DE19846187A1

DE19846187A1 - Feststelleinrichtung

Info

Publication number: DE19846187A1
Application number: DE19846187A
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Mainardi
Original assignee: DOMA-TECH MAINARDI AG; DOMA TECH MAINARDI AG
Current assignee: Frenotech Establishment Schaan Li
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 1999-09-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Feststelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solche Feststelleinrichtungen sind an sich bekannt (US-PS2, 806, 723; Fig. 7). Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß sie nur konzentrisch zu der zu bremsenden Stange oder Welle angeordnet werden kann.

Deshalb sind schon im Wesentlichen sich senkrecht zu der bremsenden Stange oder Welle erstreckende, sogenannte Feststellpatronen entwickelt worden (DE-A-40 12 524).

Beide bekannten Ausführungsformen haben jedoch den Nachteil, daß sie eine kompakte Bauweise nicht aufweisen, wodurch der Einsatz beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Feststelleinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs mit kurzer Bauweise auszugestalten.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäß durch des sen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß stützt sich die Betätigungsnase mit ihrer der Stützebene zugewandten Rückseite auf der Stützebene des Betätigungskolbens lose, gewissermaßen schwimmend ab. Hierdurch bedingt kann der Betätigungskolben eine kurze Bauhöhe aufweisen, ohne daß die Gefahr besteht, daß er sich bei seiner Betätigung verkantet, wodurch die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wäre. Ohne Einwirken der Betätigungsnase auf die Klemmbacken werden diese von der Kraft einer Feder aufeinander zugedrückt, so daß sich die Klemmbacken in der ersten (unbelasteten) Lage aufeinander zubewegen um das Kipplager. Die Durchgangsöffnungen an den beiden Klemmbacken, die die Stangen oder Welle mit geringem Spiel umgreifen, klemmen in dieser ausschließlich von der Kraft der Feder bewirkten ersten lange die Stange oder Welle. Wird der Betätigungskolben beispielsweise pneumatisch betätigt, so wird die Betätigungsnase zwischen die Klemmbacken geschoben und von der genannten ersten, von der Kraft der Feder belasteten Lage in eine zweite Stellung, vorzugsweise zur Parallellage der beiden Klemmbacken aufeinander zubewegt, wodurch die von den Begrenzungen der Durchgangöffnungen der Klemmbacken geklemmte Stange oder Welle freikommt und in dieser zweiten Lage frei bewegt werden kann.

Die Feder kann hierbei als offener, z. B. torusförmiger, gesprengter Stahlring oder geschlossen ausgebildet sein und beispielsweise auch aus Kunststoff bestehen. In der geschlossenen Form kann er ebenfalls torusförmig oder als Hohlzylinder ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall sollte er in einer umlaufenden, an die Form der Feder angepaßte Nut eingelegt sein. Im zweiten Fall als Hohlzylinder ausgebildete Kunststoffeder sollte nur sichergestellt sein, daß sie nicht in ihrer Lage verrutschen kann, also beispielsweise durch auf ihrer Ober- und/oder Unterseite angebrachte Anschläge. Die Feder kann hierbei entweder bezüglich der Durchgangsöffnungen der Klemmbacken an der dem Kipplager abgewandten Seite angeordnet sein und/oder auf derselben Seite wie das Kipplager. Das Kipplager kann als Berührungsstelle der beiden Klemmbacken aneinander und/oder in diesem Bereich innerhalb der Hülse der Festellpatrone angeordnet sein, oder aber ein separat in das eine Ende der Hülse der Feststellpatrone eingesetzter Stift sein, längs dessen Mantel sich die Klemmbacken bewegen können.

Infolge dieser Ausbildung kann, ohne daß ein Verkanten des Betätigungskolbens zu befürchten ist, dieser relativ kurz bauen. Wegen einer als entlang der Längsachse geteilter Stift ausgebildeten Betätigungsnase ist eine weitere Verkürzung der Bauhöhe möglich, wobei dieser Stift mit seinem Mantel an 2 entsprechend abgeschrägte Führungsflächen der Klemmbacken zur Anlage kommt, um schon bei geringstem Hub diese beiden von der ersten in die zweite Lage zu verschieben. Diese Bauweise läßt eine äußerst kurze Bauhöhe der erfindungsgemäßen Feststellpatrone zu, wobei es unerheblich ist, ob die erste Lage die Bremslage oder die zweite Lage die Bremslage ist (je nach Ausrichtung der Achse der Durchgangsöffnung bezüglich der Stange und der Welle in der betreffenden Lage).

Durch Teilung jedes einzelnen Klemmbackens werden zumindest zwei weitere innere Klemmbacken vorgesehen, wodurch eine bessere Klemmfunktion erzielt werden kann, ohne daß zusätzlicher Raum benötigt wird. Somit kann diese zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ohne großen technischen Aufwand in bereits bestehende und funktionierende Systeme integriert werden, da lediglich ein Bauteil bei unveränderter Dimensionierung der Feststelleinrichtung, nämlich die beiden Klemmbacken gegen die jeweils geteilten Klemmbacken mit je einer inneren Klemmbacke ausgewechselt werden muß.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit ganz besonderem Vorteil kann die erfindungsgemäße Feststelleinrichtung in einem Kompaktzylinder verwendet werden, dessen Gehäuse zu diesem Zweck eine an die Form der Hülse angepaßte, vorzugsweise zylindrische Ausnehmung (quer), vorzugsweise rechtwinklig zum Verlauf seiner zu bremsenden (Kolben-) Stange aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 die als Feststellpatrone ausgebildete Feststelleinrichtung gemäß der Erfindung im Einsatz bei einem Kompaktzylinder, im schematischen Querschnitt;

Fig. 2 die Feststellpatrone gemäß Fig. 1, in Alleinstellung und größerem Maßstab.

Fig. 3 eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine sechste Ausführungsform der Erfindung, jeweils im schematischen Querschnitt.

In Fig. 1 ist das vordere Ende eines insgesamt mit 10 bezeichneten Kompaktzylinders gezeigt, dessen Kolbenstange (12 in Fig. 1 nach rechts) hinausragt.

In dem Gehäuse 11 ist eine insgesamt mit 13 bezeichnete Ausnehmung vorgesehen, die sich quer zur Achse der Kolbenstange 12, vorzugsweise rechtwinklig erstreckt. In dieser Ausnehmung 13 ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete, als Feststellpatrone ausgebildete Feststelleinrichtung angeordnet, deren Hülse 21 an die Form der Ausnehmung 13 bzw. umgekehrt angepaßt ist und Durchgangsöffnungen für die Kolbenstange 12 aufweist, die von der Feststellpatrone 20 gebremst werden kann.

Die Feststellpatrone 20 ist in Fig. 2 näher dargestellt. Die Hülse 21 weist Öffnungen 22 für die Kolbenstange 12 auf. Ferner ist am (in Fig. 2 oberen) Ende der Hülse 21 eine Zuführöffnung 13 vorgesehen, mittels der der Kolbenraum 24 mittels eines Fluids, vorzugsweise pneumatisch beaufschlagt werden kann, so daß der insgesamt mit 25 bezeichnete Kolben gemäß Richtungspfeil 26 bewegbar ist.

Der Betätigungskolben 25 ist zweigeteilt mit einem Hubteil 27 und einem eigentlichen Betätigungsteil 28, die über eine planebene Vorderseite des Hubteils 27 bzw. eine planebene Rückseite des Betätigungsteils 28 aneinander gewissermaßen schwimmend gelagert abgestützt sind.

Das Betätigungsteil 28 ist hierbei als im Querschnitt U-förmiger Deckel ausgebildet, der auf seiner dem eigentlichen Hubteil 27 abgewandten Seite 29 die insgesamt mit 30 bezeichnete Betätigungsnase aufweist, die als parallel zu seiner Mittelachse geteilter Stift ausgebildet und an der Innenseite des Deckels angebracht ist. Er wird mit 2 abgeschrägten Steuerflächen 31 von zwei symmetrisch zueinander bezüglich der Mittelebene 32 der Feststellpatrone 20 angeordneten Klemmbacken 33 zusammen, die an dem zu dem Betätigungsfeld 28 entgegengesetzten Ende in einer Vertiefung 34 der Hülse 21 als Kipplager kippbar gelagert sind und mittels eines an der Hülse 21 festgelegten, durchgehenden Distanzstiftes 35 auf Abstand zueinander gehalten werden, wobei der Distanzstift 35 zugleich auch als Kipplager dient.

An den beiden Enden der Klemmbacken 33 mit den Steuerflächen 31 ist ferner als Feder ein um die beiden Klemmbacken 33 herumgelegter O-Ring 36 vorgesehen, der in eine umlaufende Nut 37 an den Klemmbacken eingelegt ist und dazu dient, die Klemmbacken um den Distanzstift 35 als Kipplager herumgekippt aufeinander zu auf Abstand zu halten. In dieser ersten (in Fig. 2 gezeigten) Lage ist dann die Kolbenstange 12 gebremst. Bei Beaufschlagung des Betätigungskolbens 27, 28 bewegt dieser sich gemäß Richtungspfeil 26 mit seiner Betätigungsnase 30 auf die beiden Steuerflächen 31 der Klemmbacken 33 zu, wobei diese in diesem Bereich entgegen der Kraft des sie umgebenden O-Rings 36 voneinander weg (nach außen) bewegt werden, wobei die Durchgangsöffnungen (38) der beiden Klemmbacken 33 zugleich die Kolbenstange 12 freigeben.

Durch die deckelförmige Ausbildung des Betätigungsteils 28 kann ferner vorgesehen sein, daß die Auseinanderbewegung der beiden Klemmbacken 33 von dem umlaufenden Rand des deckelförmigen Betätigungsgliedes 28 als Anschlag begrenzt werden. Diese (nicht gezeigte) zweite Lage wird solange aufrecht erhalten, bis die Beaufschlagung mit Druck aufgehört hat. Dann wird infolge der Kraft des als Feder wirkenden O-Rings 36 sowohl die erste Lage der beiden Klemmbacken 33 als auch Verschiebung der Betätigungsnase 30 entgegen dem Richtungspfeil 26 (in Fig. 2 nach oben) die erste Lage bewegt.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 bis 6 ist, bezüglich der Symmetrieebene in der Mitte in der linken Seite die unbetätigte Stellung und in der rechten Seite die ungeklemmte erste bzw. zweite Stellung gezeigt. Gleiche Teile erhalten gleiche Bezugszeichen. Der Unterschied aller Ausführungsformen gemäß jener nach Fig. 1 oder 2 besteht darin, daß die Betätigungsnase sich mit ihrer Rückseite an der Stützfläche des Betätigungskolbens abstützt. Die Unterschiede bestehen darin, daß an verschiedenen Stellen verschieden geformte Federn vorgesehen werden und daß einmal als Kipplager der Distanzstift 35, oder auch nicht vorgesehen ist, wobei in letztgenannterem Fall sich die Klemmbacken aneinander selbst abstützen.

Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist darüber hinaus in ihrem bezüglich der Durchgangsöffnung 38 dem Kipplager 35 abgewandten Seite eine als Kunststoff-O-Ring (torusförmig) Kunststoffeder um die beiden Klemmbacken vollständig in einer Nut herumgelegt ist, wobei zusätzlich auf derselben Seite bezüglich der Durchgangsöffnungen 38 des Kipplagers 35 ein weiterer, diesmal hohlzylindrisch ausgebildete Feder in diesem Bereich um die beiden Klemmbacken 33 vollständig herumgelegt ist.

Bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die letztgenannte, hohlzylindrische Kunststoffeder alleine vorgesehen.

Bei der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 5, die im übrigen jener gemäß Fig. 3 entspricht, ist lediglich der Distanzstift 35 als Kipplager entfallen. Dort stützen sich die Klemmbacken 33 in diesem Bereich aneinander selbst ab.

Die fünfte Ausführungsform gemäß Fig. 6 weist ebenso wie die vierte Ausführungsform gemäß Fig. 5 einen gesonderten Distanzstift als Kipplager nicht auf. In Abweichung hierzu ist aber die im Kipplagerbereich vorgesehene hohlzylindrische Feder entfallen. Es ist lediglich in dem dem Kipplager abgewandten Bereich ein einziger, torusförmiger, geschlossener O-Ring aus Kunststoff, vorzugsweise Polyuretan vorgesehen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 weist im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsformen zwei Federn 36 auf und jeder Klemmbacken 33 ist mit einem inneren Klemmbacken 330 versehen, der an ihm kraftschlüssig anliegt und eine zu der Durchgangsöffnung 38 fluchtende innere Durchgangsöffnung 380 aufweist. Sie sind von einer inneren Spreizlage (Fig. 7, rechte Seite in eine innere Nachbarschaftslage zueinander (Fig. 7, linke Seite) um ein inneres Schwenklager 400 schwenkbar, wobei die innere Spreizlage und die innere Nachbarschaftslage als die Achse 12 mit den inneren Klemmbacken 330 kraftschlüssig festlegende Feststellage bzw. die Bewegung der Achse 12 in den inneren Durchgangsöffnungen (380) zulassende Freigabelage oder umgekehrt dienen. Die Betätigungsnase 30 liegt hierbei vorzugsweise mit ihrer Steuerfläche 31 an den inneren Klemmbacken 330 an, die mit diesen Steuerflächen vornehmlich oder zusätzlich zu den Klemmbacken 33 versehen sind.

Ansonsten ist die Ausführungsform gemäß Fig. 7 funktions- und baugleich zu den vorangegangenen Ausführungsformen, wobei gleich Bezugsziffern gleiche Teile darstellen.

Claims

1. Feststelleinrichtung mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten, mit je einer Durchgangsöffnung (38) für eine durch diese hindurchgehende Stange (12) oder Welle versehene Klemmbacken (33), mit einem über ein Fluid in einem Kolbenraum betätigbaren Betätigungskolben (27) und mit einer von diesem bewegbaren Betätigungsnase (30) zum Angriff an und zum Auseinanderbewegen der Klemmbacken (33) um ein Kipplager (35) entgegen der Kraft einer Feder (36, 39) von einer ersten in einer zweiten Lage, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (27) auf seiner dem Kolbenraum abgewandten Seite eine quer zu seiner Hubrichtung verlaufende Stützebene (29) aufweist, daß die Betätigungsnase (30) mit ihrer der Stützebene (29) zugewandten Rückseite eben ausgebildet und lose schwimmend auf der Stützebene abgestützt ist und daß die beiden Klemmbacken (33) von der Kraft der Feder aufeinander zugedrückt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützebene (29) rechtwinklig zur Hubrichtung verläuft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eben ausgebildete Rückseite der Betätigungsnase (30) rechtwinklig zur Hubrichtung des Betätigungskolbens (27) verläuft.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (36, 39) zumindest teilweise um die beiden Klemmbacken (33) herumgelegt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder im Bereich der Betätigungsnase (30) und oder im Bereich des Kipplagers (35) um die beiden Klemmbacken (33) herumgelegt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (36, 39) als O-Ring (36) oder als Hohlzylinder (39) ausgebildet ist und Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder ein gesprengter Ring aus Stahl, im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als vollständig geschlossener Ring ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als vollständig geschlossener Ring ausgebildete Feder in einer umlaufenden Nut (37) der beiden Klemmbacken (33) eingelegt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsnase (30) als längs geteilter Stift ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der geteilte Stift (30) hälftig geteilt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben, quer zu seiner Hubrichtung unter Bildung eines auf seinem Hubteil (27) lose abgestützten Betätigungsteils (28) zweigeteilt und das Betätigungsteil (28) auf seiner Rückseite eben ausgebildet ist sowie sich auf einer ebenfalls ebenen Vorderseite des Hubteils (27) schwimmend abstützt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (28) an seiner dem Hubteil (27) zugewandten Seite die Betätigungsnase (30) aufweist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, das das Betätigungsteil (28) als im Querschnitt u-förmiger Deckel ausgebildet ist, dessen Rückseite eben ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (28) die an den Enden der Klemmbacken (33) angeordnete Feder (36) umfaßt.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsnase (30) des Betätigungsteils (28) mit abgeschrägten Steuerflächen (31) der Klemmbacken (33) zusammenwirkt.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmbacken (33) an ihrem dem Betätigungsteil (28) abgewandten Ende zwischen sich einen an der Hülse (21) festgelegten Distanzstift (35) als Kipplager aufweisen.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse auf der dem Betätigungskolben abgewandten Seite eine Vertiefung als Kipplager für die beiden Klemmbacken (33) vorgesehen ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Klemmbacken (33) mindestens zwei weitere Klemmbacken (330) vorgesehen sind und daß diese inneren Klemmbacken (330) zu den Durchgangsöffnungen (38) fluchtende innere Durchgangsöffnungen (380) für die Achse oder Welle (12) aufweisen und von einer inneren Spreizlage um ein inneres Schwenklager in eine innere Nachbarschaftslage schwenkbar sind, wobei die innere Spreizlage und die innere Nachbarschaftslage als die Achse (12) mit den inneren Klemmbacken (330) kraftschlüssig festlegende Feststellage bzw. die Bewegung der Achse (12) in den inneren Durchgangsöffnungen (380) zulassende Freigabelage oder umgekehrt dienen.

20. Feststelleinrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der inneren Klemmbacken (330) durch die Klemmbacken (33) erfolgt.

21. Feststelleinrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Klemmbacken (33) durch die inneren Klemmbacken (330) erfolgt.

22. Feststelleinrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (30) mit den ihnen jeweils zugeordneten inneren Klemmbacken (330) in kraftschlüssiger Verbindung stehen.

23. Feststelleinrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Festlegung der Achse (12) mit den Klemmbacken (30) und mit den inneren Klemmbacken (330) in der Feststellage reibungsschlüssig erfolgt.

24. Verwendung einer Feststelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-23 bei einem Kompaktzylinder (10).

25. Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) des Kompaktzylinders (10) eine an die Form der Hülse (21) angepaßte Ausnehmung (13) zur Aufnahme der Feststellpatrone (20) aufweist.