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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen der
Drehung eines ersten Elements in bezug auf ein zweites Element,
die sich im Verhältnis
zueinander um eine Drehachse zu drehen vermögen und die im Verhältnis zueinander
durch Lagermittel gehalten werden. Die Vorrichtung umfasst erste
und zweite Bremsmittel, die gegenüber der Drehung um die Drehachse
eine feste Einheit mit dem ersten bzw. dem zweiten Element bilden,
sowie einen Bremskolben, der eine aktive Bremsstellung einzunehmen
vermag, in der er die ersten und zweiten Bremsmittel in gegenseitigem
Eingriff beansprucht, um ihre relative Drehung zu verhindern, sowie
eine inaktive Stellung, in der sich diese Elemente im Verhältnis zueinander
frei drehen können,
wobei der Kolben durch die elastischen Rückstellmittel ständig in Richtung
auf seine aktive Stellung beansprucht wird, während der Kolben in Richtung
auf seine inaktive Stellung durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine Bremslösungskammer
verschoben werden kann.
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Die
Erfindung ist insbesondere auf eine Bremse anwendbar, die die Funktion
einer Feststellbremse oder einer Hilfsbremse erfüllt, das heißt diese Bremse
wirkt ohne Energieverlust und unterhalb einer relativen Drehzahl
zwischen den beiden vorgegebenen Elementen, die je nach Ausführung unterschiedlich
ist und durchschnittlich 100 U/min beträgt.
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Das
erste und das zweite Element können beispielsweise
von dem Gehäuse
und der Welle eines Motors gebildet sein, bei dem es sich zum Beispiel
um einen Hydromotor handelt. Bei einem Motor mit drehbarer Welle
ist somit das erste Element feststehend, wogegen das zweite Element
drehbar ist. Bei einem Motor mit feststehender Welle und drehbarem
Gehäuse
verhält
es sich umgekehrt.
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Außer in dem
Fall, in dem eines der Element drehfest und das andere dagegen drehbar
ist, ist die Erfindung auch auf einen anderen Fall anwendbar, bei
dem beiden Elemente drehbar um eine Drehachse montiert sind, jedoch
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dies ist zum Beispiel der
Fall, wenn das zweite Element von der Welle gebildet wird, die das
Sonnenrad eines Planetengetriebes trägt, wogegen das erste Element
von dem Gehäuse
dieses Getriebes gebildet wird, auf dessen Innenseite die Verzahnung
ausgeführt
ist, die mit den Planetenrädern des
Getriebes zusammenwirkt, um das Gehäuse mit einer Drehgeschwindigkeit
in Drehung zu versetzen, die geringer ist als die der vorgenannten
Welle.
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Aus
dem Patent
US 4 057 297 ist
eine Vorrichtung zum Bremsen der Drehung einer Welle im Verhältnis zu
einem um diese Welle angeordneten Gehäuse bekannt. Bei dieser Vorrichtung
werden die ersten Bremsmittel von einer ersten Reihe von Bremslamellen
in Form von Ringen gebildet, die mit dem Gehäuse durch Kerben, die am Innenumfang dieses
Gehäuses
ausgeführt
sind, und durch entsprechende am Außenumfang der Lamellen ausgeführte Kerben
bei Drehung fest verbunden sind, wogegen die zweiten Bremsmittel
von einer zweiten Reihe von Bremslamellen in Form von Ringen gebildet
werden, die zwischen die Bremslamellen der ersten Reihe eingeschoben
und mit der Welle durch Kerben, die ein Flansch aufweist, der seinerseits
mit der Welle bei Drehung fest verbunden ist, und durch entsprechende,
am Innenumfang der Lamellen der zweiten Reihe ausgebildete Kerben
bei Drehung fest verbunden sind.
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Bei
dieser Vorrichtung ist der Bremskolben in dem Bremsgehäuse an einem
Enden dieses Gehäuses
angeordnet. Er wird durch Ringfedern in seine aktive Stellung gedrückt, in
der er die Lamellen der beiden Reihen zwingt, gegeneinander reibend
zusammenzuwirken, wogegen er durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine Bremslösungskammer
in seine inaktive Stellung zurückgebracht
werden kann.
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Diese
Vorrichtung weist mehrere Nachteile auf.
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Zum
einen umfasst sie eine ziemlich große Anzahl an Teilen, deren
Zusammenbau schwierig ist, woraus sich relativ hohe Herstellungskosten
und ein ziemlich großer
Platzbedarf ergeben. Zum anderen besteht die Gefahr, dass der Kolben
beim Bremsen bzw. bei der Deaktivierung der Bremsfunktion bezüglich der
nächstgelegenen
Bremsscheibe schleift. Ferner werden die Bremslamellen durch das
Bremsmoment sehr stark beansprucht. Sie müssen im Bereich der Kerben äußerst widerstandsfähig sein,
da hier die Beanspruchung aufgrund der geringen Kontaktfläche zwischen
den Kerben der Lamellen und denen des Elements – Bremsgehäuse oder Bremswelle –, mit denen
sie eine feste Einheit bilden, sehr hoch ist.
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Festzuhalten
ist auch, dass dieses System die maschinelle Bearbeitung der Kerben
am Innenumfang des Gehäuses,
am Außenumfang
des mit der Welle verbundenen Flansches und am Außen- bzw.
Innenumfang beider Reihen von Bremslamellen erforderlich macht.
Die Herstellung dieser Kerben selbst ist teuer. Insbesondere müssen bei
der Herstellung anfallende Abfälle
sorgfältig
entfernt werden, vor allem aus den zwischen den Kerben ausgebildeten
kleinen Zwischenräumen
und den von den Kerben gebildeten scharfen Kanten, um ein komplementäres Eindringen
der Kerben der Scheiben und der des Gehäuses oder des Flansches zu
ermöglichen, wobei
aber dennoch das axiale Gleiten der Scheiben beim Bremsen oder Bremslösen möglich ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben, um
mit einer geringen Anzahl von Teilen, geringen Herstellungskosten
und einem beschränkten
Raumbedarf ein sicheres und wirksames Bremsen zu gewährleisten.
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Dieses
Ziel wird dadurch erreicht, dass die ersten und zweiten Bremsmittel
von einer ersten bzw. einer zweiten Reihe von Zähnen einer Klaue gebildet werden,
dadurch dass die Zähne
der ersten Reihe mit einer radialen Fläche des Kolbens eine feste
Einheit bilden und dadurch dass das erste Element und der Kolben
jeweils ein Kopplungsprofil aufweisen, das sich auf einer axialen
Kopplungsfläche
erstreckt, wobei diese Kopplungs profile, im Querschnitt zur Drehachse
gesehen, Wellen ohne scharfe Kanten bilden und wobei die Wellen
des Kopplungsprofils des ersten Elements und die Wellen des Kopplungsprofils des
Kolbens sich miteinander verzahnen können, damit sich der Kolben
zusammen mit dem ersten Element dreht.
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Die
Mantellinien der Zähne
der ersten und/oder der zweiten Reihe von Zähnen können radial oder konisch sein.
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Die
Zähne der
ersten Reihe sind mit einer radialen Fläche mit dem Kolben fest verbunden,
was bedeutet, dass sie entweder auf dieser radialen Fläche direkt
maschinell bearbeitet oder in einem separaten kranzförmigen Teil
ausgebildet sind, das an dieser radialen Fläche mit jedem bekannten Mittel
befestigt ist.
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In
letzterem Fall können
die Befestigungsmittel, zum Beispiel eine Schweißnaht, so gewählt und
die radiale Fläche
des Kolbens so dimensioniert werden, dass diese Befestigung dem
Bremsmoment standhält.
Die Zähne
der zweiten Reihe können
auf einer radialen Fläche
des zweiten Elements direkt maschinell bearbeitet werden, die der
ersten Reihe von Zähnen
gegenüberliegt,
oder auf dieser radialen Fläche
mit jedem bekannten Mittel befestigt werden.
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Die
Kopplungsflächen
des Kolbens und des ersten Elements weisen eine Wellenform auf und
besitzen keine scharfen Kanten oder scharfkantige Stellen. Die wellen
bilden eine Kurve, deren Tagente in allen Punkten bestimmt werden
kann. Jede vollständige
Welle, die einer Periode der Wellenkurve entspricht, verläuft in einem
Winkelbereich von 20 bis 30° oder
mehr.
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Derartige
Wellen sind kostengünstiger
herzustellen als Kerben, ermöglichen
aber dennoch eine bei weitem ebenso befriedigende Kopplung bei der Drehung.
Insbesondere ist ein sorgfältiges
Abgraten nicht erforderlich, da die Wellen im Gegensatz zu den Kerben
keine scharfen Kanten aufweisen.
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Vorteilhafterweise
weist eine der Kopplungsflächen
wenigstens eine Dichtungsnut auf, die eine Dichtung aufzunehmen
vermag, die eine dichte Verbindung zwischen den beiden axialen Kopplungsflächen herstellen
soll.
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Diese
Anordnung wird dadurch ermöglicht, dass
die Wellen der Kopplungsflächen
im Gegensatz zu den Kerben relativ einfache geometrische Formen bilden,
in denen eine Dichtungsnut so ausgebildet werden kann, dass diese
Nut eine Dichtung aufnehmen kann, die ihrerseits eine relativ einfache
Geometrie hat, um die Verbindung zwischen den beiden Kopplungsflächen abzudichten,
wobei deren relatives Gleiten beim Verschieben des Kolbens aber
dennoch ermöglicht
wird.
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Infolge
dieser Anordnung ist es möglich, dass
diese Dichtung eine Seite der Bremslösungskammer begrenzt. Dadurch
kann vermieden werden, dass die Bremslösungskammer in einem Bereich ausgeführt wird,
der zu weit entfernt von der radialen Fläche des Kolbens ist, die die
erste Reihe von Zähnen
der Klaue trägt,
wodurch auch der axiale Raumbedarf der Vorrichtung eingeschränkt wird.
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Vorteilhafterweise
weist die Dichtungsnut eine Tiefe auf, die, für jeden Punkt der Nut quer
zu einer Geraden gemessen, die das Kopplungsprofil der Fläche tangiert,
in der diese Nut ausgebildet ist, im wesentlichen über den
gesamten Umfang der Nut konstant ist, so dass die Dichtungsnut eine
Dichtung mit konstantem Querschnitt aufzunehmen vermag, da die beiden
Kopplungsprofile komplementäre
Formen haben.
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In
diesem Fall kann die Dichtungsnut ausgebildet werden, indem auf
der Kopplungsfläche
ein Werkzeug bewegt wird, dessen freies Bearbeitungsende sich stets
in gleichem Abstand zur Oberfläche der
Wellen befindet. Die zum Einlegen in diese Nut vorgesehene Dichtung
ist gleichfalls einfach herzustellen, da sie wie die Kopplungsflächen die
gleiche Wellenform mit konstantem Querschnitt aufweist.
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Alternativ
kann die Dichtungsnut so ausgeführt
werden, dass ihr Boden kreisförmig
ist (sie wird hier mit einem Werkzeug ausgebildet, dessen Bearbeitungsende
sich in einem Kreis bewegt); in diesem Fall ist ihre in bezug auf
die Oberfläche
der Wellen gemessene Tiefe variabel. Die Dichtung hat dann selbst
einen variablen Querschnitt, wobei ihr dem Boden der Nut gegenüberliegendes
Profil kreisförmig ist,
wogegen ihr äußeres Profil
wellenförmig
ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Anordnung weisen das erste Element und der Kolben
jeweils eine axiale Dichtungsfläche
auf, die durch einen Absatz mit der Kopplungsfläche des ersten Elements bzw. mit
der Kopplungsfläche
des Kolbens verbunden ist, wobei die axialen Dichtungsflächen des
ersten Elements und des Kolbens einander gegenüberliegen und durch eine dichte
Verbindung miteinander zusammenwirken und die Bremslösungskammer
zwischen der dichten Verbindung der Kopplungsflächen und der dichten Verbindung
der Dichtungsflächen
angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise
verläuft
das erste Element wenigstens zum Teil um den Kolben und liegt die Kopplungsfläche des
ersten Elements und die Kopplungsfläche des Kolbens auf einer zur
Drehachse weisenden axialen Fläche
des ersten Elements bzw. auf einer axialen Fläche des Kolbens, die der Drehachse
entgegengesetzt ist.
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Diese
Anordnung ermöglicht
es, dass die Kontaktflächen
der Kopplungsflächen
relativ groß sind,
so dass der Kolben einfach bemessen werden kann, um das Bremsmoment
auszuhalten.
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In
diesem Fall ist es von Vorteil, dass das erste Element um das zweite
Element angeordnet ist und dass die Kopplungsflächen des ersten Elements und
des Kolbens in von der Drehachse entfernten Bereichen liegen.
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Diese
Anordnung ist insbesondere insofern von Vorteil, da bekannt ist,
dass die Kräfte,
die auf die Teile einwirken, über
die das Bremsmoment übertragen
wird, umgekehrt proportional zur Entfernung dieser Teile in bezug
auf die Drehachse des Motors sind. Mit anderen Worten, dadurch dass
die Kopplungsflächen
von der Achse beabstandet sind, ist es dem Kolben und dem ersten
Element möglich,
dem Bremsmoment ohne vorzeitigen Verschleiß besser auszuhalten.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und ihrer Vorteile dient die nun folgende detaillierte Beschreibung
von Ausführungsbeispielen,
die jedoch keinen einschränkenden
Charakter haben.
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Die
Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
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1 bis 3 drei
Einheiten im axialen Schnitt zeigen, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung
in drei Varianten umfassen, und
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4 ein
Querschnitt längs
der Linie IV-IV aus 1 ist, der nur den Bremskolben
zeigt.
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In 1 sind
die ersten und zweiten Teile, die sich im Verhältnis zueinander zu drehen
vermögen,
jeweils von einem Gehäuseteil 10 und
einer Welle 12 gebildet.
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Diese
Einheit kann einen Teil eines Hydromotors bilden, wobei die Welle
mit einem Motorblock durch Kerben 12A bei Drehung fest
verbunden ist, wogegen das Gehäuseteil 10 durch
einen radialen Flansch 10A an einem anderen Gehäuseteil
befestigt sein kann, das den Nocken des Motors trägt. Es kann sich
um einen Motor mit feststehendem Gehäuse und drehbarer Welle oder
um einen Motor mit drehbarem Gehäuse
und feststehender Welle handeln. In jedem Fall vermögen sich
das Gehäuseteil 10 und
die Welle 12 im Verhältnis
zueinander um die Drehachse 14 zu drehen.
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Die
Welle und das Gehäuseteil
werden in bezug zueinander durch Lagermittel getragen, die Wälzkörper umfassen,
die beispielsweise aus Kugeln 15 gebildet sind, die in
Bahnen mit vier Berührungsstellen
angeordnet sind. Generell können
alle Arten von Lagermittel verwendet werden, die die Beanspruchungen
auszuhalten vermögen,
die zwischen dem ersten Element 10 und dem zweiten Element 12 bei
ihrer Relativdrehung wirken.
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Die
Bremsvorrichtung umfasst eine erste Reihe von Zähnen 16 einer Klaue,
die von einer radialen Fläche 18A des
Bremskolbens 18 getragen werden, sowie eine zweite Reihe
von Zähnen 20 der Klaue.
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Die
Mantellinien der Zähne
können
radial oder konisch sein, wie mit unterbrochener bzw. durchgehender
Linie mit den Bezugszeichen 16' und 20' gekennzeichnet.
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Der
Bremskolben 18 ist mit dem von dem Gehäuseteil 10 gebildeten
ersten Element bei Drehung fest verbunden. Zu diesem Zweck weist
der Kolben eine axiale Kopplungsfläche 18B mit einem Kopplungsprofil
und das Gehäuseteil 10 eine
axiale Kopplungsfläche 10B auf,
die gleichfalls mit einem Kopplungsprofil versehen ist und mit der
Kopplungsfläche 18B des
Kolbens zusammenwirkt.
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In 4 ist
die Ausbildung dieser Kopplungsprofile verständlicher dargestellt. Es ist
die radiale Fläche 18A des
Kolbens zu sehen, die mit den Zähnen 16 der
Klaue versehen ist. Gleichfalls ist die Fläche 18B des Kolbens
zu erkennen, die eine gewellte Form aufweist, wobei die Wellen keine
scharfen Kanten haben. In dem dargestellten Beispiel weisen die
Wellen der Fläche 18B sechs
Bogen auf.
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Der
Einfachheit halber sind die Wellen der Kopplungsfläche 10B des
Gehäuseteils 10 nicht
im Querschnitt dargestellt. Diese weisen nämlich eine zu den Wellen der
Fläche 18B komplementäre Form auf,
so dass sich die Wellen der Fläche 10B und
die der Fläche 18B,
wie beim Vergleich des oberen mit dem unteren Teil von 1 zu
erkennen, miteinander verzahnen. Vorzugsweise sind die Wellen so
gewählt,
dass sie genau komplementär
zueinander sind, d. h. dass jedem vorstehenden Teil der Wellen der Fläche 18B ein
vertiefter Teil der Fläche 10B entspricht,
in den dieser vorstehende Teil komplementär eingreift und umgekehrt.
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In
dem dargestellten Beispiel sind die Wellen der Fläche 18B genau
periodisch, ihre Zahl beläuft sich
auf sechs Stück.
Die Periode 17 der Wellen verläuft in einem Winkelbereich α von 60°.
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In 1 verläuft das
von einem Teil des Gehäuses
gebildete erste Element 10 um den Kolben 18. Die
Kopplungsfläche 10B ist
folglich auf einer axialen Fläche
des Gehäuseteils 10 angeordnet,
die der Drehachse 14 zugewandt ist, wogegen die Kopplungsfläche 18B auf
einer axialen Fläche
des Kolbens 18 angeordnet ist, die der Drehachse entgegengesetzt
ist.
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Das
Gehäuseteil 10 ist
ferner ebenfalls um die Welle 12 angeordnet, und die Kopplungsflächen 10B und 18B sind
in einem Bereich der in 1 dargestellten Einheit angeordnet,
der von der Drehachse 14 entfernt ist.
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Der
Kolben 18 wird durch die Einwirkung der elastischen Rückstellkraft
einer Ringfeder 22 ständig in
seine aktive Bremsstellung zurückgestellt,
die in bezug auf das Element 10 am Bezugszeichen 24 befestigt
ist und die mit der Rückseite 18C des
Kolbens 18 (der die Zähne 16 tragenden
Seite entegegengesetzt) zusammenwirkt.
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Der
Kolben vermag durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine zwischen dem
Kolben 18 und dem Gehäuseteil 10 angeordneten
Bremslösungskammer 26 in
seine im oberen Teil von 1 dargestellte inaktive Stellung
verschoben zu werden. Insbesondere weist die Kopplungsfläche 18B eine
Dichtungsnut 28 auf, in der eine Dichtung 30 angeordnet
ist, die eine dichte Verbindung zwischen den Kopplungsflächen 18B und 10B herstellt.
Selbstverständlich
kann die Dichtungsnut auch auf der Kopplungsfläche 10B ausgeführt werden.
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Der
Boden der Nut 28 ist in 4 mit unterbrochener
Linie gekennzeichnet, und es ist zu erkennen, dass die Tiefe der
Nut über
ihre gesamte Länge gleichbleibend
ist. Da die Kopplungsfläche 10B eine zur
Kopplungsfläche 18B komplementäre Form
hat, stellt die Dichtung 30 die dichte Verbindung folglich dadurch
her, dass sie einen gleichmäßigen Querschnitt
hat. An jeder Stelle der Nut 28 wird die Tiefe P der Nut
anhand einer Tangente T senkrecht zum Kopplungsprofil der Fläche 18B gemessen.
Ist die Nut in der Kopplungsfläche 10B ausgebildet,
wird die Tiefe P selbstverständlich
anhand einer das Kopplungsprofil der Fläche 10B tangierenden
Geraden gemessen.
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Vorteilhafterweise
kann die Nut 28 eine Dichtung 30 mit im wesentlichen
kreisförmigem
Querschnitt enthalten. Der Querschnitt dieser Nut kann auch rechteckig
sein. Er kann auch quadratisch, halbkreisförmig oder anders geartet sein,
so dass die Nut eine Dichtung aufzunehmen vermag, deren Querschnitt
kreisförmig,
quadratisch oder rechteckig ist, oder gar eine Dichtung, deren Querschnitt
mehrere Bogen, zum Beispiel vier, aufweist.
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Wie
vorstehend angegeben, kann eine Nut mit variabler Tiefe und kreisförmigem Boden
ausgeführt
werden, wobei die Dichtung entsprechend festgelegt wird.
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In
jedem Fall ragt die gewählte
Dichtung vorzugsweise über
das Kopplungsprofil hinaus, in dem die Nut mit einer gleichmäßigen Höhe ausgeführt ist, um
die dichte Verbindung mit dem entsprechend zugeordneten Kopplungsprofil
herzustellen.
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Die
Kammer 26 ist auf einer ersten Seite durch die Dichtung 30 begrenzt,
die zwischen den Kopplungsflächen 10B und 18B angeordnet
ist. An ihrem anderen axialen Ende ist die Kammer 26 durch eine
andere, mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnete Dichtung
begrenzt, die in einer Nut 34 angeordnet ist, welche in
einer axialen Fläche 18D des Kolbens
oder in einer axialen Fläche 10D des
Innenumfangs des Gehäuseteils 10 ausgeführt ist,
wobei diese beiden axialen Flächen
als axiale Dichtungsflächen bezeichnet
werden und einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Diese axiale Flächen
sind zum Beispiel einfach zylinderförmig mit runder Basis. Die
axiale Dichtungsfläche 10D des
Gehäuseteils 10 ist
durch einen radialen Absatz 10E mit der Kopplungsfläche 10B verbunden,
wogegen die axiale Dichtungsfläche 18D des
Kolbens 18 mit der Kopplungsfläche 18B durch einen
radialen Absatz 18E verbunden ist, der eine der radialen
Fläche
des Absatzes 10E gegenüberliegende
radiale Fläche
bildet. Die axialen Flächen 10B und 10D einerseits
und die axialen Flächen 18B und 18D andererseits
bilden somit Stufen.
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Wird
die Kammer 26 durch ihre Zuleitung 36 mit Flüssigkeit
gespeist, versteht es sich, dass die Flüssigkeit den Kolben 18 gegen
die Einwirkung der durch die Ringfeder 22 ausgeübten Rückstellkraft
zurückdrückt und
die Zahnreihen 16 und 20 durch diese Flüssigkeit
voneinander entfernt werden. In 4 ist zu
erkennen, dass die axiale Dichtungsfläche 18D einen allgemeinen
Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der größte Durchmesser
der Kopplungsfläche 18B.
Der Absatz 18E wird durch die radiale Höhe zwischen der Oberfläche der
Kopplungsfläche 18B und
dem Durchmesser der Fläche 18D gebildet.
In 4 ist gleichfalls der Boden der Nut 34 mit
unterbrochener Linie dargestellt, der eine gleichmäßige Tiefe
haben kann.
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Die
Kopplungsfläche
des Kolbens ist folglich in dem in 1 gezeigten
Beispiel an dessen Außenumfang
angeordnet; es existiert jedoch eine Fläche, im vorliegenden Fall die
axiale Dichtungsfläche,
die weiter von der Achse 14 entfernt ist als die Kopplungsfläche 18B.
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Selbstverständlich können jedoch
die Dichtungsflächen
auch mit einem Durchmesser ausgeführt werden, der kleiner ist
als die Kopplungsflächen. Die
in 1 dargestellte Vorrichtung könnte zum Beispiel verändert werden,
um die Flächen 10B und 18B so
auszuführen,
dass sie zylinderförmig
mit runder Basis sind, wobei ihr Durchmesser zum Beispiel dem kleinsten
Durchmesser D der in 1 dargestellten Fläche 18B entspricht,
wogegen die Kopplungsflächen
anstelle der Flächen 10D und 18D ausgeführt würden, wobei
ihr größter Durchmesser
(höchster Punkt
der Wellen des Kolbens) nahezu dem Durchmesser D' der Fläche 18D in 1 entspricht,
wogegen ihr kleinster Durchmesser etwas größer als der Durchmesser D wäre.
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Es
ist jedoch auch möglich,
dass nicht nur die Flächen 10B und 18B sondern
auch die Flächen 10D und 18D versetzte
Kopplungswellen aufweisen, um in der Bremslösungskammer radiale Wandelemente
auszubilden, die das Anliegen der Flüssigkeit ermöglichen,
um den Kolben zu verschieben.
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2 zeigt
eine andere Einheit, auf die die erfindungsgemäße Vorrichtung angewandt werden kann.
Es handelt sich um einen Lagerhalterung für ein Leitrad eines Fahrzeugs.
Diese Einheit umfasst folglich einen Bügel 140 mit einer
ringförmigen
Basis 142, die am Fahrgestell eines Fahrzeugs befestigt werden
kann und von der zwei axial ausgerichtete Ohren 144 ausgehen.
Am äußeren Umfang
der Ohren sind Verstärkungen 146 vorgesehen,
in die Gelenkzapfen 148 eingreifen, die einander diametral
gegenüberliegen.
Ein Rotationsteil 111 ist mit den Ohren 144 durch
diese Gelenkzapfen 148 verbunden, so dass sich das Teil 111 in
bezug auf das Teil 140 um eine senkrecht zur Drehachse 114 verlaufende Schwenkachse 150 drehen
kann.
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Das
Rotationsteil 111 ist mit Schrauben 119 an einem
anderen Rotationsteil 110 befestigt. Diese Schrauben 119 verbinden
die Teile 110 und 111 fest miteinander, so dass
die aus den Teilen 110 und 111 gebildete Einheit
ein Gehäuse
bildet, das das "erste Element" der Einheit bildet,
im Verhältnis
zu dem sich eine Welle 112 um die Drehachse 114 drehen
kann, wobei die Welle 112 innen im Gehäuse angeordnet ist. Es ist
zu erkennen, dass das unter dem Teil 111 verlaufende freie
Ende der Welle 112 mit Kerben 112A versehen ist,
die über
ein Kardangelenk seine Verbindung mit einer Antriebswelle ermöglichen.
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Ein
Flansch 113, der über
das Teil 110 übersteht,
ist durch Kerben 113B und 112B mit dem Teil 112 verbunden,
wobei die Kerben 113B am Innenumfang einer Muffe 113' ausgebildet
sind, die mit dem Teil 113 eine Einheit bildet und die
innen im Gehäuseteil 110 verläuft. Der
Flansch 113 ist folglich mit der Welle 112 bei
Drehung fest verbunden. Die aus der Welle 112 und dem Flansch 113 gebildete
Einheit bildet somit das "zweite
Element", das sich
im Verhältnis
zu dem von den Gehäuseteilen 110 und 111 gebildeten
ersten Element um die Achse 114 zu drehen vermag. Der Flansch 113 weist
Bohrungen auf, in die Schrauben oder Bolzen 152 eingreifen
können,
die die Befestigung eines Rades ermöglichen.
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Es
versteht sich, dass die Welle 112 und der Flansch 113 durch
die Antriebswelle um die Achse 114 in Drehung versetzt
werden können,
wogegen sich die Einheit 110, 111, 112, 113 dank
der Gelenkzapfen 148 um die Achse 150 drehen kann.
Das an dem Flansch 113 befestigte Rad ist somit sowohl
Antriebsrad als auch Leitrad. Die Blockierung des Flansches 113 in
bezug auf die Welle 112 wird durch eine Mutter 154 und
einen Stift 156 vervollständigt.
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Das
erste von den Teilen 110 und 111 gebildete Element
ist in bezug auf die Drehung um die Achse 114 feststehend;
das zweite von der Welle 112 und dem Flansch 113 gebildete
Element dreht sich dagegen um diese Achse. Dieses zweite Element wird
in bezug auf das erste Element (bezogen auf das Teil 110)
durch Lagermittel 115 und 117 getragen, die zum
Beispiel konische Wälzlager
umfassen.
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Die
Bremsvorrichtung umfasst eine erste Reihe von Klauenzähnen 116,
die mit der radialen Fläche 118A des
Bremskolbens 118 fest verbunden sind, sowie eine zweite
Reihe von Zähnen 120,
die mit einer radialen Fläche
eines Flansches 112' fest verbunden
sind, der mit der Welle 112 eine Einheit bildet oder zum
Beispiel durch Kerben auf der Welle befestigt ist, die innen im
Teil 111 angeordnet ist.
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Der
Kolben 118 wird durch gleichmäßig über einen Umfang verteilte
Schraubenfedern 122 ständig in
seine aktive Bremsstellung zurückgeholt.
Die Kopplungsfläche 118B des
Kolbens ist auf einem axialen Teil des Kolbens ausgebildet, der
dessen radialer Fläche 118A benachbart
ist. Die Kopplungsfläche 111B des "ersten Elements" ist auf einem axialen Teilstück des Innenumfangs
des Teils 111 ausgebildet, das der Fläche 118B gegenüberliegt.
Das radiale Ende des axialen Teilstücks bildet im Verhältnis zum Innenumfang
des Teils 110 einen Absatz 111E, dem gegenüber ein
auf dem Kolben gebildeter Absatz 118E verläuft. Die
Kopplungsflächen 111B und 118B weisen
Wellen auf, die denjenigen der Kopplungsflächen 10B und 18B aus 1 entsprechen.
Das Teil 110 und der Kolben 118 weisen gleichfalls
zylindrische, axiale Dichtungsflächen 110D und 118D auf, die
wie die Flächen 10D und 18D aus 1 angeordnet
sind.
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Die
Kopplungsflächen 111B und 118B einerseits
und die Dichtungsflächen 110D und 118D andererseits
sind durch Dichtungen abgedichtet, die den Dichtungen 30 und 32 aus 1 entsprechen,
wobei diese Dichtungen in Nuten angeordnet sind, die den Nuten 28 und 34 entsprechen.
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Wie
in 1, sind die Dichtungsflächen in einem Durchmesser angeordnet,
der größer ist
als derjenige, in dem die Teile der Kopplungsflächen 111B und 118B mit
größerem Durchmesser
angeordnet sind. Die Bremslösungskammer 126 ist
zwischen den Absätzen 111E und 118E ausgebildet.
Die Bremslösungsleitung 136 mündet in
diese Kammer und ist in dem Teil 111 ausgebildet (in 2 nur
teilweise dargestellt).
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Beschrieben
wird nun 3, die eine andere Einheit zeigt,
an die eine erfindungsgemäße Vorrichtung
angebracht werden kann. Diese Einheit wird von einem Reduktionsgetriebe
gebildet, dessen Welle 212, die zu diesem Zweck Kerben 212A aufweist, durch
eine Antriebswelle in Drehung versetzt werden kann, die ihrerseits
zum Beispiel durch einen Hydromotor angetrieben wird. Diese Welle 212 dreht
sich um die Drehachse 214, auf die sie ausgerichtet ist. Die
Welle weist in einem mittleren Bereich eine Zahnung 260 auf,
die das Sonnenrad des Reduktionsgetriebes bildet. Die Einheit umfasst
noch einen Planetenradträger 262,
der (zum Beispiel drei) zylindrische Erweiterungen aufweist und
mittels Lager 266 Planetenräder 268 trägt, welche
Zahnräder
bilden, deren Zähne
sich mit den Zähnen
des Sonnenrades 260 verzahnen.
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Der
Planetenradträger
ist in bezug auf die Drehung um die Achse 214 feststehend.
Um die Planetenräder
an Orte und Stelle zu halten sind in bezug auf den Planradträger Halteringe 270 und 272 befestigt,
wobei die die Planetenräder
tragenden Wälzlager
zwischen den radialen Flächen
gehalten werden, die diesen Ringen gegenüberliegen. Die Welle 212 wird
bei Drehung in bezug auf den Ring 272 durch Lagermittel 215 getragen.
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Die
Einheit umfasst auch ein Gehäuse,
das zwei Teile 210 und 211 aufweist, die durch
Schrauben 213 zusammengefügt sind, sowie ein drittes
Teil 211',
das an dem Teil 210 mit Schrauben 213' befestigt ist
und insgesamt die Form eines radialen Schildes hat und das Gehäuse an der
Seite abschließt,
die dem Ende der Welle 212 entgegengesetzt ist, das die Kerben 212A trägt.
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Der
Innenumfang des Teils 211 des Gehäuses umfasst eine innere Zahnung 274,
in die die Zähne
der Planetenräder 268 eingreifen.
Da der Durchmesser, in dem die Zahnung 274 angeordnet ist,
offensichtlich weit größer ist
als der Durchmesser, in dem die Zahnung 260 angeordnet
ist, dreht sich das Gehäuse,
das durch die Einheit bestehend aus den Teilen 210, 211 und 211' gebildet ist,
langsamer als die Welle 212.
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In
diesem Beispiel wird das "erste
Element" von dem
Gehäuse 210, 211, 211' gebildet, das
sich um die Drehachse 214 dreht, wogegen das "zweite Element" die Welle 212 umfasst,
die sich ebenfalls um die Achse 214 dreht, jedoch mit einer
höheren Geschwindigkeit.
Infolge dieses Geschwindigkeitsunterschiedes sind das erste und
das zweite Element folglich mit relativer Drehung um die Achse 214 montiert.
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Der
Teil 211 des Gehäuses
wird bei Drehung bezüglich
des Satellitenradträgers
durch Lagermittel 217 und 217' getragen, wobei die Wälzkörper der
Lagermittel 217' zwischen
dem Ring 272 und dem Innenumfang des Gehäuseteils 211 angeordnet
sind. Das "erste
Element" und das "zweite Element" werden folglich
im Verhältnis
zueinander durch die Lagermittel 215, 217 und 217' getragen.
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Die
Bremsvorrichtung der in 3 dargestellten Einheit umfasst
eine erste Reihe von Zähnen 216,
die mit einer radialen Fläche 218A des
Kolbens 218 fest verbunden sind, sowie eine zweite Reihe von
Zähnen 220,
die auf einer radialen Fläche
eines radialen Flansches 223 ausgeführt sind, welcher an der Welle 212 befestigt
ist und mit dieser durch die Kerben 212B und 223B in
bezug auf die Welle bei Drehung fest verbunden ist. Es ist festzuhalten,
dass der Flansch 223 auch einstückig mit der Welle ausgeführt sein
könnte.
Der Kolben 218 wird durch die über einen Umfang gleichmäßig verteilten
Schraubenfedern ständig
in seine aktive Bremsstellung zurückgeholt.
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Der
Kolben wirkt mit dem Teil 210 des Gehäuses zusammen. Insbesondere
ist die Kopplungsfläche 218B des
Kolbens auf dessen radial ganz außen gelegener Fläche in einem
axialen Teilstück
des Kolbens angeordnet. Das heißt,
diese Kopplungsfläche
begrenzt die äußere Ummantelung
des Kolbens. Die Kopplungsfläche 210B des
ersten Elements liegt ihrerseits auf einer axialen Fläche des
Innenumfangs des Gehäuseteils 210,
der der Fläche 218B des
Kolbens gegenüberliegt.
Die Kopplungsfläche 218B ist mit
einer axialen Dichtungsfläche 218D des
Kolbens durch einen Absatz 218E verbunden, der radial näher an der
Achse liegt als die Fläche 218B.
Die Kopplungsfläche 210B ist
ebenfalls durch einen Absatz 210E mit der axialen Dichtungsfläche 210D des
ersten Elements verbunden. Die axialen Dichtungsflächen 210D und 218D können zylinderförmig mit
runder Basis sein. Die Bremslösungskammer 226 ist zwischen
den die radiale Flächen 210E und 218E bildenden
Absätzen
ausgebildet. Diese Bremslösungskammer
kann mit Flüssigkeit
gespeist werden, um den Kolben durch eine Bremslösungsleitung 236 in Richtung
seiner inaktiven Stellung zu beanspruchen. Diese Leitung umfasst
mehrere Teilstücke,
das heißt ein
axiales Teilstück 236,
das in dem Teil 210 ausgebildet ist und direkt in die Absatzfläche 210E mündet.
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Dieses
axiale Teilstück 236 ist
durch ein radiales Teilstück 236A mit
einer Nut 236B verbunden, die am Außenumfang der Welle 212 ausgebildet
ist, wobei diese Nut ihrerseits mit einem radialen Leitungsteilstück 236C verbunden
ist, das in der Welle 212 ausgeführt ist. Selbstverständlich sind
das erste axiale Teilstück 236 und
das radiale Teilstück 236A durch
Stöpsel 237 an
der Seite ihrer Enden verschlossen, die der Bremslösungskammer 226 bzw. der
Nut 236B entgegengesetzt liegen. Die Leitung 236C ist
ihrerseits mit einem in der Welle ausgeführten axialen Teilstück 236D verbunden,
an das ein weiteres radiales Teilstück 236E angeschlossen
ist, das in eine neue Nut 236F mündet, die am Außenumfang
der Welle 212 zwischen einer axialen Fläche der Welle und einer dem
Planetenradträger 262 gegenüberliegenden
axialen Fläche
ausgeführt
ist. Diese Nut 236F ist mit einer nahezu radialen Leitung 236G verbunden
(in der Figur schräg
dargestellt), und diese Leitung ist schließlich mit einem axialen Teilstück 236H verbunden,
dessen Öffnung,
die den Anschluss an eine Bremslösungsquelle
ermöglicht,
auf der radialen Fläche 262' des Planetenradträgers angeordnet ist,
die dem Gehäusedeckel 211' entgegengesetzt liegt.
Das axiale Teilstück 236D ist
an dem freien Ende der mit den Kerben versehenen Welle 212 durch
einen Stöpsel
verschlossen, ebenso wie das Teilstück 236G, das an seinem
der Nut entgegengesetzt liegenden Ende durch einen Stöpsel verschlossen
ist.
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Es
ist schließlich
festzuhalten, dass mit der Einheit aus 3 eine Bremsvorrichtung
vorgesehen werden könnte,
die dazu dient, durch ihr Teil 210 das Gehäuse mit
dem Planetenradträger 262 zu bremsen
und in der Drehung anzuhalten. Der Bremskolben wäre zum Beispiel mit dem Teil 210 bei
Drehung fest verbunden wie der Kolben 218 aus 3, wogegen
die zweite Reihe von Zähnen
an einem mit dem Planetenradträger
bei Drehung fest verbundenen Element befestigt wäre, zum Beispiel dem Ring 272.