WO2006026966A2 - Brems- und klemmeinrichtung mit getriebe für eine linearführung - Google Patents

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    • F16D2125/68—Lever-link mechanisms, e.g. toggles with change of force ratio

Definitions

  • the invention relates to a clamping and / or emergency braking device for attachment to a carriage guided by at least one guide rail, wherein the guide rail has at least one rear grip contour, wherein the device comprises at least one friction clip, the at least one, to the guide rail counter to the direction of action of Halte ⁇ force of the rear grip contour has compressible friction jaw and wherein the Reibgehemme means of the spring force of at least one spring element in one direction and by means of a pneuma ⁇ tables, hydraulic, electromagnetic, electromechanical or piezoelectric drive generated feed force is moved in the opposite direction ,
  • the present invention is based on the problem to develop a brake and / or clamping device, the at large clamping forces has a simple and space-saving Auf ⁇ construction and is also permanently maintenance-free.
  • At least one single-stage mechanical or pneumatic / hydraulic power-transmitting transmission is arranged between the drive and the friction jaw applying the clamping force.
  • a space-saving lever mechanism is used to apply the required clamping force.
  • the drive, the gear and the friction pad can be constructed, for example, as a complete device or assembly. This assembly can be installed between a carriage and its guide during assembly of the corresponding machine.
  • the corresponding guide shoe for this purpose has a bore which extends between the shoe mounting surface and the guide rail.
  • the device can also be mounted in the space between two guide shoes adjacent to one another on a guide rail.
  • the device can also be completely integrated in a guide shoe or in the carriage.
  • the device is not limited to linear guides. It can also be used on circular paths or other eg in a plane lying curved tracks. Further details of the invention emerge from the subclaims and the following description of schematically illustrated embodiments.
  • Figure 1 Dimetric view of a brake and / or
  • Figure 3 horizontal section through a part of the device
  • Figure 4 Dimetric view of the front lever to Figure 1;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 2 when the clamping is actuated
  • FIG. 8 device with rubber-elastic elements
  • FIG. 9 Enlarged lever forced coupling to FIG. 8;
  • Figure 10 device with intersecting levers
  • Figure 11 device with two-stage gearbox
  • FIG. 12 lever in start position
  • FIG. 18 shows a longitudinal section through a sliding wedge gear
  • FIG. 19 shows a cross-section of FIG. 18.
  • the relatively low designed adapter plate (30) including the Reibhememmeantriebs is eg within a Carriage guide between a guide shoe (20) guided on a stationary guide rail (10) and the carriage (1) carried by the guide shoe (20).
  • the guide rail (10) has on both sides (13, 14) spielmud two ball guide tracks (15, 16) with the ball guide tracks (21, 22) of the guide shoe (20) - on the rolling in the ball track rolling elements (27 ) - cooperate.
  • the ball guide tracks (15, 16, 21, 22) are arranged on the guide rail (10), that of the
  • Guide rails (10) mounted carriage (1) has only a einzi ⁇ gen degree of freedom, said along the guide longitudinal direction (5) is oriented.
  • At least one ball guide track (15) per guide rail side (13, 14,) represents a rear handle contour. This also applies to the corresponding guide shoe (20).
  • the guide shoe (20) shown in Figures 2, 6 and 7 has a bore (23) whose center line (24) is usually in the vertical center longitudinal plane (6) of the guide rail (1) and also normal to the guide rail top (11) ori ⁇ is ented.
  • this bore (23) the adapter plate (30) centers over the e.g. one-piece housing (40) of the Reib ⁇ inhibitor drive.
  • the housing (40) has the form of a two-stage socket.
  • the lower stage (43) it has a diameter which is at most half as large as the diameter of the upper stage (53), stored in Figures 1 to 8, a mechanical lever gear (70), a friction pad (120) and a return spring element (122).
  • the upper stage (53) is part of the cylinder of a pneumatic or hydraulic cylinder-piston unit (60).
  • the upper step (53) of the housing (40) is seated in a blind bore (31) of the adapter plate.
  • the housing (40) is sealed with an O-ring (38). The latter lies, for example, in an annular groove (32) incorporated in the bore wall.
  • the planar shoulder (55) located between the two steps (43, 53) of the housing (40) is flush with the underside of the adapter plate (30).
  • the upper edge (56) of the housing (40) is connected to the e.g. Plan bottom (33) of the blind hole (31) with a small clearance spaced.
  • At least one radial groove (58) or notch is incorporated into the edge (56), which has a chamfer (57) or a shoulder relative to the cylinder inner wall (54).
  • the Zylinderinnen ⁇ space (64) of the cylinder-piston unit (60 with the pressure medium for actuation ends at the blind hole (31) a pressure medium bore (34) in the area in front of the chamfer (57).
  • the piston (61) carrying a sealing ring has a central recess (62), there u.a. Space for the lever gear (70) to provide.
  • the recess (62) in the exemplary embodiments of FIGS. 2, 6-8 is e.g. a central blind hole with a flat bottom.
  • the Kolben ⁇ bottom has the outside additionally a survey (63), u.a. in order to distribute the pressure medium flowing into the interior space (64) faster.
  • the lower step (43) of the housing (40) likewise has a cylindrical inner space (41) in which the friction jaw (120) is mounted in a spring-loaded manner.
  • a central bore (46) for guiding the Reib ⁇ jaw (120).
  • the friction jaw (120) is additionally guided via a flange-like collar (121).
  • the gear (122) is in this case on the wall of the mecanic ⁇ space (41) or the wall of the friction pad (120) out.
  • the diameter of the bore (45) is smaller than the diameter of the inner space (41) by twice the sum of the wire thickness of the return spring element (122) and a corresponding guide play.
  • the return spring element can also be an elastic rubber or plastic component (123) which is inserted between the friction jaw (120) and the lower step (43), cf. FIG. 8.
  • the collar (121) and the bore (45) have i.d.R. in each case a notch, flattening or groove to connect the interior (41) for ventilation with the environment.
  • the lower step (43) of the housing (40) has shortly below the shoulder (55) two continuous transverse bores (47) for supporting pivot pins (91, 92).
  • the lever mechanism (70) Between the piston (61) and the friction pad (120) is arranged according to the figures 2, 6 to 8, the lever mechanism (70).
  • the levers (71, 72) are shown separately in FIGS. 4 and 5.
  • the angled curved lever (71, 72) each have an example transverse to the lever bore (81), via which they are mounted on the pivot pin (91, 92).
  • the Schwenkbol ⁇ zen (91, 92) for example, toggle pins or Be dowel pins, which are sprayed during assembly in the levers (71, 72).
  • the single lever (71, 72) has an upper (73) and a lower lever portion (83). Both are oriented approximately at right angles to each other at least with respect to the front surfaces (74, 84).
  • the back surface (85) of the lower portion (83) is flat above the bore (81) and closes with the eben ⁇ if, for example. flat back surface (75) of the upper portion (73), e.g. an angle of 105 degrees.
  • the upper (73) and the lower portion (83) each have an at least about an axis curved sliding surface (76, 86).
  • the lever (71, 72) bears against the piston (61) via the sliding surface (76), while the spring-loaded friction jaw (120) is supported on the sliding surface (86).
  • the sliding surfaces (76, 86) are shell sections of two cylinders.
  • the radius of the sliding surface (86) is at least a factor of two greater than the radius of the sliding surface (76) to reduce the surface pressure on the mating lever / friction jaw.
  • the factor has the value five. Possibly. it can correspond to the lever transmission ratio which the lever (71, 72) has at least when the device is actuated.
  • the back surface (85) facing away from the front surface (84) of the lower portion (83) is curved.
  • FIGS. 12 to 17 show the structural design of these levers (71, 72) in three pivotal positions.
  • FIGS. 12 and 15 show the starting position of the lever, cf. also Figures 6 and 8.
  • the Kol ⁇ ben (61) is not acted upon with pressure medium.
  • FIGS. 14 and 17 show the lever (71, 72) in its maximum end position, cf. 7, among others.
  • the maximum worn or worn friction jaw (120) with still full clamping force rests on the guide rail (10).
  • the lever is here pivoted against the starting position, for example by 15 degrees counterclockwise. In the case of a brand-new friction jaw (120), the swivel angle (94) is less than 15 degrees.
  • FIGS. 13 and 16 An average lever position, which the lever (71, 72) passes through once during clamping and unloading, is shown in FIGS. 13 and 16. Here, the lever is pivoted with respect to the starting position by 7.5 degrees.
  • (k) is e.g. by a factor of 6.5 longer than (1).
  • the force arm (77) carries at its free end a circular cutout (78) which corresponds to the sliding surface (76) on the real lever (71, 72), cf. Figure. 12.
  • the load arm (87) has a Kreis ⁇ cutout (88) at its free end. The latter corresponds to the sliding surface (86) of the lower lever portion (83).
  • the force arm (77) and the load arm (87) are seen in the direction of the clamping Reibbackenhubs or the load stroke behind ei ⁇ ner plane (97), which is oriented normal to the direction of Reibbackenhubs and at the same time on the lever pivot axis (93).
  • the power arm (77) and the load arm (87) enclose an angle of 15 to 35 degrees. In FIGS. 15-17, the angle is approximately 27 °.
  • the load arm (87) always lies between the power arm (77) and a normal (98) to the Level (97). This standard (98) is aligned here parallel to the middle line (24) of the cylinder-piston unit (60).
  • the toggle lever (71, 72) in the starting position has a force transmission factor of about 12.5.
  • FIG. 16 shows the factor approx. 10.6.
  • the value of the factor drops to 9.5. Accordingly, the leverage over the Schwenk ⁇ angle (94) decreases. This significantly facilitates the startup of the piston (61).
  • FIGS. 15-17 the effective lever lengths of the illustrated exemplary embodiment according to FIGS. 1-8 are indicated in millimeters.
  • the levers (71, 72) move from the start position to the end position. In doing so, they set the friction pad, e.g. 0.35 millimeters too.
  • the return spring element (122, 123) serves as drive for this purpose.
  • the friction pad (120) loads the load arm (87).
  • a groove can be machined on the levers (71, 72) in the transition region of the front surfaces (74, 84), in which a rubber ring (65), a Federring, a worm feather or the like ein ⁇ is laid.
  • FIG. There lies on the rear sides (75) of the lever (71, 72) a sickle-shaped leaf spring (66).
  • the leaf spring (66) presses with its convex side against the lever (71, 72) and with its concave against the piston (61).
  • grooves (79) are provided on the backs of the levers (71, 72) in the vicinity of the bores (81) elastic plastic rod (89) is inserted.
  • elastic plastic rod (89) forces like a toothing ei ⁇ nen forced operation between the lever (71, 72).
  • the levers (71, 72) according to FIGS. 1-9 and 11-17 are mounted in the lower housing stage (43) with mutually facing back surfaces (85), cf. Also figure 3. According to figure (10) they are aligned over their front surfaces (84) to each other. As a result, greater leverage ratios can be achieved at the expense of a more complex component design.
  • the device can also be realized with only one lever. Likewise, three or more levers are conceivable. If more than two levers are used, these may e.g. be arranged in a circle or in a star shape.
  • All illustrated levers are in the housing (40) via Schwenkbol ⁇ zen (91, 92) stored.
  • a toothing can be arranged on the friction jaw (120) or a friction jaw carrier, in each of which meshes a partial toothing attached to the levers (71, 72, 171, 172) in the area of the previous sliding surfaces.
  • the levers (71, 72) act on the friction jaw (120) via coupling plates (101, 102).
  • the levers (71, 72) and the friction pad (120) corresponding grooves (103, 104)
  • the grooves (103, 104) located opposite one another per coupling plate (101, 102) are aligned in the transmission extension position parallel to the direction of the load in the end position.
  • the grooves (103, 104) are offset towards the outside relative to the lever pivot axis (93).
  • This second downstream transmission is a non-uniform translating four-link chain with three hinges and a sliding joint.
  • the sliding joint is the friction pad (120).
  • the first pivot is the bearing about the pivot axis (93) of the lever (71, 72).
  • the second and third pivot joints represent the ends of the coupling plates (101, 102) mounted in the grooves (103, 104).
  • FIGS. 18 and 19 show a device with a double-wedge wedge mechanism (110).
  • two slide wedges (113, 114), each of which is integrally formed on a piston (111, 112) are moved toward one another.
  • the sliding wedges (113, 114) roll with their wedge surfaces (115) via cylindrical rolling elements (117) on the friction jaw (120).
  • the pistons (111, 112) run in cylinders with e.g. oval or elliptical cross section.
  • they are moved away from one another by means of the helical springs (118).
  • the piston rods designed as sliding wedges are guided against one another.
  • Another force transmission is conceivable, for example, with the aid of a pneumatic / hydraulic pressure booster.
  • a pneumatic / hydraulic pressure booster for example, appears the piston rod of a pneumatically driven cylinder Kol ⁇ ben unit in an oil-filled hydraulic chamber to move over the displaced oil, the friction pad.
  • the elements (71, 72, 171, 172, 101, 102) of the transmission gears can act on the friction pad (120) via intermediate components.
  • the clamping and braking device is not limited to the use of only one friction pad.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemm- und/oder Notbremsvorrichtung (30) zur Anbringung an einem mittels mindestens einer Führungsschiene (10) geführten Schlitten (20), wobei die Führungsschiene wenigstens eine Hintergriffkontur (15) aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens ein Reibgehemme umfasst, das wenigstens eine, an die Führungsschiene entgegen der Wirkrichtung der Haltekraft (19) der Hintergriffskontur anpressbare Reibbacke (120) aufweist und wobei das Reibgehemme mittels der Federkraft mindestens eines Federelements (122, 123) in eine Richtung und mittels eines Antriebs (60) erzeugter Vorschubkraft in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. Zwischen dem die Klemmkraft aufbringenden Antrieb (60) und der Reibbacke ist mindestens ein einstufiges Getriebe (70) angeordnet. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Brems- und/ oder Klemmvorrichtung entwickelt, die bei großen Klemmkräften einen einfachen und bauraumsparenden Aufbau hat und zudem dauerhaft wartungsfrei ist.

Description

Brems- und Klemmeinrichtung mit Getriebe
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Klemm- und/oder Notbremsvorrich¬ tung zur Anbringung an einem mittels mindestens einer Füh- rungsschiene geführten Schlitten, wobei die Führungsschiene wenigstens eine Hintergriffkontur aufweist, wobei die Vorrich¬ tung mindestens ein Reibgehemme umfasst, das wenigstens eine, an die Führungsschiene entgegen der Wirkrichtung der Halte¬ kraft der Hintergriffskontur anpressbare Reibbacke aufweist und wobei das Reibgehemme mittels der Federkraft mindestens eines Federelements in eine Richtung und mittels eines pneuma¬ tischen, hydraulischen, elektromagnetischen, elektromechani- schen oder piezoelektrischen Antriebs erzeugter Vorschubkraft in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.
Aus der DE 199 02 596 Al und der US 4,953,988 sind derar¬ tige Klemmungen für Linearantriebe bekannt. Sie benötigen je¬ doch zum Aufbringen der erforderlichen Klemmkräfte ein großes Bauvolumen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung zu entwickeln, die bei großen Klemmkräften einen einfachen und bauraumsparenden Auf¬ bau hat und zudem dauerhaft wartungsfrei ist.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspru¬ ches gelöst. Dazu ist zwischen dem die Klemmkraft aufbringen¬ den Antrieb und der Reibbacke mindestens ein einstufiges me¬ chanisches oder pneumatisch/hydraulisches kraftübersetzendes Getriebe angeordnet.
Als Getriebe zwischen einem z.B. flach bauenden pneumatischen Zylinder-Kolben-Antrieb oder einem Membranantrieb und einer Reibbacke wird ein bauraumsparendes Hebelgetriebe eingesetzt, um die erforderliche Klemmkraft aufzubringen. Dabei kann der Antrieb, das Getriebe und die Reibbacke beispielsweise als komplette Vorrichtung bzw. Baugruppe aufgebaut sein. Diese Baugruppe kann bei der Montage der entsprechenden Maschine zwischen einen Schlitten und seine Führung eingebaut werden.
Dazu wird sie zwischen dem Führungsschuh und dem Schlitten in¬ tegriert. In den Ausführungsbeispielen hat der entsprechende Führungsschuh hierzu eine Bohrung, die sich zwischen der Schuhmontagefläche und der Führungsschiene erstreckt. Ggf. kann die Vorrichtung auch im Raum zwischen zwei auf einer Füh¬ rungsschiene benachbarten Führungsschuhen montiert sein.
Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch vollständig in einen Führungsschuh oder in den Schlitten integriert werden.
Die Vorrichtung ist nicht auf lineare Führungen beschränkt. Sie kann auch auf Kreisbahnen oder anderen z.B. in einer Ebene liegenden gekrümmten Bahnen verwendet werden. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter¬ ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dar- gestellter Ausführungsformen.
Figur 1: Dimetrische Ansicht einer Brems- und/oder
Klemmvorrichtung; Figur 2 : Teilquerschnitt einer Brems- und/oder
Klemmvorrichtung mit Führungsschiene;
Figur 3 Horizontalschnitt durch einen Teil der Vorrichtung;
Figur 4 Dimetrische Ansicht des vorderen Hebels zu Figur 1;
Figur 5 Dimetrische Ansicht des hinteren Hebels zu Figur 1 Figur 6 Querschnitt zu Figur 2 bei unbetätigter Klemmung;
Figur 7 Querschnitt zu Figur 2 bei betätigter Klemmung;
Figur 8 Vorrichtung mit gummielastischen Elementen;
Figur 9 Vergrößerte Hebelzwangskopplung zu Figur 8;
Figur 10 Vorrichtung mit sich kreuzenden Hebeln; Figur 11 Vorrichtung mit zweistufigem Getriebe;
Figur 12 Hebel in Startlage;
Figur 13 Hebel in Mittellage;
Figur 14 Hebel in Endlage;
Figur 15 Hebelprinzip zu Figur 12; Figur 16 Hebelprinzip zu Figur 13;
Figur 17 Hebelprinzip zu Figur 14;
Figur 18 Längsschnitt durch ein Schiebekeilgetriebe;
Figur 19 Querschnitt zu Figur 18.
Die Figur 1 zeigt eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung in Form einer Adapterplatte (30) mit integriertem Reibgehem¬ meantrieb. Die relativ niedrig gestaltete Adapterplatte (30) inklusive des Reibgehemmeantriebs wird z.B. innerhalb einer Schlittenführung zwischen einem auf einer ortsfesten Führungs¬ schiene (10) geführten Führungsschuh (20) und dem vom Füh¬ rungsschuh (20) getragenen Schlitten (1) adaptiert.
Die Führungsschiene (10) hat auf beiden Seiten (13, 14) bei¬ spielsweise je zwei Kugelführungsbahnen (15, 16), die mit den Kugelführungsbahnen (21, 22) des Führungsschuhes (20) - über die in den Kugelführungsbahnen abrollenden Wälzkörper (27) - zusammenwirken. Die Kugelführungsbahnen (15, 16; 21, 22) sind so an der Führungsschiene (10) angeordnet, dass der an den
Führungsschienen (10) gelagerte Schlitten (1) nur einen einzi¬ gen Freiheitsgrad hat, wobei dieser entlang der Führungslängs- richtung (5) orientiert ist.
Um dies zu erzielen stellt mindestens eine Kugelführungs- bahn (15) pro Führungsschienenseite (13, 14,) eine Hinter¬ griffskontur dar. Dies gilt auch für den entsprechenden Füh¬ rungsschuh (20) .
Der in den Figuren 2, 6 und 7 dargestellte Führungsschuh (20) hat eine Bohrung (23) , deren Mittelinie (24) in der Regel in der vertikalen Mittenlängsebene (6) der Führungsschiene (1) liegt und zudem normal zur FührungsSchienenoberseite (11) ori¬ entiert ist. In dieser Bohrung (23) zentriert sich die Adap- terplatte (30) über das z.B. einteilige Gehäuse (40) des Reib¬ gehemmeantriebs.
Das Gehäuse (40) hat die Form einer zweistufigen Buchse. Die untere Stufe (43) , sie hat einen Durchmesser, der maximal halb so groß ist wie der Durchmesser der oberen Stufe (53), lagert nach den Figuren 1 bis 8 ein mechanisches Hebelgetriebe (70) , eine Reibbacke (120) und ein Rückholfederelement (122) . Die obere Stufe (53) ist Teil des Zylinders einer pneumatischen oder hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit (60) . Die obere Stufe (53) des Gehäuses (40) sitzt in einer Sack¬ lochbohrung (31) der Adapterplatte. Gegen die Bohrungswandung ist das Gehäuse (40) mit einem O-Ring (38) abgedichtet. Letz- terer liegt z.B. in einer in der Bohrungswandung eingearbeite¬ ten Ringnut (32) . Der zwischen den beiden Stufen (43, 53) des Gehäuses (40) gelegene plane Absatz (55) fluchtet mit der Un¬ terseite der Adapterplatte (30) .
Der obere Rand (56) des Gehäuses (40) ist zu dem z.B. planen Boden (33) der Sacklochbohrung (31) mit einen geringen Spiel beabstandet. In den Rand (56), der zur Zylinderinnenwan- dung (54) eine Fase (57) oder einen Absatz aufweist, ist min¬ destens eine radiale Nut (58) oder Kerbe eingearbeitet. Über die Fase (57), das Spiel zwischen dem Boden (33) und dem Rand (56) , sowie über die Nut (58) wird der Zylinderinnen¬ raum (64) der Zylinder-Kolben-Einheit (60 mit dem Druckmittel zur Betätigung der Vorrichtung versorgt. Dazu endet an der Sacklochbohrung (31) eine Druckmittelbohrung (34) im Bereich vor der Fase (57) .
In der Zylinderinnenwandung (54) ist ein z.B. kolbenstangen¬ loser Kolben (61) geführt. Der einen Dichtring tragende Kol¬ ben (61) hat eine zentrale Ausnehmung (62), um dort u.a. Platz für das Hebelgetriebe (70) zur Verfügung zu stellen. Die Aus¬ nehmung (62) ist in den Ausführungsbeispielen der Figuren 2, 6 - 8 z.B. ein zentrales Sackloch mit planem Boden. Der Kolben¬ boden hat außen zusätzlich eine Erhebung (63), u.a. um das in den Innenraum (64) einströmende Druckmittel schneller zu ver- teilen.
Die untere Stufe (43) des Gehäuses (40) hat ebenfalls einen zylindrischen Innenraum (41) , in dem die Reibbacke (120) fe¬ derbelastet gelagert ist. Im Boden (45) der unteren Stufe (43) befindet sich eine zentrale Bohrung (46) zur Führung der Reib¬ backe (120) . An der Wandung des Innenraumes (41) ist die Reib¬ backe (120) über einen flanschartigen Kragen (121) zusätzlich geführt.
Zwischen dem Kragen (121) und dem Boden (45) ist als Rückhol¬ federelement (122) eine Schraubenfeder angeordnet. Das Rück¬ holfederelement (122) ist hierbei an der Wandung des Innen¬ raumes (41) oder der Wandung der Reibbacke (120) geführt. Der Durchmesser der Bohrung (45) ist hier um die doppelte Summe aus der Drahtstärke des Rückholfederelements (122) und einem entsprechenden Führungsspiel kleiner als der Durchmesser des Innenraumes (41) .
Das Rückholfederelement kann auch ein elastisches Gummi- oder Kunststoffbauteil (123) sein, das zwischen der Reibbacke (120) und der unteren Stufe (43) eingelegt ist, vgl. Figur 8.
Der Kragen (121) und die Bohrung (45) weisen i.d.R. jeweils eine Kerbe, Abflachung oder Nut auf, um den Innenraum (41) zur Be- und Entlüftung mit der Umgebung zu verbinden.
Die untere Stufe (43) des Gehäuses (40) hat kurz unterhalb des Absatzes (55) zwei durchgehende Querbohrungen (47) zur Lage- rung von Schwenkbolzen (91, 92) .
Zwischen dem Kolben (61) und der Reibbacke (120) ist nach den Figuren 2, 6 bis 8 das Hebelgetriebe (70) angeordnet. Die He¬ bel (71, 72) sind in den Figuren 4 und 5 separat dargestellt. Die abgewinkelt gekrümmten Hebel (71, 72) haben jeweils eine z.B. quer zum Hebel verlaufende Bohrung (81), über die sie auf den Schwenkbolzen (91, 92) gelagert sind. Die Schwenkbol¬ zen (91, 92) können beispielsweise Knebelkerbstifte oder Spannstifte sein, die bei der Montage in den Hebeln (71, 72) verstaucht werden.
Der einzelne Hebel (71, 72) hat einen oberen (73) und einen unteren Hebelabschnitt (83) . Beide sind zueinander zumindest bezüglich der Vorderflächen (74, 84) annähernd rechtwinkelig orientiert. Die Rückenfläche (85) des unteren Abschnittes (83) ist oberhalb der Bohrung (81) eben und schließt mit der eben¬ falls z.B. ebenen Rückenfläche (75) des oberen Abschnit- tes (73) z.B. einen Winkel von 105 Winkelgraden ein.
Der obere (73) und der untere Abschnitt (83) haben jeweils eine zumindest um eine Achse gewölbte Gleitfläche (76, 86) . Über die Gleitfläche (76) liegt der Hebel (71, 72) am KoI- ben (61) an, während sich an der Gleitfläche (86) die feder¬ belastete Reibbacke (120) abstützt. In Ausführungsbeispiel sind die Gleitflächen (76, 86) Mantelabschnitte zweier Zylin¬ der. Der Radius der Gleitfläche (86) ist zur Verringerung der Flächenpressung an der Paarung Hebel/Reibbacke mindestens um den Faktor Zwei größer als der Radius der Gleitfläche (76) . Im Ausführungsbeispiel hat der Faktor den Wert Fünf. Ggf. kann er dem Hebelübersetzungsverhältnis entsprechen, das der He¬ bel (71, 72) zumindest bei betätigter Vorrichtung aufweist.
Die der Rückenfläche (85) abgewandte Vorderfläche (84) des un¬ teren Abschnittes (83) ist gewölbt gestaltet.
In den Figuren 12 bis 17 ist der konstruktive Aufbau dieser Hebel (71, 72) in drei Schwenkpositionen dargestellt. Die erste Schwenkposition, vgl. Figur 12 und 15, stellt die Start¬ position des Hebels dar, vgl. auch Figuren 6 und 8. Der Kol¬ ben (61) ist nicht mit Druckmittel beaufschlagt. Die Figuren 14 und 17 zeigen den Hebel (71, 72) in seiner ma¬ ximalen Endposition, vgl. u.a. Figur 7. Hier liegt der maximal verbrauchte bzw. verschlissene Reibbacken (120) mit noch vol¬ ler Klemmkraft auf der Führungsschiene (10) auf. Der Hebel ist hier gegenüber der Startposition z.B. um 15 Winkelgrade gegen den Uhrzeiger verschwenkt. Bei einem fabrikneuen Reib¬ backen (120) beträgt der Schwenkwinkel (94) weniger als 15 Winkelgrade.
Eine mittlere Hebelposition, die der Hebel (71, 72) beim Klem¬ men und Entlasten jeweils einmal durchläuft, ist in den Figu¬ ren 13 und 16 dargestellt. Hier ist der Hebel gegenüber der Startposition um 7,5 Winkelgrade verschwenkt.
Wie die Figuren 15 - 17 zeigen ist der Hebel (71, 72) ein
Kniehebel mit einem langen Kraftarm (77) der Länge (k) und ei¬ nem Lastarm (87) der Länge (1) . Hierbei ist (k) z.B. um den Faktor 6,5 länger als (1). Der Kraftarm (77) trägt an seinem freien Ende einen Kreisausschnitt (78) , der der Gleitflä- che (76) am realen Hebel (71, 72) entspricht, vgl. Figur. 12. Auch der Lastarm (87) hat an seinem freien Ende einen Kreis¬ ausschnitt (88) . Letzterer entspricht dem der Gleitfläche (86) des unteren Hebelabschnitts (83) .
Der Kraftarm (77) und der Lastarm (87) liegen in Richtung des klemmenden Reibbackenhubs bzw. des Lasthubs gesehen hinter ei¬ ner Ebene (97) , die normal zur Richtung des Reibbackenhubs orientiert ist und gleichzeitig auf der Hebelschwenkachse (93) liegt.
Der Kraftarm (77) und der Lastarm (87) schließen einen Winkel von 15 bis 35 Winkelgraden ein. In den Figuren 15 - 17 beträgt der Winkel ca. 27°. Der Lastarm (87) liegt hierbei immer zwi¬ schen dem Kraftarm (77) und einer Normalen (98) zu der Ebene (97) . Diese Normale (98) ist hier parallel zur Mittel¬ linie (24) der Zylinder-Kolben-Einheit (60) ausgerichtet.
Bei dieser Hebelauslegung hat nach Figur 15 der Kniehebel (71, 72) in der Startposition einen Kraftübersetzungfaktor von ca. 12,5. In der mittleren Position, vgl. Figur 16 hat der Faktor ca. den Wert 10,6. In der Endlage fällt der Wert des Faktors auf 9,5. Demnach nimmt die Hebelübersetzung über den Schwenk¬ winkel (94) ab. Dies erleichtert erheblich das Anfahren des Kolbens (61) . In den Figuren 15 - 17 sind dazu die wirksamen Hebellängen des dargestellten Ausführungsbeispiels nach den Figuren 1 - 8 in Millimetern angegeben.
Wird der Kolben (61) mit Druckmittel belastet, bewegen sich die Hebel (71, 72) von der Startposition in die Endposition. Hierbei stellen sie die Reibbacke z.B. 0,35 Millimeter zu.
Nach dem Betätigen der Vorrichtung gehen die Hebel (71, 72) und der Kolben (61) wieder in die Startlage zurück. Als An- trieb hierfür dient das Rückholfederelement (122, 123) . Die Reibbacke (120) belastet dabei den Lastarm (87) . Zur Unter¬ stützung des Rückholfederelements (122, 123) kann nach Figur 8 an den Hebeln (71, 72) im Übergangsbereich der Vorderflä¬ chen (74, 84) eine Nut eingearbeitet werden, in der ein Gummi- ring (65), ein Federring, eine Wurmfeder oder dergleichen ein¬ gelegt wird. Diese Federelemente drücken die Rückenflächen der Hebel (71, 72) gegeneinander.
Eine andere Alternative ist in Figur 11 dargestellt. Dort liegt auf den Rückseiten (75) der Hebel (71, 72) eine sichel¬ förmig gebogene Blattfeder (66) auf. Die Blattfeder (66) drückt mit ihrer konvexen Seite gegen die Hebel (71, 72) und mit ihrer konkaven gegen den Kolben (61) . Um die Bewegungen der Hebel (71, 72) einer Vorrichtung zu syn¬ chronisieren werden nach Figur 9 auf den Rückseiten der He¬ bel (71, 72) im näheren Umfeld der Bohrungen (81) Nuten (79) angebracht, in die z.B. ein elastischer Kunststoffstab (89) eingelegt wird. Er ist z.B. vorn und hinten mit einer Kugel ausgestattet, um ein Querwandern zwischen den Nuten zu verhin¬ dern. Der Kunststoffstab (89) erzwingt wie eine Verzahnung ei¬ nen Zwangslauf zwischen den Hebel (71, 72) .
Die Hebel (71, 72) nach den Figuren 1 -9 und 11 - 17 sind in der unteren Gehäusestufe (43) mit einander zugewandten Rücken¬ flächen (85) montiert, vgl. auch Figur 3. Nach Figur (10) sind sie über ihre Vorderflächen (84) zueinander ausgerichtet. Hierdurch lassen sich auf Kosten einer komplizierteren Bau- teilgestalt größere Hebelverhältnisse realisieren.
Die Vorrichtung lässt sich auch mit nur einem Hebel verwirk¬ lichen. Ebenso sind drei und mehr Hebel denkbar. Werden mehr als zwei Hebel verwendet, können diese z.B. im Kreis oder sternförmig angeordnet sein.
Alle dargestellten Hebel sind im Gehäuse (40) über Schwenkbol¬ zen (91, 92) gelagert. Anstelle dieser Schwenkbolzen kann auf der Reibbacke (120) oder einem Reibbackenträger eine Verzah¬ nung angeordnet werden, in der jeweils eine an den Hebeln (71, 72; 171, 172) im Bereich der bisherigen Gleitflächen ange¬ brachte Teilverzahnung kämmt.
In Figur 11 wirken die Hebel (71, 72) über Koppelplatten (101, 102) auf die Reibbacke (120) . Dazu sind in den Hebeln (71, 72) und der Reibbacke (120) entsprechende Nuten (103, 104) einge¬ arbeitet, in denen sich die Koppelplatten (101, 102) abstützen können. Die sich pro Koppelplatte (101, 102) gegenüber liegen¬ den Nuten (103, 104) fluchten in der Getriebestrecklage paral¬ lel zu Lastrichtung in der Endposition. Die Nuten (103, 104) sind gegenüber der Hebelschwenkachse (93) nach außen hin ver- setzt.
Dieses zweite nachgeschaltete Getriebe ist eine ungleichförmig übersetzende Viergelenkkette mit drei Drehgelenken und einem Schubgelenk. Hierbei ist das Schubgelenk die Reibbacke (120) . Das erste Drehgelenk ist die Lagerung um die Schwenkachse (93) des Hebels (71, 72) . Das zweite und dritte Drehgelenk stellen die in den Nuten (103, 104) gelagerten Enden der Koppelplat¬ ten (101, 102) dar.
Bei den geometrischen Verhältnissen nach Figur 11 wird bei ei¬ ner mehrfachen Kraftverstärkung eine ca. 60%ige Hubvergröße¬ rung bewirkt.
In den Figuren 18 und 19 wird eine Vorrichtung mit einem Dop¬ pelschiebekeilgetriebe (110) gezeigt. Um einen Lasthub der Reibbacke (120) zu erzielen werden zwei Schiebekeile (113, 114), von denen jeder an einem Kolben (111, 112) angeformt ist, aufeinander zubewegt. Die Schiebekeile (113, 114) rollen mit ihren Keilflächen (115) über zylindrische Wälzkörper (117) auf der Reibbacke (120) ab. Die Kolben (111, 112) laufen in Zylindern mit z.B. ovalem oder elliptischem Querschnitt. Für den Rückhub werden sie mittels der Schraubenfedern (118) von¬ einander weg bewegt. Um ein Verkanten der Kolben zu vermeiden werden die als Schiebekeile ausgebildeten Kolbenstangen anein¬ ander geführt.
Eine andere Kraftübersetzung ist z.B. mit Hilfe eines pneuma¬ tisch/hydraulischen Druckübersetzers denkbar. Hier taucht z.B. die Kolbenstange einer pneumatisch angetriebenen Zylinder-Kol¬ ben-Einheit in einen ölbefüllten Hydraulikraum ein, um über das verdrängte Öl die Reibbacke zu bewegen.
Selbstverständlich können bei allen Varianten die Ele¬ mente (71, 72; 171, 172; 101, 102) der Übersetzungsgetriebe auf die Reibbacke (120) über zwischengeschaltete Bauteile wir¬ ken. Auch ist die Klemm- und Bremsvorrichtung nicht auf die Verwendung nur einer Reibbacke beschränkt.
Bezugszeichenliste:
1 Schlitten
5 Führungslängsrichtung, Schlittenbewegung 6 vertikale Mittenlängsebene
10 Führungsschiene, doppeltrapezförmig
11 Schienenoberfläche
13, 14 Führungsschienenseiten, links, rechts 15 Hintergriffskontur, Kugelführungsbahn
16 Kugelführungsbahn
19 Haltekraft, resultierend
20 Führungsschuh 21 Kugelführungsbahn
22 Hintergriffskontur, Kugelführungsbahn
23 Bohrung
24 Mittellinie
27 Wälzkörper, obere Reihe 28 Wälzkörper, untere Reihe
30 Adapterplatte
31 Sacklochbohrung
32 Ringnut
33 Boden, plan
34 Druckmittelbohrung
38 O-Ring
40 Gehäuse
41 Innenraum
43 Gehäusestufe, unten
44 Innenwandung
45 Boden 46 Bohrung, zentral
47 Querbohrung
53 Gehäusestufe, oben 54 Zylinderinnenwandung
55 Absatz, plan
56 Rand, oben
57 Fase
58 Nut, radial
60 Zylinder-Kolben-Einheit, Antrieb
61 Kolben
62 Kolbenbohrung, Ausnehmung
63 Erhebung 64 Zylinderinnenraum
65 Rückhubfeder, Gummiring, Ringfeder
66 Rückhubfeder, Blattfeder
70 Hebelgetriebe
71, 72 Hebel, kurz
171, 172 Hebel, lang
73 Hebelabschnitt, oben
74 Vorderfläche
75 Rückenfläche
76 Gleitfläche
77 Kraftarm
78 Kreisausschnitt zu (76)
79 Nut
81 Bohrung
83 Hebelabschnitt, unten
84 Vorderfläche
85 Rückenfläche 86 Gleitfläche
87 Lastarm
88 Kreisausschnitt zu (86)
89 KunststoffStab, elastisch
91, 92 Schwenkbolzen
93 Hebelschwenkachse
94 Schwenkwinkel
95 Winkel zwischen (77) und (87) 96 Winkel zwischen (77) und (98)
97 Ebene
98 Normale
99 Lastkraft, resultierend
100 Koppelplattengetriebe 101, 102 Koppelplatten
103 Nut im (Hebel)
104 Nut in der (Reibbacke)
110 Schiebekeilgetriebe 111, 112 Kolben, oval
113 Schiebekeilpaar
114 Schiebekeil 115 Keilflächen
117 Wälzkörper
118 Rückhubfedern, Schraubendruckfedern
120 Reibbacke, Schubgelenk
121 Kragen
122 Rückholfederelement, Schraubenfeder;
123 Gummi- oder Kunststoffbauteil

Claims

Patentansprüche:
1. Klemm- und/oder NotbremsVorrichtung zur Anbringung an einem mittels mindestens einer Führungsschiene (10) geführten Schlitten (1) ,
- wobei die Führungsschiene (10) wenigstens eine Hintergriff- kontur (15) aufweist,
- wobei die Vorrichtung mindestens ein Reibgehemme umfasst, das wenigstens eine, an die Führungsschiene (10) entgegen der Wirkrichtung der Haltekraft (19) der Hintergriffskon¬ tur (15) anpressbare Reibbacke (120) aufweist und
- wobei das Reibgehemme mittels der Federkraft mindestens ei¬ nes Federelements (122, 123) in eine Richtung und mittels eines pneumatischen, hydraulischen, elektromagnetischen, elektromechanischen oder piezoelektrischen Antriebs (60) erzeugter Vorschubkraft in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass zwischen dem Antrieb (60) und der Reibbacke (120) mindestens ein einstufiges mechanisches oder pneuma¬ tisch/hydraulisches kraftübersetzendes Getriebe (70, 100, 110) angeordnet ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Getriebe (70) ein Hebelgetriebe ist, das die
Vorschubkraft des Antriebs (60) mindestens um den Faktor Zwei verstärkt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgetriebe (70) mindestens einen Kniehebel (71, 72) aufweist, wobei jeder Kniehebel (71, 72) einen langen Last¬ arm (77) und einem kurzen Kraftarm (87) hat und beide Arme (77, 87) sich auf der Hebelschwenkachse (93) schneiden und wobei zumindest die Lastrichtung parallel zur Hubrichtung der Reibbacke (120) orientiert ist.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Kniehebel (71, 72) in jedem Belastungszustand die theoretischen, freien Enden der Arme (77, 87) - in Lastrich- tung gesehen - hinter einer Ebene (97) liegen, die sich normal zur Lastrichtung erstreckt und auf der Hebelschwenkachse (93) liegt, dass der Lastarm (87) zwischen dem Kraftarm (77) und einer Normalen (98) der Ebene (97) angeordnet ist, dass der Kraftarm (77) und der Lastarm (87) einen Winkel (95) ein- schließen, der zwischen 10 und 35 Winkelgraden liegt und dass dieser Winkel (95) immer kleiner ist als der Winkel (96) zwi¬ schen dem Kraftarm (77) und der Normalen (98) .
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgetriebe zwei baugleiche Kniehebel (71, 72) aufweist,
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebel (71, 72) miteinander zwangsläufig gekoppelt sind.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (60) und das Hebelgetriebe (70) in einer Adapter¬ platte (30) integriert ist, wobei die Adapterplatte (30) zwi¬ schen dem Schlitten (1) und einem die Führungsschiene (1) zu¬ mindest bereichsweise umgreifenden Führungsschuh (20) montiert ist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Getriebe (70) ein zweites Getriebe (100) nachge¬ schaltet ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (100) mindestens eine ungleichförmig über¬ setzende Viergelenkkette mit drei Drehgelenken und einem Schubgelenk (120) ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (100) als Antriebsglied den Hebel (71, 72), als Koppelglied eine Koppelplatte (101, 102) und als Schubglied den Reibbacke (120) oder dessen Träger hat.
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