DE2006464B2 - Hydraulische brmesrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsrolle für Rollenbahnen, umfassend eine starre Welle, einen auf dieser starren Welle mittels Stirnwänden drehbar gelagerten Hohlzylinder, eine mit Bremsflüssigkeit gefüllte Bremskammer innerhalb des Hohizylindcrs und einen Bremskörper, welcher in einer mit der Welle verbundenen Führung geführt und durch Eingriff mit dem umlaufenden Hohlzylinder längs dieser Führung derart bewegt ist, daß er über einen Durchfluß verbundene Kammern von sich bei Hohlzylinderumlauf gegenläufig änderndem Volumen trennt.

Eine solche hydraulische Bremsrolle ist aus der schweizerischen Patentschrift 439 094 bekannt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist die Führung von einer in die starre Welle eingesetzten, radial abstehenden Flosse gebildet, während der Bremskörper von einem geschlitzten Hohlzylinder gebildet ist, der mit seinem Mantelschlitz die Flosse aufnimmt. An seinen Enden ist dieser geschlitzte Hohlzylinder in wellenfesten Scitenwänden der Bremskammer exzentrisch geführt, und zwar dadurch, daß die Stirnenden des geschlitzten Zylinders in exzentrische Führurigsnuten c'ieser Seitenwände eingreifen.

IS Bei dieser bekannten Ausführungsform besteht die GcHir. daß der geschlitzte Hohlzylindcr entweder in seinen Führungsnuten oder an der Führungswand klemmt und dabei die ganze Rollenanordnung entweder unbeweglich wird oder zerstör; wird. Die

5" meisten der bei der bekannten Vorrichtung verwendeten Teile sind in einer Weise belastet, daß es nicht möglich ist. sie nach billigen Herstellungsverfahren, insbesondere nach dem Spritzgußverfahren, herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Bremsrolleiianordtuing der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß ein mechanisches Klemmen von Teilen vermieden ist und daß die demgemäß weniger belasteten Teile nach billigen

Herstellungsverfahren hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Führung von zwei in die Bremskammer eingebauten, zu dem Hohlzylinder konzentrischen, zylindersegmentförmigen Schiebelagertetlen gebildet ist, Welche einen gegenüber dem Hohlzylinderinnenradius kleineren Außenradius besitzen und sich mit zueinander parallelen Fiihrungswänclen gegenüberstehen, dnß der Bremskörper von

einem die Achse umschließenden Schieber gebildet ist, daß in den Hohlzylinder im Bereich der Bremskammer ein Einsatz mit einem zylindrischen Wandelement eingebaut ist, welches annähernd denselben Zentriwinkel einnimmt wie die zylindersegmentförmigen Sehiebelageneile und an diesen anliegend umläuft, und daß die Länge des Schiebers in Verschieberichtung eine solche ist, daß bei Anliegen des einen Schieberendes an dem zylindrischen Wandelement das gegenüberliegende Schieberende der zylindrischen Umfangsfläche des Hohlzylinders unter Bildung eines engen Spalts gegenüberliegt.

Die Verschiebung des Schiebers erfolgt bei der erfindungsgemäßen Bremsrollenanordnung weitgehend durch den Druck der Bremsflüssigkeit in der Brennkammer. Zur Unterstützung können an dem Schieber und zumindest an dem Vorlaufende des zylindrischen Wandelements nockenartig zusammenwirkende Wandteile vorgesehen sein, welche die Verschiebung des Schiebers unterstützen.

Diese nockenartig zusammenwirkenden Wandteile am Schieber und am zylindrischen Wandelement werden annähernd gleichen Zentriwinkel haben.

Mach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schieber an den Führungswänden der zylindersegmentförmigen Schiebelagerteile anliegende Gleitwände auf, deren Länge in Verschieberichtung annähernd gleich der Länge der Führungswändc ist. Dabei sind die Gleitwände in Schieberichtung um eine Strecke gegeneinander versetzt, die annähernd gleich der Differenz des Innenradius des Holilzylinders und des Außenradius des zylindersegmentförmigen Schiebclagerteils ist; die gegeneinander versetzten Enden der Gleitwände sind dabei durch je einen nockenartig wirkenden Wandteil miteinander verbunden.

Die Brennkammer kann durch den Stirnwänden benachbarte Seitenwände begrenzt sein, welche auf der starren Achse sitzen und der Hohlzylindcrinncnwand mit engem Abstand gegenüberstehen; an diesen Seitenwänden können die zylindersegmcntförmigen Schiebelagerteile befestigt sein.

Der Hohlzylinder mit dem zylindrischen Wandelement und gegebenenfalls einer zugehörigen nockenartig wirkenden Querwand und/oder der Schieber und/oder die zylindersegmentförmigen Schicbelagcrteilc und'odcr die Stirnwände und oder die Seitenwände können aus Kunststoff hergestellt sein.

An Hand des in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbcispiels soll die Errmdiing nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. I einen Querschnitt senkrecht zur Achse einer Bremsrolle und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Achse der Anordnung nach Fig. 1.

In den Figuren ist mit 1 der Hohlzylinder bezeichnet, auf dessen Außenmantel eine zum besseren Reibunj'skontakt zwischen der Bremsrolle und den darüberrollenden Lasten dienender Gummibelag 2 aufgebracht ist. Im Innern des Hohlzylinacrs ist ein Ansatz 3 angeformt, r.'er aus einem zylindermantelförmigen Wandelement 4 und Querwänden 5 und 6 besteht, die sich jeweils von einer Seitenwand 17 zur anderen Seitenwand 17 erstrecken. An den beiden Seitenwänden 17 ist jeweils ein Schiebelagerteil 13 angeformt und in eine entsprechende Nut der gegenüberliegenden Seitenwand zur starren Halterung eingesteckt, wobei jedes Schiebelagerleil aus einer ebenen Führungswand 14 und einem außen daran anschließenden, zur Welle 9 konzentrischen Zylindermantelsegment 15 besteht. Der Außenradius der Zylindermantelsegmente entspricht dem Innenradius des Wandungsteile 4 des Einsatzes 3, so daß dieses Wandungsteil 4 jeweils auf mindestens einem dieser Zylindermantelsegmente gleitet.

ίο Die Seitenwände 17 sitzen über angeformte Buchsen 18 auf der starren ortsfesten Welle 9 mit rundem oder eckigem Querschnitt auf, so daß sie gemeinsam mit dem Schiebelagerteil bei einer Verdrehung der Bremsrolle ortsfest bleiben und sich dadurch der SchieberS — in Zeichnungsrichtung — lediglich in der Schieberichtung von oben nach unten verschieben kann.

Der Schieber besteht aus z-· ei parallelen, an den Führungswänden 14 der Schiebelagerteile 13 entlanggleitenden Gleitwänden 10, die in der Schieberichtung gegeneinander versetzt und durch schräg zur Hohlzylinderinnenwand verlaufende Wandteile 11 bzw. 12 miteinander verbunden sind. Nach außen zu verlaufen die Wandteile 11 und 12 gekrümmt, derart, daß sie in den beiden äußersten Endbereichen 16, die jeweils in der einen oder de.· anderen Endstellung des Schiebers der Hohlzylinderinnenwandung benachbart sind, einen zur Hohlzylinderinnenwandung verlaufenden Abschnitt bilden, der zusammen mit dem Hohlzylinder einen Durchtrittskanal für die zu verschiebende Bremsflüssigkeit bildet. Die gesamte Bremsrolle ist nach außen über Stirnwände 25 abgedichtet, die im Falle des dargestellten Ausführungsbeispicls nach außen gegenüber dem Hohlzylinder und Rundschnurdichtungsringe 21 abgedichtet sind und innen über beidseitig abgedichtete Kugellager 19 auf der im Bereich der Kugellager rundgedrehten Welle laufen. Diese Anordnung mit Rundschnurringen zur Außenabdichtung ist besonders geeignet bei einer Anordnung, die zum größten Teil aus Kunststoffspritzteilen besteht, während bei einem Aufbau der Bremsrolle, beispielsweise aus einer metallischen Hülse als Zylindermantel und metallischen Stirnwänden 25. diese auch miteinander verlötet oder verschweißt sein könnten. Bei der bevorzugten Ausbildung des Hohlzylindcrs und der Stirnwände 25 aus Kunststoff bestehen auch die Seitenwände 17 mit dem daran angeformten Schiebelacerteil 13 sowie der Schieber 8 aus Kunststoff.

Die Sicherung der beidseitig abgedichteten Radialkugellager 19 auf der Welle kann in einfacher Weise über Sprengringe 20 erfolgen, die in eine Nut der Welle eingreifend das Kugellager jeweils nach innen pressen. Zur Füllung der Bremsrolle mit der cnt-

sprechenden Bremsflüssigkeit, beispielsweise mit Öl. sind durch Stopfen 22 verschließbare Öffnungen in den Stirnwänden 25 vorgesehen.

Bezugnehmend insbesondere auf F i g. 1 soll nunmehr das Funktionieren einer erfindungsgemäßer.

hydraulischen Bremsrolle erläutert werden. Der gesamte Innenrauni zwischen dem Hohlzyliiider und den abschließenden Stirnwänden ist zur Gänze mit der Bremsflüssigkeit gefüllt. Durch eine von rechts nach links in Richtung des Pfeiles 26 über die Brems-

rolle gleitende Last wird diese auf Grund der guten Haftung über den Gummibelag 2 entgegen dem Uhrzeigersinn mitgenommen, so daß sich die Querwand 6 des Einsatzes 3 auf das obere Wandteil 12

ties Schiebers zubewegt, so daß sich der zwischen der Querwand 6, dem Wandteil 12 und dem entsprechenden Teil der Hohlzylinderinnenwand begrenzte Raum ständig verkleinert. Das entsprechende Volumen an Bremsflüssigkeit muß somit den engen Kanal zwischen dem Bereich 16 des Wandteils 12 und der Hohlzylinderwand passieren, der als strömungshemmende Öffnung wirkend die Bremskraft zur Abbremsung der Bremsrolle und damit auch der über sie gleitenden Last hervorbringt.

Kurz bevor beim Weiterdrehen der Bremsroile die Querwand 6 im Übergangsbercich zum Wandelement 4 an den Schieber anstoßen würde, wird dieser am unteren F.nde 16 vom Wandelement 4 freigegeben, da dieses Wandelement, wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, einen etwas kleineren Zentriwinkel aufspannt als die Zylindermantclsegniente 15. d.h.. daß sie in Umfangsrichtung in F i g. 1 unterschiedliche Längen besitzen. Durch den Druck der noch im Raum A befindlichen Flüssigkeit sowie gegebenenfalls durch direkten mechanischen Kontakt der Querwand 6 an dem Wandteil 12 des Schiebers wird dieser danach nach unten verschoben, wobei die strömungshemmende Öffnung nunmehr zwischen dem Abschnitt 16 des unteren Wandtcils 11 und der Zylinderwand gebildet wird. Diese neue strömungshemmende Öffnung bildet sich automatisch dadurch, daß durch sie verschobenes Öl infolge des erhöhten Druckes den Schieber nach oben zu pressen sucht, was jedoch infolge des Anliegens des Abschnitts Ifdes oberen Wandteils 12 am zylindrischen Wandelement 4 nur so weit möglich ist. daß genau die vorberechnetc. zur Erzielung der notwendigen Bremskraft erforderliche Kanalbreite zwischen den unteren Abschnitt 16 und der Zylinderinnenwandung entsteht.

Die Scitcnwände 17 sind selbstverständlich an ihrem Außenumfang nicht gegen die Innenwand des Hohlzylinders abgedichtet, da ja die Seitenwände, wie bereits beschrieben, ortsfest bleiben sollen, während sich die Zylinderwandung an ihnen vorbeibewegt. Der lichte Abstand zwischen dem Außenumfang der Seitenwände 17 und der Innenwandung des Hohlzylinders soll jedoch wesentlich kleiner sein als die Breite des jeweils benötigten strömungshemmenden Schlitzes zwischen dem Abschnitt 16 und dem Hohlzvlinder. damit nicht die Bremsflüssigkeit im Bereich Λ seitlich über die Kanäle zwischen den Scitenwänden und dem Hohlzylinder in den Raum zwischen den Seitenwänden und den Stirnwänden 25 ausweicht, um auf der unteren Seite auf dem gleichen Weg wieder zurückzukehren, wodurch natürlich die strömungshemmende Öffnung zwischen dem Schieber und der Hohlzylinder'mnenwandung völlig sinnlos würde. Dies bedeutet, daß clic Seitenwändc 17 den Hohlzylindcr(|ucrsehnitt so weitgehend

ίο ausfüllen, daß gerade noch ein freies (Weiten der Zylinderinnenwand über die Außenkanten derSoiU'iiwände möglich ist.

Ein Entweichen des Öls aus dem Raum A unter Umgehung der durch den Schieber gebildeten strömungshemmenden Öffnung zwischen dem Zylinclcrmantelsegment 15 und dem Wandelement 4 des Imsatzes ist ebenfalls dadurch ausgeschlossen, daß die beiden sehr eng benachbart aufeinander gleiten und somit praktisch keinen Zwischenraum für eine Ver-Schiebung der Bremsflüssigkeit im Raum A frei lassen.

In gleicher Weise muß auch der Schieber S in .Achsrichtung der Anordnung, d. h. parallel zur Welle 9. der. Abstand zwischen den beiden Seitenwänden 17 so weitgehend ausfüllen, daß auch /wischen den parallel zu den Seitemvänden 17 gerichteten Seitenkanten des Schiebers und den Seitenwänden selbst praktisch keine Verschiebung des Öls stattfinden kann.

Die kurvenförmige Ausbildung der Wandteile 11 und 12 hat neben ihrer Aufgabe der Bildung einer strömlingshemmenden Öffnung den zusätzlichen Zweck, daß während des Verschieben* des Schiebers durch die Querwand 6 diese parallel an dem jeweils an ihr anliegenden Teil des Wandteils 12 oder II anliegt, so daß ein sauberes ruckfreie·· Verschieben des Schiebers 8 zustande kommt.

Die Bremskraft läßt sich durch einfache Maßnahmen variieren, und zwar einmal durch dir Verwendung von Medien verschiedener Viskosität und zum anderen durch eine Veränderung der Spaltbreite zwischen dem Schieber und der Hohlzylinderinner.-wand. was durch Einbau verschieden großer Schieber möglich ist.

Die Querwand 7 dient lediglich zur Versteifung des Einsatzes an derjenigen Stelle, an der er durcl· das A\nschlasen am Schieber am stärksten belastet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1999

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Bremsrollen für Rollenbahnen, umfassend eine starre Welle, einen auf dieser starren Welle mittels Stirnwänden drehbar gelagerten Hohlzylinder, eine mit Bremsflüssigkeit gefüllte Brennkammer innerhalb des Hohlzylinders und einen Bremskörper, welcher in einer mit der Welle verbundenen Führung geführt und durch Eingriff mit dem umlaufenden Hohlzylinder längs dieser Führung derart bewegt ist, daß er über einen Durchfluß verbundene Kammern von sich bei Hohlzylinderumlauf gegenläufig änderndem Volumen trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung von zwei in die Bremskammer eingebauten, zu dem Hohlzylindei (1) konzentrischen, zylindersegmentförmigen Schiebelagerteilen (13) gebildet ist, welche einen gegenüber dem Hohlzylinderinnenradius kleineren Außenradius besitzen und sich mit zueinander parallelen Führungswänden (14) gegenüberstehen, daß der Bremskörper von einem die Achse umschließenden Schieber (8) gebildet ist, daß in den Hohlzylinder (1) im Bereich der Bremskammer ein Einsatz mit einem zylindrischen Wandelement (4) eingebaut ist. welches annähernd denselben Zentriwinkel einnimmt wie die zylindersegmentförmigen Schiebelagerteile (13) und an diesen anlegend umläuft, und daß die Länge des Schiebers (8) in Verschieberichtung eine solche ist, daß oei Anliegen des einen Schieberendes (16) an dem zylindrischen Wandelement (4) das gegenüberliegende Schieberendc (16) der zylindrischen Umfangsfläche des Hohlzylinders (1) unter Bildung eines engen Spalts gegenüberliegt.

2. Hydraulische Brcmsrollc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schiebe.· (8) und zumindest an dem Vorlaufende des zylindrischen Wandelcments (4) nockenartig zusammenwirkende Wandteile (11, 12; 6) vorgesehen sind, welche die Verschiebung des Schiebers (8) unterstützen.

3. Hydraulische Bremsrolle nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die nockenartig zusammenwirkenden Wandteile (11. 12: 6) am Schieber (8) und am zylindrischen Wandelement (4) annähernd gleichen Zentriwinkel einnehmen.

4. Hydraulische Brcmsrollc nach einem der Ansprüche 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) an den Fiihrungswänclen (14) der Zylindersegmentförniigcn Schicbclagcrteile (13) anliegende Glcitwäncle (10) aufweist, deren Länge in Verschieberichtiing annähernd gleich der Länge der Führiingswände (14) ist. daß diese Oleitwände (10) in SchieberichUing um eine Strecke gegeneinander versetzt sind, die an· nähernd der Differenz des Innenradius des Hohlzylinders (1) und des Außenradius der zylindersegmentförmigen Schicbelagerteile (13) entspricht, und daß die gegeneinander versetzten Enden der Gleitwa'nde (10) durch je einen nockenartig wirkenden Wandteil (11, 12) miteinander verbunden sind.

5. Hydraulische Bremsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer durch den Stirnwänden (25) benachbarte Seitenwände (17) begrenzt ist, welche auf der starren Welle (9) sitzen, der Hohlzylinclerinnenfläche (I) mit engem Abstand gegenüberstehen und die zylindersegmentförmigen Schiebelagerteile (13) tragen.

6. Hydraulische Bremsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeicnnet, daß der Hohlzylinder mit dem zylindrischen Wandelement (4) und gegebenenfalls einer zugehörigen, nockenartig wirkenden Querwand (6) und/oder der Schieber (10) und/oder die zylindersegmentförmigen Schiebelagerteile (15) und oder die Scitenwände (17) und/oder die Stirnwände (25) aus Kunststoff bestehen.