DD240089A1 - Klemmgehemme mit haltebremse - Google Patents

Abstract

Das Klemmgehemme mit Haltebremse dient zur drehbaren Lagerung bzw. festen Arretierung von beliebigen Teilen oder Geraeten an einer Welle. Das dazu notwendige Bremsmoment bzw. die Haltekraft ist einstellbar. Ziel war es, ein Klemmgehemme mit Haltebremse zu schaffen, das eine konstante Haltekraft bei Temperaturwechsel und Langzeitnutzung gewaehrleistet, welches es ermoeglicht, dass sich das System feinfuehlig bewegen laesst, sich in jeder Lage selbstaendig haelt und gleichzeitig eine schlupffreie Arretierung ohne einseitige Belastung der Welle ermoeglicht. Realisiert wird dies durch ein spezielles Kugellager, dessen Seitenflaechen mit Reibbelag versehen sind und eine Anpressplatte, die zusammen eine Art Rutschkupplung zwischen Geraet und Welle bilden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient als Klemmgehemme zur drehbaren Lagerung von beliebigen Teilen oder Geräten um eine Welle. Diese Teile sind dabei auf der Welle in jeder Lage äußerst leicht bewegbar, schwergängig bzw. fest arretierbar. Das dazu notwendige Bremsmoment bzw. die Haltekraft ist einstellbar und gewährleistet die Funktionssicherheit in einem großen Temperaturbereich über einen langen Nutzungszeitraum.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aufgrund von Temperatureinflüssen und Abnutzungserscheinungen bei Langzeitnutzung lassen sich Wellen und insbesondere dünnwandige Hohlwellen bei denen zusätzlich die Gefahr der Deformierung besteht nur Undefiniert zumeist durch Klemmgesperre oder Klemmgehemme nach dem Prinzip der direkten Rutschkupplung klemmen (Hildebrand: Feinmechanische Bauelemente, VEB Verlag Technik Berlin 1971, S. 682).

Die dabei auftretenden Nachteile sind offensichtlich. Es handelt sich hierbei zum einen darum, daß über einen großen Temperaturbereich keine gleichmäßig leichte Bewegbarkeit des Teils um die Welle bzw. das Selbsthaltevermögen dieses Teils in einer beliebigen Lage gewährleistet werden kann. Es kommt dabei zu den bekannten Erscheinungen des Festklemmens bzw. Rutschens des Teils auf der Welle.

Zum anderen führt eine längere Nutzungsdauer zwangsläufig zu Abnutzungserscheinungen, die bewirken, daß sich das Teil in keiner Lage mehr selbst festhält, es rutscht auf der Welle.

Diese Nachteile lassen sich bei den bekannten Klemmgesperren nicht oder nur zum Teil durch ständiges Nachjustieren ausgleichen.

Bisher wurde die dazu notwendige Klemmkraft im Feingerätebau allein durch Schrauben, Federn oder Keilgetriebe aufgebracht, was außerdem störende oder schädliche Oberflächenverformungen mit sich bringen kann. Weitaus besser entsprechen den Forderungen des Präzisionsgerätebaus Klemmgesperre mit federnden Spannbacken (Ebenda S. 684).

Ein Spannbacken umschließt das zu sperrende Teil fast vollständig und wird dabei z. B. mit Hilfe einer Schraubverbindung zusammengepreßt. Die damit erzeugte Haltekraft wird eimal fest eingestellt. Eine Nachjustierung bzw. Anpassung an sich verändernde Einsatzbedingungen (Temperaturschwankungen, Abnutzung) ist nicht vorgesehen.

Zur Erzeugung einer gewissen Schwergängigkeit z. B. an Einstellelementen sind spezielle Ausführungen von Klemmgehemmen bekannt (Ebenda S. 685). Ziel ist es, dadurch ein selbständiges Verstellen dieser Elemente zu verhindern. Typische Beispiele dafür sind Klemmfederanordnungen, bei denen eine Führung oder eine Welle durch eine gebogene Feder mit einem zusätzlichen Bremsmoment beauflagt wird, was die o. g. Schwergängigkeit bewirkt. Durch die Art und Weise der Aufbringung des Bremsmomentes bedingt, kommt es zu einer einseitigen Belastung der Welle oder Führung. Bekannt ist weiterhin die Verwendung von hochviskosem Fett mit starker Haftwirkung, die jedoch mehr oder weniger stark von der Temperatur abhängt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit geringstem Aufwand ein Klemmgehemme mit Haltebremse zu schaffen, das eine konstante Haltekraft bei Temperaturwechsel und Langzeitnutzung gewährleistet, das es ermöglicht, daß sich das System feinfühlig bewegen läßt, sich in jeder Lage selbständig hält und gleichzeitig eine schlupffreie Arretierung ohne einseitige Belastung der Welle ermöglicht.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klemmgehemme mit Haltebremse zu entwickeln, bei der die Schwergängigkeit und Arretierung durch eine veränderte Anordnung ermöglicht wird und dadurch die Haltekraft unabhängig von den jeweiligen Einsatzbedingungen ist. Die Aufgabe wird in einem Klemmgehemme mit Haltebremse bestehend aus einer Welle mit einem auf ihr zu arretierenden bzw. drehbar auf ihr zu befestigenden Gerät dadurch gelöst, daß dieses Gerät auf der Welle mit einem Wälz- bzw. Gleitlager, mit dem axiale Kräfte aufgenommen werden können, befestigt ist, daß zumindest Teile der Stirnflächen der beiden Lagerschalen des Wälzlagers bzw. der Lagerteile des Gleitlagers einen Reibbelag aufweisen, daß diesem Reibbelag gegenüberliegend mindestens eine Andruckplatte mit Reibbelag angeordnet ist, daß diese Andruckplatte eine Verlängerung aufweist, daß diese Verlängerung in einer Führung verbunden mit Welle bzw. Gerät gelagert ist und daß die Verlängerung mit einer-Andruckvorrichtung für die Andruckplatte gekoppelt ist. .

Die Andruckvorrichtung besteht aus einer zwischen Führung und Andruckplatte wirkenden Druckfeder und einer Verstelleinrichtung zum Anpressen dieser Andruckplatte auf die Reibbeläge der Lager. Zum Einstellen der Druckkraft der Feder ist ein auf der Verlängerung bewegbarer Stellring vorgesehen.

Die Verstelleinrichtung für die Andruckplatte kann z. B. als Feintrieb bzw. als Exzenter ausgeführt sein. Die Andruckplatte besteht vorteilhafterweise aus mehreren über dem Umfang der Welle angeordneten Teilen. Damit wird eine einseitige axiale Belastung des Lagers ausgeschlossen.

Mit der Druckfeder und dem dazugehörigen Einstellring wird durch Aufeinanderpressen der Reibbeläge der die geforderte Schwergängigkeit bedingende Reibkontakt zwischen den Lagerteilen und der Andruckplatte hergestellt. Die Arretierung wird mit Hilfe der Verstelleinrichtung z. B. durch Hebeldruck, die den erforderlichen Anpreßdruck erzeugt, ermöglicht. Durch das Aufeinanderpressen der Reibbeläge kommt es zu einer Verspannung des Lagers. Es ist deshalb von Vorteil, ein spezielles Axiallager einzusetzen. Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Welle nicht über den Umfang zusammengepreßt wird, sondern durch einen Reibkontakt längs der Lagerung der Welle. Temperaturschwankungen und die dadurch bedingten Materialausdehnungen wirken sich nicht auf das Klemmgehemme mit Haltebremse aus, sondern werden durch das Kugellager und seine Anordnung ausgeglichen. Eine ständige Anpassung des Anpreßdruckes entsprechend den Einsatzbedingungen ist deshalb nicht erforderlich. Über z. B. Feintrieb und den Stellring ist eine genaue Vorgabe und Einstellung der Schwergängigkeit und der Arretierung problemlos möglich.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Klemmgehemme mit Haltebremse

Das Klemmgehemme mit Haltebremse besteht aus einer Welle 1, in der Abbildung eine dünnwandige Hohlwelle und einem Gerät 2, welches mit Hilfe eines speziellen Axiallagers 3 mit der Welle 1 verbunden ist. Die Stirnflächen der beiden Lagerschalen des Axiallagers 3 sind mit einem Reibbelag 4 versehen. Diesem Reibbelag 4 gegenüber angeordnet ist eine Andruckplatte 5, die mit einem Reibbelag 6 versehen ist. Die Andruckplatte 5 weist eine Verlängerung in Form eines Stößels 7 auf, die in einer mit dem Gerät 2 verbundenen Führung 8 gelagert ist. Auf diese Verlängerung 7, die an ihrem Ende zweckmäßigerweise eine flächenförmige Erweiterung aufweist, wirkt ein Exzenter 9, der ebenfalls am Gerät 2 befestigt ist und z. B. über einen Hebel betätigt werden kann. Zwischen Führung 8 und Andruckplatte 5 ist auf dem Stößel 7 eine Druckfeder 10 angeordnet. Diese Druckfeder 10 kann durch einen über Gewinde auf dem Stößel 7 bewegbaren Stellring 11 in ihrer Federweglänge verkürzt werden. Bei nicht auf den Stößel 7 .-einwirkenden Exzenter 9 wird mit dem Stellring 11 die Druckfeder 10 soweit vorgespannt, daß sie seinerseits den Stößel 7 mit der Andruckplatte 5 in Richtung des Reibbelages 4 der Lagerschalen 3 bewegt. Die Andruckplatte 5 verbindet über die Reibbeläge die beiden Lagerschalen des Axiallagers 3 miteinander. In ihrem Zusammenwirken stellen die Reibbeläge 4, 6 aufgrund der geringen durch die Druckfeder 10 definiert vorgegebenen Anpreßkraft eine Art Rutschkupplung dar, wodurch die erwünschte Schwergängigkeit bei Drehung des Gerätes 2 um die Welle 1 bewirkt wird.

Mit Hilfe des auf dem Stößel 7 verstellbaren Stellrings 11 kann die Federweglänge der Druckfeder 10 verkürzt bzw. verlängert werden, was einen unterschiedlichen Anpreßdruck zur Folge hat. Entsprechend den Einsatzbedingungen wird damit die Schwergängigkeit so eingestellt, daß das Gerät 2 leicht um die Welle 1 drehbar ist und sich dabei jedoch in jeder Lage selbständig hält. Zur Arretierung des Gerätes 2 an der Welle 1 ist der Exzenter 9 vorgesehen. Mit ihm kann über den Stößel 7 und die Andruckplatte 5 ein solcher über die Reibbeläge 4, 6 die beiden Lagerschalen des Axiallagers 3 verbindender Anpreßdruck ausgeübt werden, der eine sichere Arretierung des Gerätes 2 garantiert! Die Betätigung des Exzenters 9 kann dabei auf unterschiedliche Weise z. B. über einen Hebel erfojgen. Zur Vermeidung einer einseitigen Belastung des Axiallagers ist es von Vorteil, mehrere über den Umfang der Welle verteilte Andruckplatten mit dazugehörigen Andruckvorrichtungen vorzusehen.

Claims (7)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Klemmgehemme mit Haltebremse bestehend aus einer Welle mit einem auf ihr zu arretierenden bzw. drehbar auf ihr zu befestigenden Gerät, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Gerät auf der Welle mit einem Wälz- bzw. Gleitlager, mit dem axiale Kräfte aufgenommen werden können, befestigt ist, daß zumindest Teile der Stirnflächen der beiden Lagerschalen des Wälzlagers bzw. der Lagerteile des Gleitlagers einen Reibbelag aufweisen, daß diesem Reibbelag gegenüberliegend mindestens eine Andruckplatte mit Reibbelag angeordnet ist, daß diese Andruckplatte eine Verlängerung aufweist, daß diese Verlängerung in einer Führung verbunden mit Welle bzw. Gerät gelagert ist und daß die Verlängerung mit einer Andruckvorrichtung für die Andruckplatte gekoppelt ist.
2. 2. Klemmgehemme nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Andruckvorrichtung eine mit der Verlängerung gekoppelte Verstelleinrichtung und eine zwischen Andruckplatte und Führung angeordnete Druckfeder darstellt.
3. 3. Klemmgehemme nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verlängerung einen zur Spannung der Druckfeder dienenden zwischen Andruckplatte und Führung bewegbaren Stellring aufweist.
4. 4. Klemmgehemme nach Pkt. 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verstelleinrichtung einen Feintrieb darstellt.
5. 5. Klemmgehemme nach Pkt. 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verstelleinrichtung einen Exzenter und die Verlängerung einen Stößel darstellen.
6. 6. Klemmgehemme nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wälzlager ein Axiallager darstellt.
7. 7. Klemmgehemme nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Andruckplatte aus mehreren über dem Umfang der Welle angeordneten Teilen besteht.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung