EP1877670B1 - Brems- und/oder klemmvorrichtung mit wälzgelagertem keilgetriebe - Google Patents

Brems- und/oder klemmvorrichtung mit wälzgelagertem keilgetriebe Download PDF

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EP1877670B1
EP1877670B1 EP06722768A EP06722768A EP1877670B1 EP 1877670 B1 EP1877670 B1 EP 1877670B1 EP 06722768 A EP06722768 A EP 06722768A EP 06722768 A EP06722768 A EP 06722768A EP 1877670 B1 EP1877670 B1 EP 1877670B1
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EP
European Patent Office
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wedge
braking
clamping device
piston
clamping
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EP06722768A
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EP1877670A1 (de
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Günther Zimmer
Martin Zimmer
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/262—Locking mechanisms using friction, e.g. brake pads

Definitions

  • the invention relates to a braking and / or clamping device, which surrounds a rod movable relative to it at least partially, wherein the brake and / or clamping device at least one wedge gear with a movable at least approximately parallel to the rod wedge and at least approximately radially to the rod Plunger, an acting on the wedge actuator and acting on the wedge release device comprises, wherein at least the movement joint of the wedge gear between the wedge and the plunger is designed roller bearings.
  • the brake comprises a spring-loaded wedge gear, wherein between the flying wedge and a brake shoe, a flat cage roller bearing is arranged.
  • the rail to be braked with its side facing away from the brake shoe is permanently against a friction lining.
  • the present invention is therefore based on the problem of developing a brake and / or clamping device that enables a high clamping force in a compact design.
  • the actuated plunger presses a clamping sleeve radially biased to the rod.
  • the movement joint of the wedge gear is designed roller-mounted between the wedge and the housing of the brake and / or clamping device.
  • FIGS. 1 to 4 show longitudinal and cross sections of a brake and / or clamping device (10), for example a lifting brake (10).
  • the Hubbremse (10) engages around a through the Hubbremse (10) guided bar (1), for example, on both end faces (11, 12) protrudes from the Hubbremse (10).
  • the Hubbremse (10) engages around the rod (1) completely.
  • the Hubbremse (10), the But also encompass rod (1) in a segment, wherein the segment angle is at least 210 angular degrees.
  • the rod (1) is at least in the axial direction - in the direction of the longitudinal axis of the rod (1) - relative to the lifting brake (10) movable.
  • the rod (1) for example, has a cylindrical cross-section with its diameter e.g. 28 mm.
  • the rod (1) may for example also have an elliptical, oval, square, rectangular, triangular or polygonal cross-section. It can e.g. a lifting rod, a horizontal or inclined guide rod, a piston rod, etc.
  • the lifting brake (10) comprises an example cylindrical housing (13) in which a e.g. six wedge gear (41), an actuator (81) and a release device (91) are arranged.
  • a pneumatic connection (14) is provided on the housing (13), for example.
  • the housing (13) has, for example, a length of 160 mm and a diameter of 135 mm. It consists for example of a main housing part (15) and an adapter housing part (16) screwed thereto. At its two front ends, it is each closed with a lid (17, 18). In this case, the support cover (17) is screwed onto the main housing part (15) and the connection cover (18) onto the adapter housing part (16).
  • the individual components (15-18) can also be connected to one another by means of connecting elements, eg screws.
  • the individual components (15-18) may have, for example, through-holes and / or threads. A version with flanges or Switzerlandankerbauweise is conceivable.
  • the main housing part (15) has, for example, the shape of a tube whose length is about 60% of the length of the lifting brake (10). Both pipe ends carry external thread (21) for receiving the connection components (16, 17).
  • the inner wall (22) has, for example, six continuous guide grooves (23), cf. the Figures 2-4 , The width of the guide grooves (23) in this embodiment is 12% of the diameter of the main housing part (15).
  • the main housing part (15) also has about 25% of its length, seen from the adapter housing part (16), threaded holes (24), for example, located centrally in the guide grooves (23).
  • each guide groove (23) sits in each case a cuboid guide block (19) whose length corresponds approximately to half the length of the main housing part (15).
  • These guide pads (19) are e.g. by means of stud bolts (25), which sit in the threaded holes (24) attached.
  • the radially inwardly oriented surface (26) of the guide blocks (19) is hardened, for example.
  • the guide blocks (19) may also be part of the main housing part (15).
  • Each guide block (19) supports a wedge gear (41).
  • the single wedge gear (41) comprises a wedge (42) located close to the guide block (19) and a plunger (43) close to the rod (1).
  • the wedges (42) are movable in a direction parallel to the rod (1).
  • rolling elements (44) are, for example, rollers (44) which are held by cages (45).
  • the axes of the rollers (44) are transverse to the axis of the rod (1).
  • the center distance of the outermost rollers (44) to each other here is 72% of the length of the guide blocks (19).
  • the length of the entire roller guides (44, 45) corresponds in the embodiment about 95% of the length of the guide blocks (19).
  • the cages (45), eg plastic or metal cages, have an H-shaped cross section, see. FIG. 4 ,
  • the two lateral webs (56, 57) project over the guide blocks (19) and the wedges (42) and guide the two parts (19, 42) to each other transversely to the guide direction of the roller guides (44, 45).
  • the wedges (42) are, for example, 25% longer than the guide blocks (19), cf. the Figures 2 and 3 , In the case of the ventilated lifting brake (10) shown in FIG. 2, they protrude in the direction of the actuating device (81) in the release direction (3) via the guide blocks (19). If the lifting brake (10) is actuated, cf. FIG. 3 , The wedges (42) in the direction of the release device (91), in the actuation direction (2), via the guide pads (19) over. For example, at least the running surfaces (53) for the rolling elements (44) and the wedge surfaces (54) facing away from them are hardened on the wedges (42), but the wedges (42) can also be through hardened.
  • the wedge surfaces (54) of the wedges (42) have a pitch of eg 1 degree.
  • the wedges (42) taper in this embodiment in the direction of the release device (91).
  • roller guide (46, 47) Between the wedge surfaces (54) and the plungers (43) is in each wedge gears (41) each example, another roller guide (46, 47).
  • the construction and the geometric dimensions of these roller guides (46, 47) correspond, for example, to the structure and the geometrical dimensions of the roller guides (44, 45).
  • rolling elements (44, 46) instead of in the FIGS. 1 and 4 Rolls also shown balls, needles, etc. are used.
  • the two lateral webs (58, 59) of the cages (47) project over the wedges (42) and the plungers (43). As a result, they prevent a lateral offset, cf. Figure 4, the two components (42, 43) to each other.
  • the length of the plunger (43) corresponds here to the length of the guide blocks (19).
  • the plungers (43) taper in the direction of the actuating device (81).
  • Their possibly hardened tops (61) have e.g. the same pitch as the wedge surfaces (54) of the wedges (42).
  • the lower sides (62) are flat surfaces. At least one normal to each of these surfaces intersects the centerline of the rod (1).
  • the plungers (43) can also be through hardened.
  • the plunger (43) for example, through the lid (17) and the adapter housing part (16) are guided.
  • the guide surfaces (27, 31) of these components (16, 17) have a small distance from the end faces (63, 64) of the plunger (43). This distance is a maximum of a few tenths of a millimeter.
  • the guide surfaces (27, 31) and / or the end faces (63, 64) of the plungers (43) may be lubricated or coated with a self-lubricating surface. The use of rolling elements is conceivable.
  • the undersides (62) of the plunger (43) act on a clamping sleeve (71), see. the Figures 1 - 4 ,
  • This clamping sleeve (71) engages in the embodiment of the rod (1) completely. It protrudes into a central bore (32) of the lid (17). In the axial direction, cf. the Figures 2 and 3 , Its position is limited by the central bore (32) and the guide surface (27) of the adapter housing part (16).
  • at least between the clamping sleeve (71) and the guide surface (27) has a movement joint (72).
  • the clamping sleeve (71) can be fixed in the radial and axial direction through the central bore (32) of the lid (17).
  • the clamping sleeve (71) is as an item in the FIG. 5 shown. Their length is for example 82.5 mm. It has a hollow cylindrical base body (73) with a maximum outer diameter of eg 47 mm. The inner diameter is a few hundredths of a millimeter larger than the rod diameter, so that the clamping sleeve (71) is easily pushed onto the rod (1).
  • the material of the clamping sleeve (71) is for example a metallic or a non-metallic material. A composite material can also be used.
  • the clamping sleeve (71) can be made eg by powder metallurgy.
  • the base body (73) has, for example, six circumferentially uniformly distributed longitudinal slots (74) whose length is e.g. 90% of the length of the body (73) is. These longitudinal slots (74), their width is e.g. 3 mm, each end in a relief hole (75). They divide clamping elements (76) from each other. These clamping elements (76) have on their outer sides (77) e.g. milled ram support surfaces (78). These are, for example, flat planar surfaces on which the plungers (43) rest over the entire surface after assembly of the brake and / or clamping device (10). The plungers (43) thus sit e.g. positively in the clamping sleeve (71). The single plunger bearing surface (78) can also have the width of a clamping element (76).
  • the inner walls of the clamping elements (76) are the friction and / or brake pads (79), which bear against the rod (1) during braking and / or when clamping the device (10).
  • the friction and / or brake pads (79) may be applied as a coating on the inner wall of the clamping sleeve (71).
  • the actuating device (81) comprises, for example, six springs (82) which are arranged between a ring plate (83) and the support cover (17).
  • the annular plate (83) rests with its wedge-side (84) on the end faces (51) of all wedges (42).
  • the springs (82) e.g. Coil springs (82), sitting in depressions (86) of the wedges (42) facing away from the spring system side (85) of the annular plate (83). These depressions (86) are arranged on a regular pitch circle.
  • the thickness of the annular plate (83) in the region of the depressions (86) is e.g. 4 mm.
  • the imaginary center lines (87) of the springs (82) penetrate the wedge (42) at least approximately centrally.
  • the cover-side support surface (33) of the springs (82) is for example a plane surface.
  • the number of springs (82) may be higher or lower than the number of wedge gears (41).
  • a brake and / or clamping device (10) with six wedge gears (41) comprise an actuating device (81) with three springs (82).
  • the center lines (87) of the springs (82) can lie in the direction of actuation (2) of the wedge (42), without penetrating the latter.
  • springs (82) are, for example, coil springs (82) having a rectangular cross-section. But it can also springs (82) are used with circular cross-section, disc springs, etc.
  • the actuating device (81) can also be operated hydraulically, pneumatically or by means of a motor.
  • the annular plate (83) may be the piston of a cylinder-piston unit or connected to this piston.
  • a piezoelectric element or a shape memory element is conceivable.
  • the release device (91) comprises, for example, two series-connected pneumatically operated cylinder-piston units (92, 93, 94, 95) which act on the release side (52) of the wedges (42).
  • the pistons (93, 95) of both cylinder-piston units (92, 93, 94, 95) are interconnected by means of piston rods (96).
  • the cylinder (92) is a ring cylinder formed by the adapter housing (16).
  • the piston (93) is an annular piston (93) whose outer diameter is 117 mm, for example, and whose inner diameter is 36 mm, for example.
  • sealing elements 102, 103
  • the adapter housing part (16) projects like a spike through the bore (101) of the annular piston (93).
  • the piston surface (104) has a depression (105) whose area is, for example, 75% of the piston area (104).
  • the annular piston (93) in this embodiment, for example, six in the direction of the wedge gear (41) projecting fingers (106).
  • the annular piston (93) may, for example, comprise three fingers (106), which then lie, for example, in every other intermediate space between the guide blocks (19).
  • the piston (93) without fingers (106) may be executed.
  • the cylinder (94) is a ring cylinder formed by the terminal cover (18).
  • this cylinder (94) of the annular piston (95) slidably mounted on a lid mandrel (37).
  • the piston surface (111) facing the cover (18) is e.g. 5% larger than the piston surface (104) - has a recess (112) whose area is more than 50% of the piston surface (111).
  • the lid (18) has a feed channel (35) through which e.g. Air from the pneumatic port (14) in the piston (95) and the lid (18) limited cylinder space (113) is promoted.
  • piston rods (96) On the piston rod side (114) facing away from the cylinder space (113) are the e.g. six piston rods (96) inserted into the annular piston (95). These piston rods (96) are arranged, for example, such that their imaginary center line penetrates, at least approximately centrally, the release sides (52) of the wedges (42). Each piston rod (96) has a central piston rod bore (97) which is aligned with a piston bore (115) in the piston (95). The interior of the piston rod bore (97) is thus connected to the cylinder chamber (113). The piston rods (96) are guided sealed by the adapter housing (16) and abut the annular piston (92). A radial opening (117) here connects the piston rod bore (97) with the cylinder chamber (108), which is bounded by the adapter housing (16) and the annular piston (93).
  • the number of piston rods (96) of the release device (91) may be lower or higher than the number of wedge gears (41).
  • the release device (91) can also be designed so that the imaginary center lines of the piston rods (96) extend parallel to the release direction (3) of the wedges (42) and do not penetrate the wedges (42).
  • the pneumatic release device (91) shown here can be designed with only one annular piston (93).
  • the adapter housing part (16) then has a pneumatic connection (14) and closes off the housing (13).
  • On the second annular piston (95) and the piston rods (96) can then be omitted.
  • An embodiment with three or more or more connected in series pistons is conceivable.
  • the release device (91) can be operated hydraulically or by means of a motor.
  • the use of piezo elements or a shape memory element is conceivable.
  • the terminal cover (18) has on its outer side mounting holes (36) with which the brake and / or clamping device (10) on a relative to the rod (1) movable component can be attached.
  • each guide pad (19) can be secured by means of two adjusting or stud screws (25) to allow radial adjustment of the guide pads (19).
  • the roller guides (44, 45) and the wedges (42) After inserting the roller guides (44, 45) and the wedges (42) then, for example, the roller guides (46, 47) and the plunger (43) from the side of the release device (91) from inserted. From this side of the annular piston (93) is inserted so that the fingers (106) lie between the guide blocks (19). Subsequently, the adapter housing part (16) to the main housing part (15) are screwed. Here, the adapter housing part (16) is adjusted so that a small guide gap to the plungers (43) remains and that the bores (28) for the piston rods (96) are aligned with the wedges (42).
  • the annular piston (95) is inserted with the piston rods (96) preassembled on it in the adapter housing (16) and then the fastening cover (18) screwed onto the adapter housing part (16).
  • the clamping sleeve (71) can now be inserted in such a way that the clamping elements (76) lie under the plungers (43).
  • the clamping sleeve (71) can be mounted to move the wedges (42) in the release direction (3). This can be done during assembly by hand or by means of the release device (91).
  • the ring plate (83) and the springs (82) are now used.
  • the annular plate (83) is inserted so that the depressions (86) are aligned with the wedges (42).
  • the lid (17) is screwed onto the main housing part (15).
  • the clamping sleeve (71) can be removed outside the clamping elements (76), e.g. be fixed by the cover (17) in the radial and / or axial direction.
  • the order of the assembly steps can also be chosen differently.
  • individual components can be connected to each other, for example by means of fasteners.
  • adjustment means may be provided.
  • the braking and / or clamping device (10) may e.g. be aligned with a gauge.
  • a teaching mandrel whose cross section is identical to the cross section of the rod (1), in the brake and / or clamping device (10) used.
  • the friction pads (79) can be made e.g. be adjusted so that the housing (13) relative to the rod (1) is centered.
  • the brake and / or clamping device (10) When mounting the brake and / or clamping device (10) on the rod (1), the brake and / or clamping device (10), for example, when activated release device (91) on the rod (1) is pushed.
  • the brake and / or clamping device (10) is e.g. attached to a tool carriage which is movable relative to the rod (1).
  • the actuator (81) pushes the wedge gear (41) of the in the FIG. 2 shown vented position of the brake and / or clamping device (10) in the in FIG. 3 shown actuated position of the brake and / or clamping device (10).
  • the annular plate (83) in the actuation direction (2) is moved.
  • the annular plate (83) presses all the wedges (42) in this direction, with the wedges (42) rolling along the rollers (44).
  • the wedge stroke is for example 10 mm.
  • the roller guides (44, 45) in this movement joint (66) are in this case offset by half the stroke of the wedges (42).
  • the wedges (42) move the pistons (93, 95) eg in the in FIG. 3 illustrated right end position. In this case, for example, the compressed air from the cylinder chambers (108, 113) escape through quick exhaust valves.
  • the wedges (42) simultaneously roll along the rolling elements (46). Also in the movement joint (67), the roller guides (46, 47) are shifted by half the wedge stroke.
  • the plungers (43), which also roll on the rolling elements (46) are displaced radially in the direction of the rod (1). In this clamping direction (4) they are guided by means of the guide surfaces (27, 31).
  • the plunger (43) press in the clamping direction (4) the brake pads (79) under elastic deformation of the clamping elements (76) of the clamping sleeve (71) against the rod (1).
  • the clamping force in this embodiment corresponds to about sixty times the spring force.
  • the clamping sleeve (71) is biased in the radial direction.
  • a moving tool carriage is decelerated or, in the case of a stationary tool carriage, the rod (1) is clamped to hold the position.
  • the clamping and / or braking takes place without delay when removing the pneumatic pressure. Even if the brake and / or clamping device (10) is not actuated for a longer period of time, speaks the brake and / or clamping device (10) due to the low start-up and rolling friction of the rolling guides (44, 45, 46, 47) in the movement joints (66, 67) immediately. Thus, a safe emergency braking function is guaranteed.
  • the pneumatic connection (14) is connected, for example, to the compressed air network.
  • the brake and / or clamping device (10) will now from the in the FIG. 3 shown, the rod (1) clamping state in the in the FIG. 2 converted dissolved state shown.
  • the incoming compressed air penetrates into the cylinder chamber (113) and through the piston rod bore (97) into the cylinder chamber (108).
  • the pistons (93, 95) are displaced in the release direction (3).
  • the fingers (106) prevent tilting of the piston (93).
  • the force transmitted to the wedges (42) is the sum of the thrust forces of the pistons (93) and (95).
  • a high force for releasing the brake and / or clamping device (10) is generated with this compact release device (91).
  • the wedges (42) are guided in the release direction (3) by the roller guides (44, 45) and also push the ring plate (83) in the release direction (3).
  • the springs (82) are compressed.
  • the elastically deformed clamping sleeve (71) presses the plungers (43) against the roller guides (46, 47) with the reshaping of the clamping elements (76).
  • the rod (1) is released.
  • the tool carriage can now be moved freely again.
  • the roller guides (44, 45, 46, 47) remain permanently loaded.
  • the required release force is approximately constant, since the starting friction of the roller guides (44, 45, 46, 47) is only slightly higher than the rolling friction.
  • this device (10) Since only slight friction losses occur during actuation and when the brake and / or clamping device (10) is actuated, this device (10) has a high degree of efficiency. Despite their compact dimensions, high braking and / or clamping forces can be achieved with this device (10).
  • the brake and / or clamping device (10) can be used for different rod diameter.
  • a rod (1) of smaller diameter for example, the clamping sleeve (71) is replaced by a clamping sleeve, which at least in the field of Friction and / or brake pads (79) has a smaller inner diameter.
  • the braking and / or clamping device (10) may be e.g. be executed with three wedge gears (41). In cross section, these are then e.g. arranged at an angle of 120 degrees to each other.
  • the wedge gear (41) may also include a cone-shaped wedge and a cone-shaped ram.
  • the rolling elements in the movement joints are then, for example, ball sleeves with or without ball return.
  • the brake and / or clamping device (10) requires only a small amount of maintenance. It can therefore also be installed in hard to reach areas of a system.
  • FIGS. 6 and 7 show schematic diagrams of a ventilated and an actuated brake and / or clamping device (10).
  • the clamping sleeve (71) is shown here with an elastic joint (121), for example a film hinge (121). If the brake and / or clamping device (10) is released, cf. FIG. 6 , There is a gap (6) between the friction and / or brake pads (79) and the rod (1).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung, die eine relativ zu ihr bewegliche Stange zumindest teilweise umgreift, wobei die Brems- und/oder Klemmvorrichtung mindestens ein Keilgetriebe mit einem zumindest annähernd parallel zur Stange beweglichen Keil und einen zumindest annähernd radial zur Stange beweglichen Stößel, eine auf den Keil wirkende Betätigungsvorrichtung und eine auf den Keil wirkende Lösevorrichtung umfasst, wobei zumindest die Bewegungsfuge des Keilgetriebes zwischen dem Keil und dem Stößel wälzgelagert ausgeführt ist.
  • Aus den Produktinformation Nr. F 10 der Sitema GmbH & Co. KG, "Doppeltwirkende Feststelleinheiten", Stand 03/03 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Ein hülsenförmiger Keil mit einem Innenkonus wirkt hierbei auf eine Klemmhülse mit einem Außenkonus. Diese Vorrichtung hat einen niedrigen Wirkungsgrad, da bei der Betätigung und beim Lösen hohe Reibungsverluste entstehen.
  • Aus der JP 11013714 A ist eine Bremse ohne Stößel bekannt. Zwischen einem Ringkeil und einer zylindrischen Hülse mit einem Bremsbelag sind in einem Käfig gehaltene Kugeln unterschiedlichen Durchmessers angeordnet.
  • Aus der US 2002/0185342 A1 ist eine elektromagnetisch lösbare Bremse bekannt. Die Bremse umfasst ein federbelastetes Keilgetriebe, wobei zwischen dem fliegend angeordneten Keil und einem Bremsschuh eine Flachkäfig-Rollenlagerung angeordnet ist. Die zu bremsende Schiene liegt mit ihrer dem Bremsschuh abgewandten Seite permanent an einem Reibbelag an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung zu entwickeln, die bei kompakter Bauweise eine hohe Klemmkraft ermöglicht.
  • Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu drückt der betätigte Stößel eine Klemmhülse radial vorgespannt an die Stange an. Außerdem ist die Bewegungsfuge des Keilgetriebes zwischen dem Keil und dem Gehäuse der Brems- und/oder Klemmvorrichtung wälzgelagert ausgeführt.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform.
    • Figur 1:
    Dimetrischer Schnitt einer Klemm- und/oder Bremsvorrichtung;
    Figur 2:
    Teillängsschnitt durch eine Vorrichtung nach Figur 1 im gelüftete Zustand;
    Figur 3:
    Teillängsschnitt durch eine Vorrichtung nach Figur 1 im betätigten Zustand;
    Figur 4:
    Querschnitt durch eine Vorrichtung nach Figur 1;
    Figur 5:
    Klemmhülse;
    Figur 6:
    Prinzipskizze einer gelüfteten Brems- und/oder Klemmvorrichtung;
    Figur 7:
    Prinzipskizze einer betätigten Brems- und/oder Klemmvorrichtung.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen Längs- und Querschnitte einer Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10), z.B. einer Hubbremse (10). Die Hubbremse (10) umgreift eine durch die Hubbremse (10) hindurchgeführte Stange (1), die z.B. auf beiden Stirnseiten (11, 12) aus der Hubbremse (10) heraussteht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umgreift die Hubbremse (10) die Stange (1) vollständig. Die Hubbremse (10) kann die Stange (1) aber auch in einem Segment umgreifen, wobei der Segmentwinkel mindestens 210 Winkelgrad beträgt. Die Stange (1) ist zumindest in axialer Richtung - in Richtung der Längsachse der Stange (1) - relativ zur Hubbremse (10) beweglich.
  • Die Stange (1) hat beispielsweise einen zylindrischen Querschnitt, wobei ihr Durchmesser z.B. 28 mm beträgt. Die Stange (1) kann beispielsweise auch einen elliptischen, ovalen, quadratischen, rechteckigen, drei- oder mehreckigen Querschnitt haben. Sie kann z.B. eine Hubstange, eine waagerechte oder geneigte Führungsstange, eine Kolbenstange etc. sein.
  • Die Hubbremse (10) umfasst ein beispielsweise zylindrisches Gehäuse (13), in dem ein z.B. sechs Keilgetriebe (41), eine Betätigungsvorrichtung (81) und eine Lösevorrichtung (91) angeordnet sind. Zur Aktivierung der Lösevorrichtung (91) ist am Gehäuse (13) beispielsweise ein Pneumatikanschluss (14) vorgesehen.
  • Das Gehäuse (13) hat z.B. eine Länge von 160 mm und einen Durchmesser von 135 mm. Es besteht beispielsweise aus einem Hauptgehäuseteil (15) und einem mit diesem verschraubten Adaptergehäuseteil (16). An seinen beiden stirnseitigen Enden ist es jeweils mit einem Deckel (17, 18) verschlossen. Hierbei ist der Abstützdeckel (17) auf das Hauptgehäuseteil (15) und der Anschlussdeckel (18) auf das Adaptergehäuseteil (16) aufgeschraubt. Die einzelnen Bauteile (15 - 18) können auch mittels Verbindungselementen, z.B. Schrauben, miteinander verbunden sein. Hierzu können die einzelnen Bauteile (15 - 18) z.B. Durchgangsbohrungen und/oder Gewinde aufweisen. Auch eine Ausführung mit Flanschen oder eine Zugankerbauweise ist denkbar.
  • Das Hauptgehäuseteil (15) hat z.B. die Gestalt eines Rohres, dessen Länge etwa 60% der Länge der Hubbremse (10) beträgt. Beide Rohrenden tragen Außengewinde (21) zur Aufnahme der Anschlussbauteile (16, 17). Die Innenwandung (22) hat z.B. sechs durchgängige Führungsnuten (23), vgl. die Figuren 2 - 4. Die Breite der Führungsnuten (23) beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 12% des Durchmessers des Hauptgehäuseteils (15). Das Hauptgehäuseteil (15) hat außerdem bei etwa 25% seiner Länge, vom Adaptergehäuseteil (16) aus gesehen, Gewindebohrungen (24), die z.B. mittig in den Führungsnuten (23) liegen.
  • In jeder Führungsnut (23) sitzt jeweils ein quaderförmiger Führungsklotz (19), dessen Länge etwa der Hälfte der Länge des Hauptgehäuseteils (15) entspricht. Diese Führungsklötze (19) sind z.B. mittels Stiftschrauben (25), die in den Gewindebohrungen (24) sitzen, befestigt. Die radial nach innen orientierte Oberfläche (26) der Führungsklötze (19) ist beispielsweise gehärtet. Die Führungsklötze (19) können auch Teil des Hauptgehäuseteils (15) sein.
  • Jeder Führungsklotz (19) stützt ein Keilgetriebe (41) ab. Das einzelne Keilgetriebe (41) umfasst einen nahe am Führungsklotz (19) liegenden Keil (42) und einen nahe an der Stange (1) liegenden Stößel (43). Die Keile (42) sind in einer Richtung parallel zur Stange (1) beweglich. Zwischen den Führungsklötzen (19) und den Keilen (42) sind Wälzelemente (44) angeordnet. Diese Wälzelemente (44) sind beispielsweise Rollen (44), die durch Käfige (45) gehalten sind. Die Achsen der Rollen (44) liegen quer zur Achse der Stange (1). Der Achsabstand der äußersten Rollen (44) zueinander beträgt hier 72% der Länge der Führungsklötze (19). Die Länge der gesamten Rollenführungen (44, 45) entspricht im Ausführungsbeispiel etwa 95% der Länge der Führungsklötze (19). Die Käfige (45), z.B. Kunststoff- oder Metallkäfige, haben einen H-förmigen Querschnitt, vgl. Figur 4. Hierbei ragen die beiden seitlichen Stege (56, 57) über die Führungsklötze (19) und die Keile (42) und führen die beiden Teile (19, 42) zueinander quer zur Führungsrichtung der Rollenführungen (44, 45).
  • Die Keile (42) sind beispielsweise um 25% länger als die Führungsklötze (19), vgl. die Figuren 2 und 3. Bei der in der Figur 2 dargestellten gelüfteten Hubbremse (10) stehen sie in Richtung der Betätigungsvorrichtung (81), in der Löserichtung (3), über die Führungsklötze (19) über. Ist die Hubbremse (10) betätigt, vgl. Figur 3, stehen die Keile (42) in Richtung der Lösevorrichtung (91), in der Betätigungsrichtung (2), über die Führungsklötze (19) über. An den Keilen (42) sind beispielsweise zumindest die Laufflächen (53) für die Wälzelemente (44) und die diesen abgewandten Keilflächen (54) gehärtet, die Keile (42) können aber auch durchgehärtet sein. Die Keilflächen (54) der Keile (42) haben eine Steigung von z.B. 1 Grad. Die Keile (42) verjüngen sich in diesem Ausführungsbeispiel in Richtung der Lösevorrichtung (91).
  • Zwischen den Keilflächen (54) und den Stößeln (43) liegt in allen Keilgetrieben (41) jeweils z.B. eine weitere Rollenführung (46, 47). Der Aufbau und die geometrischen Abmessungen dieser Rollenführungen (46, 47) entsprechen z.B. dem Aufbau und den geometrischen Abmessungen der Rollenführungen (44, 45). Als Wälzelemente (44, 46) können statt der in den Figuren 1 und 4 dargestellten Rollen auch Kugeln, Nadeln, etc. eingesetzt werden. Die beiden seitlichen Stege (58, 59) der Käfige (47) ragen über die Keile (42) und die Stößel (43). Hierdurch verhindern sie einen seitlichen Versatz, vgl. Figur 4, der beiden Bauteile (42, 43) zueinander.
  • Die Länge der Stößel (43) entspricht hier der Länge der Führungsklötze (19). Im dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel verjüngen die Stößel (43) sich in Richtung der Betätigungsvorrichtung (81). Ihre ggf. gehärteten Oberseiten (61) haben z.B. die gleiche Steigung wie die Keilflächen (54) der Keile (42). Die Unterseiten (62) sind ebene Flächen. Mindestens eine Normale zu jeder dieser Flächen schneidet die Mittellinie der Stange (1). Die Stößel (43) können auch durchgehärtet sein.
  • Für eine Bewegung in der Klemmrichtung (4), vgl. Figur 3, werden die Stößel (43) z.B. durch den Deckel (17) und das Adaptergehäuseteil (16) geführt. Die Führungsflächen (27, 31) dieser Bauteile (16, 17) haben einen geringen Abstand zu den Stirnflächen (63, 64) der Stößel (43). Dieser Abstand beträgt maximal einige Zehntelmillimeter. Gegebenenfalls können die Führungsflächen (27, 31) und/oder die Stirnflächen (63, 64) der Stößel (43) geschmiert sein oder mit einer selbstschmierenden Oberfläche beschichtet sein. Auch der Einsatz von Wälzelementen ist denkbar.
  • Die Unterseiten (62) der Stößel (43) wirken auf eine Klemmhülse (71), vgl. die Figuren 1 - 4. Diese Klemmhülse (71) umgreift im Ausführungsbeispiel die Stange (1) vollständig. Sie ragt in eine zentralen Bohrung (32) des Deckels (17). In axialer Richtung, vgl. die Figuren 2 und 3, wird ihre Lage durch die zentrale Bohrung (32) und die Führungsfläche (27) des Adaptergehäuseteil (16) begrenzt. Hierbei besteht zumindest zwischen der Klemmhülse (71) und der Führungsfläche (27) eine Bewegungsfuge (72). Die Klemmhülse (71) kann in radialer und axialer Richtung durch die zentrale Bohrung (32) des Deckels (17) fixiert sein.
  • Die Klemmhülse (71) ist als Einzelteil in der Figur 5 dargestellt. Ihre Länge beträgt beispielsweise 82,5 mm. Sie hat einen hohlzylinderförmigen Grundkörper (73) mit einem maximalen Außendurchmesser von z.B. 47 mm. Der Innendurchmesser ist wenige Hunderstel Millimeter größer als der Stangendurchmesser, so dass die Klemmhülse (71) leicht auf die Stange (1) aufschiebbar ist. Der Werkstoff der Klemmhülse (71) ist z.B. ein metallischer oder ein nichtmetallischer Werkstoff. Auch ein Verbundwerkstoff kann eingesetzt werden. Die Klemmhülse (71) kann z.B. pulvermetallurgisch hergestellt sein.
  • Der Grundkörper (73) hat beispielsweise sechs am Umfang gleichmäßig verteilte Längsschlitze (74), deren Länge z.B. 90 % der Länge des Grundkörpers (73) beträgt. Diese Längsschlitze (74), ihre Breite beträgt z.B. 3 mm, enden jeweils in einer Entlastungsbohrung (75). Sie teilen Klemmelemente (76) voneinander ab. Diese Klemmelemente (76) haben auf ihren Außenseiten (77) z.B. eingefräste Stößelauflageflächen (78). Diese sind beispielsweise ebene Planflächen, auf denen nach dem Zusammenbau der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) die Stößel (43) vollflächig aufliegen. Die Stößel (43) sitzen somit z.B. formschlüssig in der Klemmhülse (71). Die einzelne Stößelauflagefläche (78) kann auch die Breite eines Klemmelements (76) haben.
  • Die Innenwandungen der Klemmelemente (76) sind die Reib- und/oder Bremsbeläge (79), die sich beim Bremsen und/oder beim Klemmen der Vorrichtung (10) an die Stange (1) anlegen. Gegebenenfalls können die Reib- und/oder Bremsbeläge (79) als Beschichtung auf die Innenwandung der Klemmhülse (71) aufgebracht sein.
  • Die Betätigungsvorrichtung (81) umfasst beispielsweise sechs Federn (82), die zwischen einer Ringplatte (83) und dem Abstützdeckel (17) angeordnet sind. Die Ringplatte (83) liegt mit ihrer Keilanlageseite (84) an den Stirnseiten (51) aller Keile (42) an. Die Federn (82), z.B. Schraubenfedern (82), sitzen in Einsenkungen (86) der den Keilen (42) abgewandten Federanlageseite (85) der Ringplatte (83). Diese Einsenkungen (86) sind auf einem regelmäßigen Teilkreis angeordnet. Die Stärke der Ringplatte (83) im Bereich der Einsenkungen (86) beträgt z.B. 4 mm. Die gedachten Mittellinien (87) der Federn (82) durchdringen die Keil (42) zumindest annähernd zentrisch. Die deckelseitige Abstützfläche (33) der Federn (82) ist beispielsweise eine Planfläche.
  • Die Anzahl der Federn (82) kann höher oder niedriger sein als die Anzahl der Keilgetriebe (41). So kann z.B. eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) mit sechs Keilgetrieben (41) eine Betätigungsvorrichtung (81) mit drei Federn (82) umfassen. Die Mittellinien (87) der Federn (82) können in der Betätigungsrichtung (2) der Keil (42) liegen, ohne letztere zu durchdringen.
  • Die in den Figuren 1 - 3 dargestellten Federn (82) sind z.B. Schraubenfedern (82) mit einem rechteckigen Querschnitt. Es können aber auch Federn (82) mit kreisförmigen Querschnitt, Tellerfedern etc. eingesetzt werden.
  • Die Betätigungsvorrichtung (81) kann auch hydraulisch, pneumatisch oder mittels eines Motors betrieben werden. So kann beispielsweise bei einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung die Ringplatte (83) der Kolben einer Zylinder-Kolbeneinheit sein oder mit diesem Kolben verbunden sein. Auch der Einsatz eines Piezoelementen oder eines Formgedächtniselements ist denkbar.
  • Die Lösevorrichtung (91) umfasst beispielsweise zwei in Reihe geschaltete pneumatisch betriebene Zylinder-Kolbeneinheiten (92, 93; 94, 95), die auf die Löseseite (52) der Keile (42) wirken. Die Kolben (93, 95) beider Zylinder-Kolbeneinheiten (92, 93; 94, 95) sind mittels Kolbenstangen (96) miteinander verbunden.
  • Der Zylinder (92) ist ein Ringzylinder, der durch das Adaptergehäuse (16) gebildet wird. Der Kolben (93) ist ein Ringkolben (93), dessen Außendurchmesser z.B. 117 mm und dessen Innendurchmesser beispielsweise 36 mm beträgt. In seiner Bohrung (101) und an seinem äußeren Umfang trägt er Dichtelemente (102, 103), z.B. O-Ringe. Im montierten Zustand, vgl. die Figuren 1 - 3 ragt das Adaptergehäuseteil (16) dornartig durch die Bohrung (101) des Ringkolbens (93). Die Kolbenfläche (104) hat eine Einsenkung (105), deren Fläche z.B. 75% der Kolbenfläche (104) beträgt. Der Ringkolben (93) hat in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise sechs in Richtung der Keilgetriebe (41) ragende Finger (106). Diese sind bündig mit der äußeren Umfangskontur des Ringkolbens (93) und liegen im montierten Zustand, vgl. die Figuren 1 und 4, im Raum zwischen den Führungsklötzen (19). Die Finger (106) sind hier um wenige Millimeter kürzer als die Keile (42). Statt sechs Fingern (106) kann der Ringkolben (93) beispielsweise drei Finger (106) umfassen, die dann z.B. in jedem zweiten Zwischenraum zwischen den Führungsklötzen (19) liegen. Gegebenenfalls kann der Kolben (93) ohne Finger (106) ausgeführt sein.
  • In der zusammengebauten Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) liegen alle Keile (42) mit ihrer Löseseite (52) an der Keilanlagefläche (107) des Ringkolbens (93) an.
  • Der Zylinder (94) ist ein Ringzylinder, der durch den Anschlussdeckel (18) gebildet wird. In diesem Zylinder (94) sitzt der Ringkolben (95) verschiebbar auf einem Deckeldorn (37). Die dem Deckel (18) zugewandte Kolbenfläche (111) - sie ist z.B. 5% größer als die Kolbenfläche (104) - hat eine Einsenkung (112), deren Fläche mehr als 50% der Kolbenfläche (111) beträgt.
  • Der Deckel (18) verfügt über einen Zuführkanal (35), durch den z.B. Luft vom Pneumatikanschluss (14) in den vom Kolben (95) und vom Deckel (18) begrenzten Zylinderraum (113) gefördert wird.
  • Auf der dem Zylinderraum (113) abgewandten Kolbenstangenseite (114) sind die z.B. sechs Kolbenstangen (96) in den Ringkolben (95) eingesetzt. Diese Kolbenstangen (96) sind beispielsweise so angeordnet, dass ihre gedachte Mittellinie zumindest annähernd zentrisch die Löseseiten (52) der Keile (42) durchdringen. Jede Kolbenstange (96) hat eine zentrale Kolbenstangenbohrung (97), die mit einer Kolbenbohrung (115) im Kolben (95) fluchtet. Der Innenraum der Kolbenstangenbohrung (97) ist damit mit dem Zylinderraum (113) verbunden. Die Kolbenstangen (96) sind durch das Adaptergehäuse (16) abgedichtet hindurchgeführt und liegen am Ringkolben (92) an. Eine radiale Öffnung (117) verbindet hier die Kolbenstangenbohrung (97) mit dem Zylinderraum (108), der durch das Adaptergehäuse (16) und dem Ringkolben (93) begrenzt wird.
  • Die Anzahl der Kolbenstangen (96) der Lösevorrichtung (91) kann niedriger oder höher als die Anzahl der Keilgetriebe (41) sein. Die Lösevorrichtung (91) kann auch so ausgeführt sein, dass die gedachten Mittellinien der Kolbenstangen (96) parallel zur Löserichtung (3) der Keile (42) verlaufen und die Keile (42) nicht durchdringen.
  • Gegebenfalls kann die hier dargestellte pneumatische Lösevorrichtung (91) mit nur einem Ringkolben (93) ausgeführt sein. Das Adaptergehäuseteil (16) hat dann einen Pneumatikanschluss (14) und schließt das Gehäuse (13) ab. Auf den zweiten Ringkolben (95) und die Kolbenstangen (96) kann dann verzichtet werden. Auch eine Ausführung mit drei oder mehr oder mehr hintereinandergeschalteten Kolben ist denkbar.
  • Anstatt mit einem pneumatischen Antrieb kann die Lösevorrichtung (91) hydraulisch oder mittels eines Motors betrieben werden. Auch der Einsatz von Piezoelementen oder eines Formgedächtniselements ist denkbar.
  • Der Anschlussdeckel (18) hat auf seiner Außenseite Befestigungsbohrungen (36), mit der die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) an einem gegenüber der Stange (1) beweglichen Bauteil befestigt werden kann.
  • Bei der Montage der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) werden beispielsweise zunächst die Führungsklötze (19) in das Hauptgehäuseteil (15) eingesetzt und mittels der Stiftschrauben (25) gesichert. Gegebenenfalls kann jeder Führungsklotz (19) mittels zweier Einstell- oder Stiftschrauben (25) befestigt werden, um eine radiale Einstellung der Führungsklötze (19) zu ermöglichen.
  • Nach dem Einsetzen der Rollenführungen (44, 45) und der Keile (42) werden dann z.B. die Rollenführungen (46, 47) und die Stößel (43) von der Seite der Lösevorrichtung (91) aus eingesetzt. Von dieser Seite aus wird auch der Ringkolben (93) so eingesetzt, dass die Finger (106) zwischen den Führungsklötzen (19) liegen. Anschließend kann das Adaptergehäuseteil (16) an das Hauptgehäuseteil (15) geschraubt werden. Hierbei wird das Adaptergehäuseteil (16) so eingestellt, dass ein geringer Führungsspalt zu den Stößeln (43) verbleibt und dass die Bohrungen (28) für die Kolbenstangen (96) mit den Keilen (42) fluchten.
  • Im nächsten Montageschritt wird beispielsweise der Ringkolben (95) mit den auf ihm vormontierten Kolbenstangen (96) in das Adaptergehäuse (16) eingesteckt und anschließend der Befestigungsdeckel (18) auf das Adaptergehäuseteil (16) aufgeschraubt.
  • Von der Seite der Betätigungsvorrichtung (81) aus kann nun die Klemmhülse (71) so eingesetzt werden, dass die Klemmelemente (76) unter den Stößeln (43) liegen. Gegebenenfalls sind zur Montage der Klemmhülse (71) die Keile (42) in der Löserichtung (3) zu verschieben. Dies kann während der Montage von Hand oder mittels der Lösevorrichtung (91) erfolgen.
  • Zur Fertigstellung der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) werden nun die Ringplatte (83) und die Federn (82) eingesetzt. Hierbei wird die Ringplatte (83) so eingesetzt, dass die Einsenkungen (86) mit den Keilen (42) fluchten. Um das Gehäuse (13) zu schließen, wird der Deckel (17) auf das Hauptgehäuseteil (15) geschraubt. Nach der Montage kann die Klemmhülse (71) außerhalb der Klemmelemente (76) z.B. durch den Deckel (17) in radialer und/oder axialer Richtung fixiert sein.
  • Die Reihenfolge der Montageschritte kann auch anders gewählt werden. Hierbei können auch einzelne Bauteile miteinander verbunden werden, z.B. mittels Verbindungselementen. Zur Einstellung der Führungs- und Bewegungsfugen (72, 66, 67) können Einstellmittel vorgesehen sein.
  • Um die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) zu zentrieren, kann diese z.B. an einem Lehrdorn ausgerichtet werden. Hierfür wird ein Lehrdorn, dessen Querschnitt identisch ist mit dem Querschnitt der Stange (1), in die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) eingesetzt. Nun können durch Einstellung der Führungsklötze (19) die Reibbeläge (79) z.B. so eingestellt werden, dass das Gehäuse (13) gegenüber der Stange (1) zentriert ist.
  • Bei der Montage der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) an der Stange (1) wird die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) beispielsweise bei aktivierter Lösevorrichtung (91) auf die Stange (1) geschoben. Hiernach wird die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) z.B. an einem Werkzeugschlitten befestigt, der relativ gegenüber der Stange (1) beweglich ist.
  • Wird der pneumatische Druck der Lösevorrichtung (91) abgeschaltet, schiebt die Betätigungsvorrichtung (81) das Keilgetriebe (41) von der in der Figur 2 gezeigten gelüfteten Position der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) in die in der Figur 3 dargestellte betätigte Position der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10). Hierbei wird mittels der Federn (82) die Ringplatte (83) in der Betätigungsrichtung (2) verschoben. Die Ringplatte (83) drückt sämtliche Keile (42) in diese Richtung, wobei die Keile (42) an den Rollen (44) entlang wälzen. Der Keilhub beträgt beispielsweise 10 mm. Die Rollenführungen (44, 45) in dieser Bewegungsfuge (66) werden hierbei um den halben Hub der Keile (42) versetzt. Die Keile (42) verschieben die Kolben (93, 95) z.B. in die in der Figur 3 dargestellte rechte Endlage. Hierbei kann z.B. die Druckluft aus den Zylinderräumen (108, 113) durch Schnellentlüftungsventile entweichen.
  • Bei ihrer Bewegung wälzen die Keile (42) gleichzeitig entlang der Wälzelemente (46) ab. Auch in der Bewegungsfuge (67) werden die Rollenführungen (46, 47) um den halben Keilhub verschoben. Gleichzeitig werden die Stößel (43), die ebenfalls an den Wälzelementen (46) abwälzen, radial in Richtung der Stange (1) verschoben. In dieser Klemmrichtung (4) werden sie mittels der Führungsflächen (27, 31) geführt. Die Stößel (43) pressen in der Klemmrichtung (4) die Bremsbeläge (79) unter elastischer Verformung der Klemmelemente (76) der Klemmhülse (71) gegen die Stange (1). Die Klemmkraft in diesem Ausführungsbeispiel entspricht etwa der sechzigfachen Federkraft. Die Klemmhülse (71) wird in radialer Richtung vorgespannt. Hiermit wird beispielsweise ein bewegter Werkzeugschlitten abgebremst oder bei einem stehenden Werkzeugschlitten die Stange (1) zum Halten der Position geklemmt.
  • Das Klemmen und/oder Bremsen erfolgt ohne Verzögerung bei Wegnahme des Pneumatikdrucks. Selbst wenn die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) während einer längeren Zeitdauer nicht betätigt wird, spricht die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) aufgrund der geringen Anlauf- und Rollreibung der Wälzführungen (44, 45; 46, 47) in den Bewegungsfugen (66, 67) sofort an. Somit ist eine sichere Notbremsfunktion gewährleistet.
  • Zum Lösen der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) wird der Pneumatikanschluss (14) z.B. an das Druckluftnetz angeschlossen. Die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) wird nun von dem in der Figur 3 gezeigten, die Stange (1) klemmenden Zustand in den in der Figur 2 dargestellten gelösten Zustand übergeführt.
  • Die einströmende Druckluft dringt in den Zylinderraum (113) und durch die Kolbenstangenbohrung (97) hindurch in den Zylinderraum (108) ein. Die Kolben (93, 95) werden in der Löserichtung (3) verschoben. Die Finger (106) verhindern dabei ein Verkippen des Kolbens (93). Die auf die Keile (42) übertragene Kraft ist die Summe der Schubkräfte der Kolben (93) und (95). Hiermit wird mit dieser kompakten Lösevorrichtung (91) ein hohe Kraft zum Lüften der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) erzeugt. Die Keile (42) werden in der Löserichtung (3) durch die Rollenführungen (44, 45) geführt und schieben die Ringplatte (83) ebenfalls in die Löserichtung (3). Hierbei werden die Federn (82) komprimiert.
  • Die elastisch verformte Klemmhülse (71) drückt unter Rückverformung der Klemmelemente (76) die Stößel (43) gegen die Rollenführungen (46, 47). Beim Abheben der Reibbeläge (79) wird die Stange (1) freigegeben. Beispielsweise kann der Werkzeugschlitten jetzt wieder frei bewegt werden. Während des Lüftens der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) bleiben die Rollenführungen (44, 45; 46, 47) ständig belastet.
  • Die erforderliche Lösekraft ist annähernd konstant, da die Anlaufreibung der Rollenführungen (44, 45, 46, 47) nur unwesentlich höher ist als die Rollreibung.
  • Da bei der Betätigung und beim Lüften der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) nur geringe Reibungsverluste entstehen, hat diese Vorrichtung (10) einen hohen Wirkungsgrad. Trotz ihrer kompakten Abmessungen können mit dieser Vorrichtung (10) hohe Brems- und/oder Klemmkräfte erreicht werden.
  • Die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) kann für verschiedene Stangendurchmesser eingesetzt werden. Für eine Stange (1) kleineren Durchmessers wird z.B. die Klemmhülse (71) gegen eine Klemmhülse ausgetauscht, die zumindest im Bereich der Reib- und/oder Bremsbeläge (79) einen kleineren Innendurchmesser hat.
  • Die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) kann z.B. mit drei Keilgetrieben (41) ausgeführt sein. Im Querschnitt sind diese dann z.B. in einem Winkel von 120 Grad zueinander angeordnet.
  • Das Keilgetriebe (41) kann auch einen konusringförmigen Keil und einen konusringförmigen Stößel umfassen. Die Wälzelemente in den Bewegungsfugen sind dann beispielsweise Kugelhülsen mit oder ohne Kugelrückführung.
  • Die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) erfordert nur einen geringen Wartungsaufwand. Sie kann daher auch an schwer zugänglichen Stellen einer Anlage eingebaut werden.
  • Die Figuren 6 und 7 zeigen Prinzipskizzen einer gelüfteten und einer betätigten Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10). Die Klemmhülse (71) ist hier mit einem elastischen Gelenk (121), z.B. einem Filmgelenk (121) dargestellt. Ist die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) gelöst, vgl. Figur 6, besteht zwischen den Reib- und/oder Bremsbelägen (79) und der Stange (1) ein Spalt (6).
  • Bei der Betätigung der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) werden die Klemmelemente (76) mit den Reib- und/oder Bremsbelägen (79) mittels der Keilgetriebes (41) gegen die Stange (1) gepresst. Das elastische Gelenk (121) wird hierbei verformt und somit die Klemmhülse (71) radial vorgespannt an die Stange (1) angedrückt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Stange
    2
    Betätigungsrichtung
    3
    Löserichtung
    4
    Brems- und/oder Klemmrichtung
    6
    Spalt
    10
    Brems- und/oder Klemmvorrichtung, Hubbremse
    11, 12
    Stirnseiten von (10)
    13
    Gehäuse
    14
    Pneumatikanschluss
    15
    Hauptgehäuseteil
    16
    Adaptergehäuseteil
    17
    Deckel, Abstützdeckel
    18
    Deckel, Anschlussdeckel, Befestigungsdeckel
    19
    Führungsklötze
    21
    Außengewinde
    22
    Innenwandung
    23
    Führungsnuten
    24
    Gewindebohrungen
    25
    Stiftschrauben
    26
    Oberfläche von (19)
    27
    Führungsflächen von (16)
    28
    Bohrungen in (16)
    29
    Dichtungen in (28)
    31
    Führungsflächen von (17)
    32
    Zentrale Bohrung von (17)
    33
    Abstützfläche von (17)
    35
    Zuführkanal in (18)
    36
    Befestigungsbohrungen
    37
    Deckeldorn
    41
    Keilgetriebe
    42
    Keile
    43
    Stößel
    44
    Wälzelemente, Teil der Rollenführung, Rollen
    45
    Käfige, Teil der Rollenführung
    46
    Wälzelemente, Teil der Rollenführung, Rollen
    47
    Käfige, Teil der Rollenführung
    51
    Stirnseiten von (42), Betätigungsseite
    52
    Stirnseiten von (42), Löseseite
    53
    Laufflächen von (42)
    54
    Keilflächen von (42)
    56, 57
    Stege von (45)
    58, 59
    Stege von (47)
    61
    Oberseiten von (43)
    62
    Unterseiten von (43)
    63, 64
    Stirnflächen von (43)
    66, 67
    Bewegungsfugen
    71
    Klemmhülse
    72
    Bewegungsfugen
    73
    Grundkörper
    74
    Längsschlitze
    75
    Entlastungsbohrungen
    76
    Klemmelemente
    77
    Außenseiten
    78
    Stößelauflageflächen
    79
    Reib- und/oder Bremsbeläge
    81
    Betätigungsvorrichtung
    82
    Federn, Schraubenfedern
    83
    Ringplatte
    84
    Keilanlageseite von (83)
    85
    Federanlageseite von (83)
    86
    Einsenkung
    87
    Mittellinien von (82)
    91
    Lösevorrichtung
    92
    Zylinder
    93
    Kolben, Ringkolben
    94
    Zylinder
    95
    Kolben, Ringkolben
    96
    Kolbenstangen
    97
    Kolbenstangenbohrung
    101
    Bohrung
    102, 103
    Dichtelemente
    104
    Kolbenfläche von (93)
    105
    Einsenkung
    106
    Finger
    107
    Keilanlagefläche
    108
    Zylinderraum
    111
    Kolbenfläche von (95)
    112
    Einsenkung in (111)
    113
    Zylinderraum
    114
    Kolbenstangenseite
    115
    Kolbenbohrung
    117
    radiale Öffnung in (96)
    121
    Gelenk, Filmgelenk

Claims (11)

  1. Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10), die eine relativ zu ihr bewegliche Stange (1) zumindest teilweise umgreift, wobei die Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) mindestens ein Keilgetriebe (41) mit einem zumindest annähernd parallel zur Stange (1) beweglichen Keil (42) und einen zumindest annähernd radial zur Stange (1) beweglichen Stößel (43), eine auf den Keil (42) wirkende Betätigungsvorrichtung (81) und eine auf den Keil (42) wirkende Lösevorrichtung (91) umfasst, wobei zumindest die Bewegungsfuge (67) des Keilgetriebes (41) zwischen dem Keil (42) und dem Stößel (43) wälzgelagert ausgeführt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der betätigte Stößel (43) eine Klemmhülse (71) radial vorgespannt an die Stange (1) andrückt und
    - dass die Bewegungsfuge (66) des Keilgetriebes (41) zwischen dem Keil (42) und dem Gehäuse (13) der Brems- und/oder Klemmvorrichtung (10) wälzgelagert ausgeführt ist.
  2. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Keil (42) und dem Stößel (43) Wälzelemente (46) angeordnet sind und dass der Keil (42) mittels Wälzelementen (44) parallel zur Stange (1) geführt ist.
  3. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie sechs sternförmig angeordnete Keilgetriebe (41) umfasst.
  4. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (44, 46) Teile von Rollenführungen (44, 45; 46, 47) sind.
  5. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (81) eine mit dem Keil (42) zusammenwirkende federbelastete Ringplatte (83) umfasst.
  6. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 5, dass die Anzahl der Federn (82) der Anzahl der Keilgetriebe (41) entspricht.
  7. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösevorrichtung (91) mindestens eine pneumatische Zylinder-Kolbeneinheit (92, 93) umfasst.
  8. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (93) der Zylinder-Kolbeneinheit (92, 93) ein Ringkolben (93) ist.
  9. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (93) mit dem Keil (42) zusammenwirkt.
  10. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösevorrichtung (91) eine zweite Zylinder-Kolbeneinheit (94, 95) mit einem zweiten Ringkolben (95) umfasst, wobei die beiden Ringkolben (93, 95) mittels Kolbenstangen (96) miteinander verbunden sind.
  11. Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kolbenstangen (96) der Anzahl der Keilgetriebe (41) entspricht.
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