DE1750480C3 - Vorrichtung zum Abbremsen einer sich drehenden Welle mit einem feststehenden Gehäuse, in dem die abzubremsende Welle gelagert ist - Google Patents
Vorrichtung zum Abbremsen einer sich drehenden Welle mit einem feststehenden Gehäuse, in dem die abzubremsende Welle gelagert istInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
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Description
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Bei konventionellen Brerhsihechanismen wird die
Drehung einer Welle oder eines anderen drehenden Teiles durch Reibungsangriff einer mit einer solchen
Welle oder einem solchen drehenden Teil in Reibungsangriff stehenden Oberfläche abgebremst. Deshalb
erzeugen die bekannten Bremsen Wärme und sind einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt.
Zu diesem Zweck sind die Reibungsbremsen mit leicht auswechselbaren Bremsbelägen versehen worden
(DE-Gbm 1687032), wobei jedoch der Nachteil
auftritt, daß ein solcher Bremsbelag oft durch einen neuen ersetzt werden muß, wenn die Bremsen über
einen langen Zeitraum hinweg wiederholt betätigt werden. Aus diesem Grunde ist, wie billig und auswechselbar
ein solcher Bremsbelag auch sein mag, der häufige Ersatz des Bremsbelages nicht nur lästig, sondern
such kostspielig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung zu schaffen, die die bei den
bekannten Reibungsbremsen auftretenden Nachteile vermeidet und die ein Abbremsen eines rotierenden
Maschinenteils ohne Verwendung von speziellen Reibscheiben allein durch das Aufbringen eines
Rückstellmomentes auf das abzubremsende Teil ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Maßnahmen gelöst:
a) die abzubremsende Welle wird endseitig mit einem koaxialen zylindrischen Block fest verbunden,
der in einem im feststehenden Gehäuse drehbar gelagerten Gehäuse seinerseits drehbar
gelagert ist und mit einem Zahnkranz mit einer Innenverzahnung fest verbunden ist,
b) im Block wird eine Welle drehbar gelagert, deren Achse die Drehachse der abzubremsenden Welle
untereinem Winkel schneidet und die mit ihrem aus-dem Block herausragenden Ende mit-einem
kegelverzahnten Taumelrad fest verbunden ist, welches in Betrieb wiederum in Eingriff mit einem
am Gehäuse befestigten Zahnrad mit entsprechender Kegelverzahnung steht,
c) das Taumelrad wird mit dem Innenring eines Wälzlagers fest verbunden, dessen Außenring
seinerseits über Blöcke mit dem drehbaren Gehäuse fest verbunden wird und
d) im drehbaren Gehäuse wird eine Innenverzahnung angebracht, die axial neben der Innenverzahnung
des Zahnrades liegt, wobei in beiden Verzahnungen je eines von zwei axial nebeneinander
und frei gegeneinander drehbar auf einem Bolzen gelagerte Planetenräder abrollen, die
wiederum mit den Verzahnungen zweier Sonnenräder kämmen wobei
e) das Sonnenrad fest mit dem Gehäuse verbunden wird, während das andere Sonnenrad drehbar
angeordnet ist und über eine Verzahnung mit einem von Hand zu betätigenden Ritzel in Verbindung
steht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Ritzel als mit einem federbelasteten Betätigungshebel
in fester Verbindung stehender Zahnradsektor ausgebildet.
Durch die Erfindung entsteht der Vorteil, daß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abbremsen
einer sich drehenden Welle kaum Reibungswärme erzeugt wird, die Verschleiß verursacht und es ist nicht
erforderlich, die bekannten Bremsbeläge zu verwenden. Die Wärme, in die die auftretende Energie bei
der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung umgesetzt wird, ist vernachlässigbar gering und für die die Vorrichtung
bildenden Teile völlig unschädlich. Das erfindungsgemäße Bremsen wird durch Anwendung eines
Rückstellmomentes auf eine Welle öder ein anderes rotierendes Element bewirkt und nicht etwa
durch einen Reibungseingriff zwischen dufCh Reibung steuernden und rotierenden, abzubremsenden Mitteln.
Wenn auch die Herstellung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung im Vergleich zu Bremseinrichtungen
mit auszuwechselnden Bremsbelägen teuer ist, darf nicht verkannt werden, daß die erfindungsge-
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mäße Vorrichtung zum Abbremsen auf lange Sicht für den Verbraucher billiger als die bisher üblichen
Bremsen ist. Darüber hinaus wird die vernachlässigbar geringe Wärme, in die die aufzuwendende Energie
umgesetzt wird, über alle TeSe der Bremse verteilt gleichmäßig abgeführt und nicht auf ein spezifisches
Teil oder eine örtlich begrenzte Zone der Vorrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 prinzipielle Gestaltung der Vorrichtung zum Abbremsen einer Welle,
Fig. 2 schematische Beziehungen, die unter den einzelnen Bestandteilen der Vorrichtimg vorhanden
sind,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung, und zwar nach der linie 3-3 aus Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung, und zwar nach der Linie 4-4 aus Fig. 2,
Fig. S nacheinanderfolgende Lagen, weiche die
undrehbare Welle mit einem inneren Ring einnimmt, während sie sieb auf einer Kegelfläche bewegt,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Bremseinrichtung,
Fig. 7 einen teilweise im Aufriß dargestellten Längsschnitt der Vorrichtung aus Fig. 6 in einer
Ebene, die rechtwinklig zum Schnitt in Fi g. 6 verläuft,
Fig. 8 eine Querschnittsansicht im allgemeinen nach der Linie 8-8 in Fig. 6, und
Fig. 9 eine Querschnittsansicht im allgemeinen nach der linie 9-9 in Fig. 6.
In den Fig. 1 bis 9 werden gleiche oder sich entsprechende
Bestandteile der Einrichtung mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In den Zeichnungen ist
die abzubremsende Welle U innerhalb eines Lagers 11a in einem Gehäuse 20 gelagert und weist einen
an ihr befestigten zylindrischen Block 12 auf. Im zylindrischen Block 12 ist eine zweite Welle 13 gelagert,
welche die Achse der abzubremsenden Welle 11 und des Blockes 12 schneidet. Die Welle 13 besitzt ein
daran ausgebildetes Kegelrad 18 und einen an diesem Rad 18 befestigten, auf Kugeln gelagerten Innenring
14, der in einer rechtwinklig zur Achse der Welle 13 verlaufenden Ebene liegt, wobei diese Ebene die
Achse der Welle 11 an dem Punkt schneidet, wo diese Achse von der Achse der Welle 11 und des Blockes
12 geschnitten wird.
Ein dieselbe Zähnezahl wie das Kegelrad 18 ,aufweisendes
Kegelrad 19 steht im Eingriff mit letzterem und ist koaxial zur Welle 11 im Gehäuse 20 undrehbar
befestigt. Beim Drehen der Welle 11 und des Blockes 12 beschreibt die Achse der Welle 13 eine konische
Bahn, aber durch den Eingriff des Taumelrades 18 mit dem ortsfesten Zahnrad 19 wird ein Drehen der
Welle 13 im Block 12 verhindert.
Ein Gehäuse 15 ist durch Wälzlager 15a und 156 zum koaxialen Drehen mit der Welle 11 gelagert und
weist einen daran befestigten, mit Innenverzahnung 22a versehenes Zahnrad 21 auf. Ein Außenring 16
ist durch Blöcke 36 gemäß Fig. 7 mit Bezug auf das
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55 Gehäuse 15 fixiert, Kugeln 17 verbinden den inneren
Kugellagerring 14 und den äußeren Kugellagerring 16, so daß sie stets in der gleichen Ebene liegen, obgleich
sie mit Bezug aufeinander frei drehbar angeordnet sind.
Der mit Innenverzahnung 21a versehene Zahnkranz 21, welcher denselben Durchmesser und dieselbe
Zähnezahl wie die Innenverzahnung 22 a aufweist, ist drehfest am Block 12 angebracht. Ein erstes
Sonnenrad 24 sitzt drehfest auf einer gehäusefesten, undrehbaren Hülse 24a, während ein zweites Sonnenrad
26 drehbar an der Hülse 24a angeordnet ist, aber normalerweise ortsfest verbleibt. Das zweite Sonnenrad
26 trägt einen Sektor 27, der in ein Ritzel 32 eingreift, das über eine Welle 28 mit einem Betätigungshandgriff 29 verbunden ist, welcher gemäß den Fig. 4
und 9 durch eine Zugfeder 31 in eine Richtung gezogen wird.
Planetenräder 23 und 25, welche mit den Sonnenrädern 24 bzw. 26 und mit den Innenverzahnungen
21abzw. 22öim Eingriff stehen, sind frei drehbar mit Bezug zueinander und sind auf Bolzen 30 gelagert,
welche in Ringen 35 gehalten sind.
Beim normalen Betriebsteht sowohl das Sonnenrad 26 als auch das Sonnenrad 24 still. Der Zahnkranz
21 dreht sich zusammen mit der Welle 11 und dem Block 12, und währenddem sich die Planetenräder 23
und 25 drehen, dreht sich der vom Gehäuse 15 abgestützte Zahnradring 22a in Übereinstimmung mit dem
Zahnradring 21a, z. B. mit einem Verhältnis der Geschwindigkeit von 1: 1. Das Drehen des Blockes 12
bewirkt, daß die Achse der Welle 13 eine konische Bahn beschreibt, so daß der Kugellagerring 14 bezüglich
der Achse der Welle 11 taumelt. Da sich der äußere Kugellagerring 16 und das Gehäuse 15 mit derselben
Geschwindigkeit wie der Block 12 bewegen, so taumelt der äußere Ring 16 synchron mit dem inneren
Ring 14, obwohl der Ring 14 seinerseits undrehbar ist.
Unter diesen Bedingungen wird der freien Drehung
der Welle 11 kein Widerstand geleistet. Wird jedoch das Ritzel 32 durch den Handgriff 29 in eine Drehbewegung
versetzt und wird somit auch eine Drehbewegung des Sektors 27 und des Sonnenrades 26 bewirkt,
wird das Planetenrad 25 derart gedreht, daß es den Zahnradring 22 a, das Gehäuse 15 sowie den Kugellagerring
16 entweder zurückhält oder beschleunigt. Bei der augenblicklichen Veränderung der relativen Geschwindigkeiten
bei den zwei Ringen 21a und 22a wird ein Gegendrehmoment sowohl auf den Block 12
als auch auf die Welle 11 ausgeübt. Dieses Gegendrehmoment wird durch die Kraft bewirkt, welche die
Welle 13 im Block 12 in einem anderen Takt hin und herzu bewegen versucht, als der Takt ist, der lediglich
durch freies Rotieren des Blocks 12 erzeugt wird. Es ist einleuchtend, daß, sobald der Bremsvorgang einmal
beginnt, die Bremsung zunimmt, bis die Welle 11 stillsteht, vorausgesetzt, daß die Drehbewegung
des Sonnenrades 26 unter Einwirkung des Betätigungshandgriffes 29 aufrechterhalten wird.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Abbremsen einer sich drehenden Welle mit einem feststehenden Gehäuse,
in dem die abzubremsende Welle gelagert ist, dadurch
gekennzeichnet,
a) daß die abzubremsende Welle (11) endseitig mit einem koaxialen zylindrischen Block (12)
fest verbunden ist, der in einem im festste- to henden Gehäuse (20) drehbar gelagerten
Gehäuse (15) meinerseits drehbar gelagert ist und mit einem Zahnradkranz (21) mit einer
Innenverzahnung (21a) fest verbunden ist,
b) daß im Block (12) eine Welle (13) drehbar gelagert ist, deren Achse die Drehachse der
abzubremsenden Welle (11) unter einem Winkel (α) schneidet und die mit ihrem aus
dem Block herausragenden Ende mit einem liegerverzahnten Taumelrad (18) fest verbunden
ist, das in Betrieb wiederum in Eingriff mit einem am Gehäuse (20) befestigten
Zahnrad (19) mit entsprechender Kegelverzahnung steht,
c) daß das Taumelrad (18) mit dem Innenring (14) eines Wälzlagers (14,16, 17) fest verbunden
ist, dessen Außenring (16) seinerseits über Blöcke (36) mit dem drehbaren Gehäuse
(15) fest verbunden ist,
d) daß das drehbare Gehäuse (15) eine Innenverzahnung (22a) aufweist, die axial neben
der Innenverzahnung (21a) des Zahnkranzes (21) liegt, wobei in beiden Verzahnungen
(21a und 22a) je eines von zwei axial nebeneinander und frei gegeneinander drehbar auf
einem Bolzen (30) gelagerte Planetenräder (23 und 25) abrollen, die wiederum mit den
Verzahnungen zweier Sonnenräder (24 und 26) kämmen,
e) daß das Sonnenrad (24) fest mit dem Oehäuse
(20) verbunden ist, während das Sonnenrad (26) drehbar angeordnet ist und über eine Verzahnung (27) mit einem von Hand
zu betätigenden Ritzel (32) in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ritzel (32) als mit einem federbelasteten Betätigungshebel (29) in fester
Verbindung stehender Zahnradsektor ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA0058930 | 1968-05-07 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1750480A1 DE1750480A1 (de) | 1971-03-11 |
DE1750480B2 DE1750480B2 (de) | 1978-03-23 |
DE1750480C3 true DE1750480C3 (de) | 1978-11-16 |
Family
ID=6941796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681750480 Expired DE1750480C3 (de) | 1968-05-07 | 1968-05-07 | Vorrichtung zum Abbremsen einer sich drehenden Welle mit einem feststehenden Gehäuse, in dem die abzubremsende Welle gelagert ist |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1750480C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4873893A (en) * | 1980-07-24 | 1989-10-17 | Blakemore John H | Infinitely variable positive mechanical transmissions |
-
1968
- 1968-05-07 DE DE19681750480 patent/DE1750480C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1750480A1 (de) | 1971-03-11 |
DE1750480B2 (de) | 1978-03-23 |
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