sein, um eine elektromagnetische Kraft gegen die Federkraft zu erzeugen,
damit die normalerweise angelegte Bremse gelöst wird.
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Am
26. April 1989 wurde im Patentblatt für chinesische Erfindungen (Gazette
of Patent for Chinese Invention) ein Patent mit dem Titel "Braking apparatus
employing the brake force transformed from the inertial force" (Bremsvorrichtung,
die die von der Trägheit
umgewandelte Bremskraft verwendet) unter der Anmeldungsnummer 87102097
veröffentlicht. Dabei
umfasst die Bremsvorrichtung zusätzlich
Krafterzeuger, Servomechanismus, Bremsmechanismus und Verstärkungsmechanismus,
und die hauptsächliche
externe Bremskraft wird von der Trägheitskraft umgewandelt, was
zur Verzögerung
des sich bewegenden Körpers
führte.
Diese Vorrichtung weist die Merkmale kurzer Bremsdauer, schnellen
Lösens
sowie Arbeitszuverlässigkeit
auf, wenngleich noch ein zusätzlicher
Krafterzeuger erforderlich ist, um im normalen kinematischen Zustand
Bremsfunktionskraft zu schaffen, und eine gewisse Energiemenge wird beim
Betrieb zusätzlicher
Krafterzeuger verbraucht.
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US
Patent 2,783,861 offenbart einen Bremsmechanismus, der ein Antriebselement,
ein angetriebenes Element, ein Schwimmbremselement, eine Bremsscheibe
und Nockenmittel aufweist. Wenn das Antriebsmittel mit Energie versorgt
wird, wirkt das Nockenmittel, um das Schwimmbremselement von der
Bremsscheibe zu trennen, was dem angetriebenen Element erlaubt,
von dem Antriebsmittel angetrieben zu werden.
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Angesichts
der vorherigen Tatsachen ist die Erfindung die Weiterentwicklung
und wichtigste Verbesserung der gegenwärtigen Technologie einschließlich der
oben erwähnten
Patente, in denen eine Einrichtung mit kompakter Struktur vorgeschlagen
wird, mit der sich ein Bremsen oder Bremslösen ohne zusätzliche
Energie im Normalbetrieb oder Ruhezustand realisieren lässt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die Bremsen oder Bremslösen
unter Nutzung der sich ergebenden Relativbewegung im Zeitraum nach
Start und Ende der Übertragung
zwischen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element anwenden
kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die Bremsen oder Bremslösen
unter Verwendung der konkav-konvexen Passfläche des Verbindungsmechanismus zwischen
dem Antriebselement und dem angetriebenen Element erreicht.
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INHALT DER
ERFINDUNG
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Die
obengenannten Aufgaben werden von der mechanischen Baugruppe nach
Anspruch 1 gelöst.
Weitere bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Aufgaben
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ferner durch die
folgenden anliegenden Zeichnungen und Erläuterungen der Ausführungsformen
klargestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsdarstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung längs der Schnittlinie
A-A in 2, welche die Struktur des Gleitstiftes, des Gleitloches
und der Verbindungsstange veranschaulicht;
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2 ist
eine Querschnittsdarstellung längs der
in 1 angegebenen Schnittlinie B-B;
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3 ist
eine Achsenschnittansicht des Kraftschaltermechanismus;
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4 ist
eine Querschnittsansicht längs
der in 3 angegebenen Schnittlinie G-G;
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5 ist
eine Explosionsansicht der konkav-konvexen Passfläche des
Bewegungsblockes und Antriebsblockes;
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6 ist
eine Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung, und
zwar längs der
Schnittlinie C-C in 7;
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7 ist
eine Querschnittsansicht längs
der in 6 angegebenen Schnittlinie D-D;
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8 ist
eine Querschnittsansicht des Kompensationssystems längs der
in 6 angegebenen Schnittlinie E-E;
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9 ist
eine Querschnittsansicht des Kompensationssystems längs der
in 6 angegebenen Schnittlinie F-F;
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10 ist
ein Achsenschnitt der dritten Ausführungsform der Erfindung;
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11 ist
eine Draufsicht der im Reduktionsgetriebe angewandten Erfindung;
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12 ist
eine Querschnittsansicht längs der
in 11 angegebenen Schnittlinie M-M;
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13 ist
eine Querschnittsansicht längs der
in 11 angegebenen Schnittlinie N-N;
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14 ist
ein Achsenschnitt der fünften
Ausführungsform
der Erfindung;
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15 ist
ein Achsenschnitt der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
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16 ist
eine Querschnittsansicht der siebten Ausführungsform der Erfindung;
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17 ist
eine Querschnittsansicht längs der
in 16 angegebenen Schnittlinie K-K;
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18 ist
eine Querschnittsansicht längs der
in 16 angegebenen Schnittlinie H-H;
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19 ist
die achte Ausführungsform
der Erfindung;
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1 bis 5 veranschaulichen
die erste Ausführungsform
der Erfindung.
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DIE BEVORZUGTE
REALISIERUNGSART DER ERFINDUNG
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Die
normalerweise angelegte Bremse der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst
den feststehenden Sitz 1, das Bremsteil 2, die
Auslösefeder 3 und
den Kraftschaltmechanismus 4, das angetriebene Element 9,
das Antriebselement 11; ihre Struktur und Verbindungsbeziehung
sind wie folgt:
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Die
Bremsbacke 6 ist am feststehenden Sitz 1 montiert
(die beiden Teile wurden in einer Gesamteinheit vereint), die Bremsreibungsfläche 8 des Bremsteils 2 kann
eine flache Fläche
oder Kegelfläche
sein, die mit der Reibungsfläche
der Bremsbacke 6 gekuppelt wird, um dadurch eine Bremsung
zu erreichen oder nicht zu bremsen. 2 zeigt
den engen Kontaktzustand der Reibungsfläche der Bremsbacke 6 mit
der Reibungsfläche
des Bremsteils, d. h. im Bremszustand.
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Am
Bremsteil 2 sind das längs
der Kreisbogenrichtung ausgeführte
Gleitloch 7 und die Achsbuchse 10 des angetriebenen
Elementes für
die Verbindung mit dem passiv angetriebenen Element 9 eingebaut;
das Gleitloch 7 hat längs
der Kreisbogenrichtung eine bestimmte Länge. Da das Bremsteil 2 und
die Achsbuchse 10 in einer Gesamteinheit vereint wurden,
wird deshalb, wenn das Bremsteil 2 und die Bremsbacke 6 mit
Hilfe eines engen Kontakts im Bremszustand sind, die Bremsfunktion
des passiv angetriebenen Elementes 9 über die Achsbuchse 10 realisiert
und durch eine Passung der Achsbuchse und des angetriebenen Elementes 9 wird
das Bremsteil 2 durch Gleiten längs der Axialrichtung relativ zum
angetriebenen Element 9 verschoben.
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Ein
Ende der Verbindungsstange ist am Bremsteil 2 montiert,
die Feder 3 ist an diesem Ende der Verbindungsstange montiert,
ihre Federkraft wird am Bremsteil 2 ausgeübt. Wenn
die Bremse, über
die Wirkung der Feder 3, im Bremszustand ist, gibt das Bremsteil 2 einen
festen Kontakt zur Bremsbacke 6 vor (die Wirkungsweise
der Bremsbacke 6 und der Feder 20 werden nachfolgend
angegeben).
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Der
Kraftschaltmechanismus 4 umfasst den Bewegungsblock 13,
der mit dem Antriebselement 11 verbunden ist und den Antriebsblock 14,
der mit dem Bremsteil 2 befestigt ist (siehe 3 bis 5).
Die Kontaktfläche
des Bewegungsblockes 13 und Antriebsblockes 14 ist
die konkav-konvexe
Passkontaktfläche 15 (ist
dem angetriebenen Element des Nockenmechanismus äquivalent, das ebenfalls eine Nockenfläche aufweist).
Wenn das Antriebsteil eine aktive Kraft aufgenommen hat, versetzt
es den wirkenden Block in Drehung, woraufhin das Nockensegment sich
zum Nocken des Antriebsblockes 14 bewegt und eine Schubkraft
auf den Antriebsblock 14 ausübt, was den Antriebsblock 14 in
eine Axialbewegung versetzt (wie durch den Pfeil in 5 dargestellt)
und dadurch das angetriebene Element 2 gegen die wirkende
Kraft der Feder 3 bewegt, um es nach außen zu verschieben, mit der
Folge, dass die Bremsreibungsfläche
des Bremsteils 2 von der Bremsbacke 6 getrennt
wird und die Bremse gelöst wird.
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Der
Gleitstift 5 ist im Gleitloch des Bremsteils 2 angeordnet,
das eine Ende ist mit dem Antriebselement 11 verbunden,
das andere Ende passt in den Bewegungsblock 13 des Kraftschaltmechanismus 4 (siehe 1).
Der Gleitstift ist relativ zum darin befindlichen Gleitloch verschiebbar.
Durch die Verschiebung des im Gleitloch 7 eingetauchten
Gleitstiftes 5 wird der Bewegungsblock 13 in Drehung
versetzt, danach wird das Bremsteil 2 angetrieben, um über den
Antriebsblock 14 bewegt zu werden.
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Die
Erfindung realisiert die Bremslösefunktion
für die
normalerweise angelegte Bremse, wobei das Verfahren, welches das
angetriebene Element 9 in normale Bewegung versetzt, folgendermaßen ist: Nachdem
das Antriebselement 11 durch ein aktives Element wie einen
Motor in Betrieb genommen wurde und sich zu bewegen beginnt, hat
das Antriebselement 11 eine aktive Kraft angenommen und
es beginnt sich dann zu drehen und verschiebt den Gleitstift 5 im
Gleitloch 7. Somit versetzt ein anderes Ende des Gleitstiftes 5 den
Bewegungsblock 13 des Kraftschaltmechanismus in Drehung,
dann übt
der Bewegungsblock 13 eine Schubkraft auf den angetriebenen Block 14 aus,
um den angetriebenen Block 14 zur Verschiebung des Bremsteils 2 nach
außen
zu benutzen und so allmählich
die Bremse zu lösen.
Solange die Bremse noch nicht vollständig gelöst wurde, wird das passiv angetriebene
Element 9 weiter im Ruhezustand gehalten. Nachdem der Gleitstift 5 an ein
Ende des Gleitloches 7 verschoben wurde, ist die Bremsfunktion
vollständig
aufgehoben. Gegenwärtig wirkt
der Gleitstift 5 als Übertragungsachse
des Drehmomentes, um das Bremsteil 2 in Drehung zu versetzen,
dann beginnt das passive angetriebene Element 9 in der
Achsbuchse 10 des Bremsteils mit seiner normalen Bewegung.
Speziell die Nutzung der Vorlaufzeit zwischen der ersten Drehung
des Antriebselementes 11 und dem vorübergehenden Ruhezustand des
angetriebenen Elementes 9 durch die Verschiebung des Gleitstiftes 5 im
Gleitloch 7, versetzt den Bewegungsblock 13 in
Drehung, so dass der Antriebsblock 14 das Bremsteil 2 nach
außen
verschieben und die Bremsfunktion ausüben kann. Nachdem die Bremsfunktion
vollständig
aufgehoben ist, bewegt sich das passiv angetriebene Element normal, der
Bewegungsblock 13 des Kraftschaltmechanismus dreht sich
durch die Wirkung des Gleitstiftes 5; wegen der Begrenzung
der Position des Gleitloches 7 stellt das konvexe Segment
am Bewegungsblock 13 den Kontakt mit dem konvexen Segment
zuverlässig
sicher, um den Bremslösezustand
zu halten.
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Das
Verfahren zur Wiederherstellung der Bremsfunktion der normalerweise
angelegten Bremse besteht, falls die Bremsfunktion benötigt wird,
darin, die Energiequelle von der Antriebskomponente (wie einem Motor)
abzutrennen, wegen des Verlustes an aktiver Kraft wird das Antriebselement 11 wegen des
Gegendrehmomentes in Bezug auf die Bewegung verzögert, dann macht der Gleitstift 5 in
Bezug auf den Startvorgang eine umgekehrte Verschiebung im Gleitloch 7,
versetzt somit den Bewegungsblock 13 in eine entsprechende
Drehung in der Gegenrichtung und verursacht, dass das konvexe Segment
des Bewegungsblockes 13 sich so lange zum konkaven Flächensegment
am Antriebsblock 14 verschiebt, bis die Schubkraft zwischen
dem Bewegungsblock und dem Antriebsblock aufgehoben ist. Da die
Auslösefeder 3 am
Bremsteil 2 wirkt, wird deshalb das Bremsteil 2 von
der Feder 3 niedergehalten, um den Kontakt mit der Bremsbacke 6 herzustellen,
es tritt ein Reibungswiderstand auf, um die Bewegung des Bremsteils 2 zu
stoppen, das passiv angetriebene Element 9, das mit dem
Bremsteil 2 verbunden ist, und die Achsbuchse 10 werden
dementsprechend verzögert,
d. h. die Bremsfunktion wird realisiert.
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Es
ist daran zu erinnern, dass die oben erwähnte Beschreibung sich lediglich
auf die Passsituation einer axialen Flanke des Bewegungsblockes 13 bezieht,
während
der Bewegungsflächenabgleich
mit der Nockenwirkungsfläche
des Antriebsblockes 14 tatsächlich jedoch eine Passstruktur
des Bewegungsblockes 13 ist, die mit den zwei Antriebsblöcken 14 und 18,
entsprechend der Darstellung in 1 bis 5,
ausgestattet ist (siehe unterer Teil des Bewegungsblockes in 5).
Nicht nur das Bremsteil 2, sondern auch ein anderes Bremsteil 16 ist
in der Struktur vorhanden. Tatsächlich
muss das Bremsteil 16 nicht in dieser Ausführungsform
eingebaut sein, wie von der vorherigen Beschreibung bekannt sein
kann. Im Allgemeinen ist die Wirkung des Bremsteils 2 ausreichend.
Eine einfache Platte kann anstelle des Bremsteils 16 verwendet
werden, während
das andere Ende der Verbindungsstange 12 mit der Platte
verbunden werden kann. Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung für
die Struktur mit dem Bremsteil 16 ausführlich beschrieben. (Eine andere
Kontaktfläche 19 des
Antriebsblockes 18 und die Auslösefeder 20 sind in 4 wie folgt
dargestellt).
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Es
ist außerdem
daran zu erinnern, dass die Verbindungsbeziehung des angetriebenen
Elementes und Antriebselementes in der Ausführungsform tatsächlich zu
einer elastischen Kupplung äquivalent ist.
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Die
zweite Ausführungsform
der Erfindung ist in 6 bis 9 dargestellt,
wobei gleiche oder ähnliche
Teile in der oben erwähnten
Ausführungsform
mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen sind.
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Ein
Bremsteil 16, das mit dem Bremsteil 2 vergleichbar
ist, ist auf der anderen Seite der Bremsbacke 6 eingebaut,
und die Bremsreibungsfläche
des Bremsteils 16 dient zum entsprechenden Kuppeln der
anderen Flanke der Bremsbacke 6. Das andere Ende des Bewegungsblockes 13 dient
zum Einrichten des Antriebsblockes 18, der mit dem Antriebsblock 14 vergleichbar
ist (siehe 4, 5); die konvex-konkave
Kontaktfläche 19 des
Bewegungsblockes 13 und des Antriebsblockes 18 ist
zur Kontaktfläche 15 symmetrisch.
Eine Gleitfeder 17 ist zwischen der Achsbuchse des Bremsteils 16 und
der Achsbuchse des Bremsteils 2 eingebaut, um die zwei Elemente
gleichzeitig in ihre gemeinsame Bewegung zu versetzen bzw. zu stoppen,
und die zwei Bremsteile sind relativ zueinander längs der
Gleitfeder in Axialrichtung verschiebbar. Die zwei Enden der Verbindungsstange
sind jeweils mit dem Bremsteil 2 und dem Bremsteil 16 verbunden,
die Feder 3 ist am Bremsteil, und zwar am Ende der Verbindungsstange 12 am
Bremsteil 2 montiert, und die elastische Kraft der Feder
wirkt am Bremsteil 2. Eine zur Feder 3 symmetrische
Feder 20 kann am anderen Ende der Verbindungsstange 12 (siehe 2)
montiert sein. Die Federkraft der Feder wirkt am Bremsteil 16.
Außerdem
kann das andere Ende der Verbindungsstange 12 auch am Bremsteil 16 befestigt
werden. Die Feder 3 wirkt über die Verbindungsstange 12 am Bremsteil 6 (siehe 7).
Der Reibbelag ist auf der Bremsreibungsfläche des Bremsteils 2 und
Bremsteils 16 aufgebracht; für eine gleichmäßige Wirkung müssen mindestens
zwei Gleitstifte 5 und entsprechende Gleitlöcher 7 vorhanden
sein und symmetrisch gleichmäßig verteilt
sein. Es gibt 6 Gleitlöcher 7 am
Bremsteil 2 der Ausführungsform
(siehe 6) und es gibt 6 entsprechende Gleitstifte 5,
damit auf sie gleichmäßig eingewirkt
wird. Mindestens zwei Verbindungsstangen 12 sind zum Verbinden
der Bremsteile einzubauen und in symmetrischer Homogenität einzurichten.
Es gibt zwei Auslösefedern 3 in der
Ausführungsform.
Zwei Auslösefedern 20 können entweder
verwendet oder nicht eingebaut werden.
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Das
Arbeitsverfahren zur Aufhebung des Bremszustandes in der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist wie folgt: Der Bewegungsblock 13 dreht sich
gemäß der Drehung
des Gleitstiftes 5 beim Start des Antriebselementes aufgrund
der angreifenden aktiven Kraft und übt eine nach außen gerichtete Schubkraft
am Antriebsblock 14 und am Antriebsblock 18, die
an den zwei Enden angeordnet sind, aus, so dass das Bremsteil 2 und
das Bremsteil 16 sich gleichzeitig nach außen verschieben
können, um
von der Bremsbacke 6 abzuheben, wodurch die Bremslösefunktion
der normalerweise angelegten Bremse realisiert wird und sich ein
Normalbetrieb des passiv angetriebenen Elementes ergibt. Wenn am Antriebselement
die aktive Kraft verloren ist, dreht sich der Bewegungsblock 13 in
entgegengesetzter Richtung gemäß der Bewegung
des Gleitstiftes 5, so dass sich das konvexe Flächensegment
des Bewegungsblockes zum konkaven Flächensegment bewegen kann, dies
hebt die Schubkraft auf, die Auslösefeder 3 und Auslösefeder 20 wirken
jeweils am Bremsteil 2 und Bremsteil 16, oder üben am Bremsteil 2 und
Bremsteil 16 durch die Auslösefeder 3 über die
Verbindungsstange gleichzeitig eine Kraft aus, bewegen somit die
zwei Bremsteile nach innen, um einen festen Kontakt mit der Bremsbacke 6 herzustellen
und somit den normalerweise angelegten Bremszustand wiederherzustellen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
können
sowohl das Bremsteil 2 als auch das Bremsteil 16 durch die
Scheibe 21 zusammengesetzt sein, die Innenzähne aufweist,
und das Kernstück 22,
das Bremskompensationssystem 23 und eine Gleitfeder 24,
mit Hilfe derer die Scheibe und das Kernstück gleichzeitig bewegt bzw.
gestoppt werden können,
sind zwischen der Scheibe 21 und dem Kernstück 22 eingebaut;
die Gleitfeder 24 wird außerdem eingesetzt, um das Gleichgewicht
der Montagestruktur der Scheibe längs des Kernstückes sicherzustellen.
Bei der Ausführungsform
wird das Bremskompensationssystem am Bremsteil 2 und am
Bremsteil 16 symmetrisch eingebaut. Die Bremsbacke 6 hat
eine Doppelplattenstruktur, eine Gleitverbindung wird durch den Tragschaft 30 erreicht,
außerdem
wird in der Doppelplatten-Bremsbacke 6 auch eine innere
Zwischenscheibe 29 an der Verbindungsstange 12 eingebaut, um
die Reibungskraft beim Bremsen zu erhöhen. Das Bremskompensationssystem
ist eine verbesserte Zahnringstruktur, d. h.: Der Zahnring 26 ist
in den Innenkreis der Scheibe 21 eingebaut, der Zahnblock 25 ist
auf dem Kreis des Kernstückes 22 eingerichtet (siehe 8, 9),
die außen
liegenden Zähne
des Zahnblockes 25 weisen eine Passung mit dem Zahnring 26 auf,
die nach außen
gewandte Seite von jedem Zahn ist eine Schräge und die nach innen gewandte
Seite ist eine vertikale Ebene senkrecht zur Achse der Antriebswelle.
Der Zahnring 26 und der Zahnblock 25 können bezüglich der
Flanken passend zueinander ausgeführt sein, die Feder 28 ist
im untersten Teil der Gleitfeder 24 eingebaut, die Gleitfeder 24 lässt sich
durch eine Schraube einstellen, die Scheibe 21 und das
Kernstück 22 lassen
sich zur Ausführung
der manuellen Einstellung des Reibungsabstandes so justieren, dass
sie sich längs
des Gewindes drehen. Der Zahnblock 25 wird in der Nut 27 eingerichtet,
die um die Kreisrichtung im Kernstück 22 ausgebildet
ist, und die auf den Zahnblock 25 wirkende Feder 27a ist
im untersten Teil der Nut 27 eingebaut (siehe 8).
Die Zahnblöcke 25 sind in
Form von Paaren vorhanden; es gibt vier Paare mit insgesamt acht
Blöcken
in der Ausführungsform,
bei der ein Teil von ihnen teilweise gleichmäßig in Paaren angeordnet ist
(vier Paare in der Ausführungsform, die
in 6 nicht geschwärzt
sind) und einen vollständigen
Kontakt hat (siehe 8). Außerdem Blöcke, die gleichartig in Paaren
angeordnet sind (vier geschwärzte
in 6) und teilweisen Kontakt haben (siehe 9).
Bei vollständigem
Kontakt liegt der Betriebszustand vor, d. h. wenn das Kernstück des Bremsteils durch
den Kraftschaltmechanismus angetrieben wird und sich nach außen verschiebt,
ist die Scheibe so eingestellt, dass sie sich nach außen verschiebt
und die Bremsfunktion ausübt.
Nachdem die Schubkraft des Kraftschaltmechanismus weggenommen wurde,
stellt die auf das Kernstück
wirkende Auslösefeder
einen engen Kontakt zwischen der Scheibe und der Bremsbacke her,
um die Bremsfunktion zu realisieren. Der Zahnblock, der Zähne mit
teilweisem Kontakt aufweist, ist sozusagen im Kompensationszustand;
nachdem der Reibbelag der Scheibe bis zu einem gewissen Ausmaß verschlissen
ist, macht das Kernstück 22,
unter der Wirkung des Antriebsblockes, in Bezug auf die Scheibe 21 eine
Relativbewegung nach außen,
der Zahnblock 25 verschiebt sich gegen die Wirkung der
Feder 27a in der Nut nach unten und die Zähne am Block
gleiten in den nächsten
Zahnring der Scheibe, d. h. um in vollständigem Kontakt zu sein, ist
zum Betriebszustand überzugehen
und der Zahnblock, der ursprünglich
in vollständigem
Kontakt war, wechselt dann in den Kompensationszustand mit teilweisem
Kontakt.
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Es
ist zu betonen, dass das Kompensationssystem 23 in der
zweiten Ausführungsform
in anderen Bremsen eingesetzt werden kann, die Scheiben-Bremsteile
gemäß dieses
Prinzips haben, wie die Beschreibungen der nachfolgenden Ausführungsformen
3, 4, 5, 6.
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Die
dritte Ausführungsform
der Erfindung ist in 10 dargestellt. Wie zuvor sind
die gleichen oder ähnlichen
Teile zu den oben erwähnten
Ausführungsformen
mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen.
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10 ist
die Querschnittsdarstellung der axialen Struktur der Ausführungsform.
Die Ausführungsform
ist eine Variante, die auf der oben erwähnten Ausführungsform basiert. Bei ihr
umfasst der feststehende Sitz drei Verbindungsachsen 31 und
zwei Seitenplatten 32, die mit den beiden Enden der drei Achsen
verbunden sind. Die Bremsbacke 6 umfasst zwei einzelne
Scheiben 33, beide sind an der Verbindungsachse 31 gesichert,
das Bremsteil 2 und das Bremsteil 16 und die zwei
einzelnen Scheiben 33 korrespondieren mit den zwei einzelnen
Scheiben 33 der Bremsbacke 6. Zwischen dem Bremsteil 2 und dem
Bremsteil 16 befinden sich zwei einzelne Scheiben 33,
die Bremsbacke 34 ist mit der Verbindungsachse 31 verbunden
und längs
der Achse verschiebbar; auf der Seitenfläche der Bremsbacke 34 sind das
koaxiale innere Servoscheiben-Bremsteil 35, das Bremsteil,
die Bremsbacke und die Reibungsfläche des inneren Servoscheibe-Bremsteils
in gegenseitiger Eins-zu-Eins-Entsprechung
gekuppelt. Somit verwendet die Mehrplatten-Zweischeibenstruktur
das Antriebsteil 11 als Zwischenrad. Bei der Ausführungsform
ist das Zwischenrad das Antriebszahnrad 36, das zwischen
den zwei einzelnen Scheiben 33 eingebaut ist und auf der
Achse 37 einen passenden Sitz hat. Die Achse 37 ist
das passiv angetriebene Element 9 und spielt eine Rolle
bei der Verbindung, und zwar als Verbindungsstange 12 des
Bremsteils. Der Gleitstift 5 ist durch das Antriebszahnrad 36,
die Bremsbacken 2, 16 und das innere Servoscheiben-Bremsteil 35 gesteckt,
seine beiden Enden befinden sich jeweils in den Gleitlöchern des
Bremsteils 2 und des Bremsteils 16. Das Gleitloch 7 kann
auch abgeändert
werden, damit die Kupplung mit dem Gleitstift 5 passend
ausgeführt
ist, und das Gleitloch 7 ist am Antriebszahnrad 36 vorzusehen.
Die Feder 3 und die Feder 20 sind an den beiden
Enden der Achse 37 montiert; der Bewegungsblock 13 im
Kraftschaltmechanismus ist ein einzelnes Teil mit zwei Blöcken, das
jeweils mit den zwei Stirnflächen
des Antriebszahnrades 37 verbunden ist. Wenn der Antriebsblock 14 und
der Antriebsblock 18 eine Antriebsschubkraft am Bremsteil 2 und
am Bremsteil 16 ausüben, überwinden
die zwei Bremsteile 2 und 16 die wirkenden Kräfte der
Auslösefedern 3a und 20a, um
sich nach außen
zu bewegen, so dass die Bremsbacke 34 das innere Servoscheiben-Bremsteil 35 in einen
gelösten
Zustand bringen kann, bei dem kein Druck wirkt und somit die Bremsfunktion
aufgehoben ist. Nachdem die Schubkraft der Antriebsblöcke 14 und 18 sich
aufgehoben haben, werden die zwei Auslösefedern wirksam, die Bremsteile 2 und 16 üben Druck
auf das innere Servoscheiben-Bremsteil 35 und die Bremsbacke 34 aus
und sie bewegen sie so lange nach innen, bis ein gegenseitiger fester
Kontakt hergestellt ist und die Bremsfunktion realisiert ist.
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Beim
Lösen der
Bremse in der dritten Ausführungsform
können,
wenn die wirkenden Kräfte
der Auslösefedern 3a und 20a angemessen
sind, die Bremsteile 2, 16 sowohl hinsichtlich
der Bewegung und als auch hinsichtlich der Position auf einen begrenzten
Bereich eingeschränkt
werden, indem Kreise 39 eingerichtet werden, so dass sie
eine begrenzte Bewegung vornehmen können und gewährleistet wird,
dass die konkav-konvexe Fläche
des Bewegungsblockes 13 nicht die konvex-konkave Fläche des
Antriebsblockes 14 überstreichen
kann. Es werden keine Gleitstifte und Gleitlöcher für die Realisierung dieses Strukturtyps
benötigt
und direkte Kraftübertragungen
werden durch den Bewegungsblock 13 und den Antriebsblock 14 ausgeführt. Genauso
wie bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform ist nur das Bremsteil 2 und
kein Bremsteil 16 eingebaut.
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Die
vierte Ausführungsform
ist in 11 bis 13 dargestellt,
wobei die zu der oben erwähnten Ausführungsform
gleichen oder ähnlichen
Teile mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen sind.
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Diese
Ausführungsform
ist ein markantes Beispiel der Anwendung der dritten Ausführungsform bei
Reduktionsgetrieben; hinsichtlich des entsprechenden Verbindungsmechanismus,
siehe 11 bis 13. Die
zwei Seitenplatten 32 sind jeweils mit den zwei Innenwänden des
Reduziergetriebes verbunden, das Vorgelege 36, d. h. das
Antriebselement greift in das vordere Antriebszahnrad 38 ein
und das passive angetriebene Element ist die Getriebeabtriebswelle 37.
Was die Verbindungsachse 31 betrifft, sind die einzelne
Scheibe 33 und die Bremse 34 in den Zeichnungen
die gleichen wie bei der Ausführungsform
3 und sollen hier nicht erneut beschrieben werden.
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Die
fünfte
Ausführungsform
der Erfindung ist in 14 dargestellt, in der die zu
der oben erwähnten
Ausführungsform
gleichen oder ähnlichen
Teile mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen sind.
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Bei
der fünften
Ausführungsform
sind beide Reibungsflächen
des Bremsteils 2 und des feststehenden Sitzes 1 konische
Flächen.
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Der
feststehende Sitz 1 ist direkt an der Verkleidung (Außenmantel)
des angetriebenen Elementes 40 befestigt, wobei das Bremsteil 2,
das eine konische Reibungsfläche
mit der konischen Scheibe 21 und dem Kern 22 aufweist,
das gleiche Kompensationssystem wie bei der zweiten Ausführungsform
zur Anwendung kommt, d. h. die verbesserte Zahnringstruktur (nicht
in der Figur dargestellt). Ein Ende der Verbindungsstange 12 ist
mit einer inneren Losplatte 41 verbunden. Ein Lager 42 ist
zwischen dem Kraftschaltmechanismus 4 und der inneren Losplatte 41 montiert,
um die Reibungskraft des Kraftschaltmechanismus zu verringern. Die
verbleibenden Elemente umfassen das Antriebselement 11,
das angetriebene Element 9, den Gleitstift 5 und
die Feder 3; es ist nicht erforderlich, Einzelheiten zu
erläutern.
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Das
sechste Ausführungsform
der Erfindung ist in 15 dargestellt, in der die gleichen
oder ähnlichen
Teile mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen sind.
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Bei
dieser Ausführungsform,
bei der die Schwerkraft des Antriebselementes 11 und des
angetriebenen Elementes 9 genutzt wird (gezeigt ist der vertikale
Einbau mit dem oben angeordneten Antriebselement), wird diese jeweils
als wirkende Kraft und Bremskraft eingesetzt, um die Begrenzungsverschiebung
des Kraftschaltmechanismus einzuschränken. Ferner wird keine Verbindungsstange
benötigt.
Der feststehende Sitz wird außerdem
als das Kupplungselement der oberen Antriebselementverkleidung 43 und
der unteren Verkleidung 44 des angetriebenen Elementes genommen.
Ein Lager 42 ist zwischen dem Kraftschaltmechanismus 4 und
der Schubplatte 45 montiert. Ein Lager 46 wurde
jetzt zwischen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element
montiert, um die Reibungskraft zu verringern. Das Bremsteil 2 umfasst
außerdem
die Scheibe 21 und das Kernstück 22, das oben erwähnte Kompensationssystem
kann zwischen der Scheibe 21 und dem Kernstück 22 eingesetzt
werden oder eine direkte Gewindepassung und Einstellung der Feder 47 und
der Feder 48 können
zur Anwendung kommen. Eine Schraube 49 ist an der Federnutposition
der Scheibe 21 angebracht. Nachdem das Reibungsteil verschlissen
ist, wird die Feder 47 durch die Schraube 49 nach
oben zur drehbaren Position gedrückt.
Somit kann der Reibungsspalt eingestellt werden.
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Die
siebte Ausführungsform
der Erfindung ist in 16 bis 18 dargestellt.
Bei diesem Beispiel werden die wirkenden Teile, die gleich oder ähnlich sind,
mit den gleichen Bezeichnungen ausgewiesen.
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Die
Struktur dieses Beispiels unterscheidet sich von dem oben erwähnten ersten
Beispiel, bei dem der Kraftschaltmechanismus die eingeprägte Kraft
in eine Radialkraft gegen die wirkende Federkraft der Bremse umgewandelt
hat, um die Bremsfunktion aufzuheben. Der feststehende Sitz 1 kann an
der Verkleidung des angetriebenen Elementes befestigt sein und so
ausgelegt sein, dass er sich an anderen Positionen befestigen lässt. Die
Innenseite des feststehenden Sitzes 1 spielt eine Rolle
bezüglich
der Bremsbacke und ist in dem Diagramm mit 6a bezeichnet.
Die zylindrische Fläche
auf der Bremsbacke 6a ist eine Bremsreibungsfläche und
wird als zylindrische Bremsfläche 50 bezeichnet.
Die Form des Bremsteils ist ein Hufblock 2a und er ist
am angetriebenen Element 9 mit Hilfe des Tragstiftes 51 gelagert. Die
Funktion des Bewegungsblockes 13a im Radialkraftschaltmechanismus 4a wird
durch das vordere Ende des Gleitstiftes 5a angesteuert.
Die wirkende Fläche
des Antriebsblockes 14a ist hier die Passfläche 53 und
wird direkt am Hufblock 2a befestigt. Der Antriebsblock 14a und
der Hufblock 2a können
außerdem
zu einer Gesamteinheit vereint werden, was bei dieser Ausführungsform
der Fall ist. Um die Antriebsreibung des Gleitstiftes 5a zu
verringern, ist ein Wälzkörper am
vorderen Ende von 5a eingebaut. Um die Erzeugung einer
Radialkraftkomponente zwischen dem Antriebselement 11 und
dem angetriebenen Element 9 zu vermeiden, wird ein Radialkraftschaltmechanismus 4a bevorzugt,
der in Bezug auf das Bewegungszentrum des bewegten Körpers gleichmäßig angeordnet
ist. Es wird bei dieser Ausführungsform
eine zweiteilige symmetrische Verteilung gewählt. Wenn das Antriebselement
eine aktive Kraft aufgenommen hat, versetzt es den Gleitstift 5a, an
dem der Wälzkörper die
Passfläche
niederhält (siehe 16),
in Bewegung, was eine nach unten gerichtete Radialkraftkomponente
gegen die wirkende Kraft der Feder 3a erzeugt, so dass
die Bremshufbacke 2a sich längs der Radialrichtung nach
innen verschieben kann und die Bremsfunktion der zylindrischen Bremsfläche aufhebt,
wodurch das Antriebselement 11 und das angetriebene Element 9 in
den Normalbetrieb übergehen.
Wenn am Antriebsteil 11 die aktive Kraft verloren ist,
macht der Gleitstift 5a in Bezug auf die Passfläche 53 eine
umgekehrte Bewegung und stellt die Bremsfunktion mit Hilfe der wirkenden
Kraft der Feder 3a wieder her.
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Die
achte Ausführungsform
der Erfindung ist in 19 dargestellt, in der das Antriebselement
das angetriebene Element in eine geradlinige Bewegung versetzt (d.
h. im Diagramm in eine Axialbewegung nach links oder rechts).
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Wie
in 19 dargestellt ist, sind das Bremsteil 2 und
der Antriebsblock 14 zu einer Gesamteinheit vereint; die
zwei Bremsteile 2 sind jeweils in der Nut von zwei Seitenwänden des
angetriebenen Elementes 9 angeordnet; der Bewegungsblock
ist in der Nut zwischen dem Bremsteil 2 und dem Antriebsblock 14 angeordnet;
die Schräge
des Antriebsblockes 14 passt zur Schräge des Bewegungsblockes 13,
beide Enden der Feder 3 sind mit dem inneren Ende des Antriebsblockes 14 verbunden,
der Reibbelag an der Außenseite
des Bremsteils 2 ist mit der Bremsreibungsfläche des
feststehenden Sitzes 1 gekuppelt. Wenn das Antriebselement 11 eine
aktive Kraft aufgenommen hat und es eine geradlinige Bewegung ausführt, kann
wegen der Wirkung der Schräge
des Bewegungsblockes 13, der Antriebsblock 14 die
Feder 3 zusammendrücken
und sich nach innen bewegen, was bewirkt, dass das Bremsteil 2 und
die Bremsreibungsfläche
getrennt werden, wodurch die Bremsfunktion für das angetriebene Element 9 aufgehoben
wird und sich das angetriebene Element 9 so wie das Antriebselement 11 bewegt.
Wenn das Antriebselement 11 die aktive Kraft verloren hat,
wird die Feder 3 wirksam, der Bewegungsblock 13 und
das Bremsteil 2 vereinen sich zu einer Gesamteinheit, um
sich von innen nach außen
zu bewegen, das Bremsteil 2 berührt die Bremsreibungsfläche und
somit wird die Bremsfunktion für das
angetriebene Element 9 realisiert.
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Die
Bremse in der Erfindung führte
einen Kraftschaltmechanismus bei den verschiedenen entsprechenden
Strukturen in der Ausführungsform
ein, welcher die aktive Kraft des Antriebselementes gegen die wirkende
Kraft der Bremse einsetzt, um die Bremsfunktion aufzuheben, so dass
das passiv angetriebene Element und das Antriebselement im Normalbetrieb
gehalten werden.
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Im
Vergleich zu vorhandenen Technologien hat die Bremse der Erfindung
bedeutende wesentliche Merkmale: Es muss keine zusätzliche
Energieeinrichtung eingebaut werden und die Struktur ist einfach,
im normalen Betriebsablauf ist sie Energie sparend, zuverlässig beim
Bremsen und hat einen weiten Anwendungsbereich. Dies gilt besonders
beim Einsatz in Bergwerkausrüstungen,
die Explosionsschutzanforderungen unterliegen, da keine zusätzliche
energieverbrauchende Einrichtung (z. B. wie ein Elektromagnet etc.)
erforderlich ist und dies bei völlig sicherer
und zuverlässiger
Arbeitsweise.
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Die
Bremse der Erfindung wird enorme Anwendungsaussichten im Bereich
der Maschinenausrüstungen
für den
Bergbau, das Hüttenwesen,
die Hebeindustrie, das Bauwesen und die allgemeine Nutzung haben.