DE2945133A1 - Bremseinrichtung fuer kolbenstangenlose arbeitszylinder - Google Patents

Bremseinrichtung fuer kolbenstangenlose arbeitszylinder

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Description

München, 7.11.1979 PGm 213 Sch/Al
BREMSEINRICHTUNG FÜR KOLBENSTANGENLOSE ARBEITSZYLINDER
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung, vorzugsweise für das Anhalten, Festhalten und Positionieren von fluidgetriebenen Antrieben, die auf ein Band oder seilförmiges Übertragungsglied, beispielsweise auch über ein Zwischenglied f einwirkt und ihrerseits u.a. mittels eines Fluides betätigt wird.
Antriebe allgemein, so auch fluidgetriebene kolbenstangenlose Antriebe müssen z.B. exakt angehalten, festgehalten und auch positioniert werden können, sollen sie einer Vielzahl von Aufgaben voll gerecht werden. Das Abbremsen eines solchen Antriebes, z.B. eines Pneumatikzylinders, eines sogenannten Bandzylinders oder dgl., ist praktisch schwierig zu lösen. Dies liegt in der Natur dieser Antriebe bedingt,vor allem, wenn das Antriebsmittel ein kompressibles Fluid, z.B. ein Gas ist und außerdem sich noch ändernde Belastungen des Antriebes zusätzlich auswirken.
So wurde bereits vorgeschlagen, für die axialbewegbare Kolbenstange eines Pneumatikzylinderantriebes eine Feststellbremse festsitzend auf dessen Zylinderkopf anzubringen. Die Feststellbremse besteht dabei im wesentlichen aus einem am Zylinderkopf befestigten Aluminiumgehäuse, einem Exzenter
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mit Kupplungshebel und einem einfach- oder doppeltwirkenden Pneumatikzylincer. Dabei wird die Kolbenstange des Antriebes innerhalb des Exzenters geführt und innerhalb des Aluminiumgehäuses gleitend gelagert. Auch vom Innendruck im Zylinder abhängige, als Sicherheitseinrichtungen wirkende Systeme sind bekannt, dabei spricht ein Federelement auf einen bestimmten Differenzdruck an und der Kolben läuft nur noch bis zum Stillstand.
Für sogenannte kolbenstangenlose Arbeitszylinder, wie z.B. Bandzylinder oder dgl., ist eine solche Feststelleinrichtung praktisch nicht einsetzbar. Sie kann auch nicht so abgewandelt werden, daß sie auf dem Zylinderrohr eines Bandzylinders oder dgl. beweglich anbringbar ist.
Wird die Feststelleinrichtung auf dem Zylinderrohr eines Band-Zylinders nämlich unbeweglich befestigt, dann müßte sie das bewegliche übertragungsglied, z.B. das Stahlband, abbremsen, also ein Glied, das ansich schon in der Handhabung diffizil ist und bis in den Grenzbereich seiner Dauerbelastung belastet ist. Eine Bremseinrichtung für einen Bandzylinder sollte die Bewegungen des Bandes, bzw. eines sonstigen Ubertragungsgliedes mitmachen und sich dabei auf dem Zylinderrohr abstützen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremseinrichtung zum Anhalten, Festhalten und Positionieren für fluidgetriebene Zylinderantriebe, beispielsweise Bandzylinder oder dgl., zu besitzen, die besonders wenig Platz benötigt und die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art mit Sicherheit vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Bremseinrichtung mit mindestens einem Bremssegment das Zylinderrohr konzentrisch umfaßt und in die mitlaufende Kraftabnahme integriert ist.
Vorteilhafterweise besteht die Bremseinrichtung aus einem um das Zylinderrohr herumgelegten/von einem Fluid auffüllbaren Balg als Antrieb für die Bremsbeläge.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, daß ein oder mehrere von einem Fluid beaufschlagbare Kolben angeordnet sind, die über einen Konus auf die Bremsbeläge . einwirken und durch Federkraft in ihren Ruhelagen gehalten werden.
Der Vorteil einer solchen Anordnung, der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, in die Kraftabnahme eines kolbenstangenlosen Arbeitszylinders integrierten Bremseinrichtung ist besonders darin zu sehen, daß eine Uberbeanspruchung des Ubertragungsgliedes, also des Bandes, Seiles oder dgl., mit Sicherheit vermieden wird, bei voller Nutzbarkeit der zur Verfügung stehenden Bremsenergie und weiterhin dahin, daß die Bremseinrichtung universell einsetzbar ist, worunter die Möglichkeit zu verstehen ist, die Bremseinrichtung auf die unterschiedlichsten fluidgetriebenen Antriebssysteme aufsetzen zu können. Es ist damit sogar möglich, den sogenannten Belastungsgrenzfall zu beherrschen, also wenn die Verzögerung größer als die Kraft ist, für die das Antriebselement, insbesondere das übertragungsglied ausgelegt ist. Die zur Verfügung stehende Bremskraft kann größer als die Antriebskraft sein, die Bremseinrichtung wirkt dann also völlig unabhängig vom im Zylinder herrschenden Druck.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Bremseinrichtung liegt darin, daß damit außer einer Brems- bzw. Anhalte- und Positionierungseinrichtung, auch eine Lösung des Problems von Sicherheitseinrichtungen für solche Antriebssysteme gegeben ist, die auf den Antrieb wirken, wenn z.B. der Druck im Fluidsystem abfällt.
Unter kolbenstangenlosen Arbeitszylindern, für die der mit der Erfindung vorgeschlagene Gegenstand besonders geeignet ist, werden solche Antriebe verstanden, bei denen die Kraft des Zylinders, d.h. des Antriebselementes entweder über eine Kraftbrücke durch einen Schlitz im Zylindern oder über Magnete oder über umlaufende Bänder, Seile, Stahlseil - Kunststoffbänder oder Kombinationen davon vom Kolben nach außen übertragen wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 - eine Ansicht des kolbenstangenlosen Arbeitszylinders in der Ausbildung als Bandzylinder
Fig. 2 - einen Schnitt in Richtung A-A der Abbildung 1
Fig. 3 - eine Ausführungsvariante der Bremseinrichtung
Fig. 4 - ein Schnitt durch Fig. 3 in Richtung B-B
Fig. 5 -,
Fig. 6 - und
Fig. 7 - weitere Ausführungsvarianten
Fig. 8 - einen Schnitt durch die Fig. 7 in Richtung C-C
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In der Fig. 1 ist ein kolbenstangenloser Arbeitszylinder in der Ausbildung als Bandzylinder dargestellt. In der Abbildung ist das Zylinderrohr selbst mit "1" bezeichnet, der Kolben mit "2", der in einem aufgebrochenen Fenster des Zylinderrohres "1" dargestellt ist. Mit "3" ist das übertragungsglied als Stahlband dargestellt. Dieses Stahlband "3" ist am Kolben "2" rechts und links befestigt und läuft über Rollen "4" und "5" in den Zylinderköpfen "6" und "7". Die Kraftabnahme "8" ist mit dem Band "3" fest verbunden. In diese Kraftabnahme "8" ist die Bremseinrichtung "9" fest integriert. Mit "10" ist ein Stutzen für die Zuleitung des Fluids für die Bremseinrichtung bezeichnet.
Wird der Kolben "2" durch Einleiten eines Fluids in das Zylinderrohr "1", beispielsweise von links nach rechts, bewegt, so bewegt sich gleichzeitig die Kraftabnahme "8" durch Band "3", von rechts nach links.
Soll auf dem Wege, den die Kraftabnahme "8" zurücklegt, dieselbe angehalten werden, so wird durch den Stutzen "10" ein Fluid in die Bremseinrichtung "9" gepreßt, wodurch sich der Balg "11" ausdehnt und über die Bremsbeläge "12", die dadurch gegen das Zylinderrohr "1" gepreßt werden, die Kraftabnahme zum Stoppen bringt. Wird der Druck im Balg "11" wieder aufgehoben, läßt sich die Kraftabnahme zusammen mit dem Kolben "2" wieder bewegen. Die Bremseinrichtung gleitet dabei stets auf dem Zylinderrohr "1", mittels in den Abbildungen 1 und 2 nicht dargestellten Gleitbändeiw. Anstelle von Gleitbändern können selbstverständlich auch andere geeignete Einrichtungen dafür eingesetzt werden.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Bremseinrichtung. Anstelle eines Balges "11" sind dort zwei Ringkolben "13a"und '13b" vorgesehen. Die beiden Ringkolben "13a" und "13b" sind
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mittels einer Feder "14" gegeneinander verspannt und in ihre Endlagen gepreßt. Die Kolben "13a" und "13b" wirken über Übertragungsglieder "15a" und "15b", die eine konische Lauffläche besitzen, über entsprechend geformte Gegenglieder "16a" und "16b" auf das eigentliche Bremselement, das aus einem oder mehreren Bremsbelägen "12" besteht, ein. Mit "17" und "18" sind Gleitbänder bezeichnet, mit denen die Bremseinrichtung "9" auf dem Zylinderrohr "1" gleiten kann. Die Zuführung des Fluids in die Bremseinrichtung erfolgt über Zuführungen "19" und "20".
Die in der Abbildung 3 dargestellte Ruhestellung des Bremselementes zeigt den Zustand ohne Bremswirkung, in dem das Fluid durch die Zuführungen "19" und "20" auf die Kolben "13a" und "13b" einwirkt und gegen die Federspannung nach innen drückt und die Gegenglieder (Konen) "16a" und "16b" freigibt. Wird der Druck des Fluids auf die Kolben "13a" und "13b" aufgehoben, drückt die Feder "14" die Kolben über die übertragungsglieder "15a" und "15b" in die Endlagen und die Bremswirkung tritt wieder ein.
20. In Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Bremseinrichtung gem. Fig. 3 dargestellt. Aus beiden Abbildungen ist ersichtlich, daß die Bremseinrichtung dieser Ausführungsvariante dazu dient, die Kraftabnahme "8" an einem bestimmten Ort festzuhalten und bei Zuführung des Fluids durch die Zuführungen "19" und"20" diese Positionierung aufzuheben. Somit ist durch den Kolben "2" auch die Kraftabnahme "8" wieder bewegbar und zwar solange, bis der Druck des Fluids in der Bremseinrichtung aufgehoben wird.
Abbildung 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungs-Variante mit einem oder mehreren Kolben "26a" und "26b" anstelle der Ringkolben "13a" und "13b". Diese Kolben "26" sind, falls mehrere dafür vorgesehen, kreisförmig um das Zylinderrohr angeordnet.
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Die in der Abbildung 6 dargestellte Ausführungsvariante wirkt umgekehrt wie die in der Fig. 3 und 4 beschriebene, also entsprechend der Fig. 2. Der Ringkolben "13a" und "13b" wird durch die Feder "14" zwar ebenfalls in der äußeren Lage verspannt gehalten, jedoch ist das konische übertragungsglied "15a" bzw. "15b" der Abbildung 3/4 als übertragungsglied "21" bzw. "22" dargestellt, die auf ein Gegenglied "23" einwirken, jedoch in umgekehrter Weise, nämlich so, daß bei Beaufschlagung der Kolben "13a" bzw. "13b" durch ein Fluid die übertragungsglieder "21" und "22" gegen die konische Fläche des Gegengliedes "23" gepreßt werden und somit die Bremsbeläge "12" auf das Zylinderrohr "1" gepreßt werden, d.h. die Kraftabnahme "8" zum Stillstand gebracht wird.
In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, bei der anstelle der Ringkolben "13a" und "13b" mehrere Einzelkolben "24", "25", "26", "27" und "28" treten. Je zwei Einzelkolben wirken zusammen. Aus der Fig. 7 ist ersichtlich, daß die übertragungsglieder mittels Federspannung auf den Bremskonus drücken, die Bremse "12" ist somit fest, d.h. die Kolben "26a" und "26b" stehen nicht unter Fluiddruck.
Die Fig. 7 und 8 zeigen deutlich, daß die mit der Erfindung vorgeschlagene Bremseinrichtung universell einsetzbar ist. Der kolbenstangenlose Antrieb, wie er in diesen beiden Abbildungen dargestellt ist, besteht aus einem geschlitzten Zylinderrohr "29", in dem sich ein Kolben "30" befindet, der mit der Kraftbrücke "30a" eine Einheit bildet.
Eine Abbremsung mittels Elektromagneten ist eine weitere, nicht dargestellte Möglichkeit, den Erfindungsgegenstand auszustatten, wobei auch hierbei vorteilhafterweise das angewandte Konusprinzip benutzt werden kann.
Die mit der Erfindung vorgeschlagene Bremseinrichtung ist in ihrer Funktion von den am Kolben "2" bzw. im Zylinderrohr "1" herrschenden Druckverhältnissen unabhängig.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    ( 1J Bremseinrichtung, vorzugsweise für das Anhalten, Fest- ^"^ halten und Positionieren von fluidgetriebenen, kolbenstangenlosen Antrieben, die auf ein Band oder seilförmiges übertragungsglied, beispielsweise auch über ein Zwischenglied einwirkt und ihrerseits u.a. mittels eines Fluides betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (9) mit mindestens einem Bremsbelag (12) das Zylinderrohr (1) konzentrisch umfaßt und in die Kraftabnahme (8) integriert ist.
  2. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem um das Zylinderrohr (1) herumgelegten, von einem Fluid auffüllbaren Balg (11) zur Betätigung der Bremsbeläge (12) besteht.
  3. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere von einem Fluid beaufschlagbare Kolben (13, 24-28) vorgesehen sind, die über Konusglieder (15, 16, 22, 23) auf die Bremsbeläge (12) einwirken und mittels einer Feder (14) in ihren Endlagen gehalten werden.
  4. 4. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kolben konzentrisch das Zylinderrohr (1) umfassende Ringkolben (13a, 13b) sind.
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  5. 5. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben konzentrisch um das Zylinderrohr (1) angeordnete einzelne Kolben (26a, 26b) sind.
  6. 6. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Betätigungsglied für die Bremsbeläge (12) vorgesehen ist.
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    COPY
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