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Patent Searching and Data


Title:
BRAKE DEVICE AND DRIVE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/101903
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake device (1), in particular for braking a shaft (24), comprising: a shape-giving carrier (2) having at least one fastening section (3, 4) and having at least one brake lever (5, 6), wherein the at least one brake lever (5, 6) can be moved from a braking position into a release position and back; at least one restoring element (7), which is loaded against the at least one brake lever (5, 6) in both the braking position and the release position; and an actuator (8) for moving the at least one brake lever (5, 6) into the braking position or into the release position, which actuator is composed of a shape-memory alloy, wherein the actuator (8) has a first shape above a limit temperature and a different, second shape below the limit temperature, wherein the actuator (8) is designed in the manner of a wire designed to perform a length change, in such a way that the effective length of the wire-shaped actuator (8) is different in the braking position than in the release position.

Inventors:
REICH, Michael (Glatzer Straße 2, Herford, 32049, DE)
GROSSMANN, Christian (Gartenstraße 69, Bochum, 44869, DE)
MAASS, Burkhard (Steinkuhlstraße 23, Bochum, 44799, DE)
KORTMANN, André (Westerholter Straße 148, Gelsenkirchen, 45892, DE)
Application Number:
DE2016/100571
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
December 09, 2016
Export Citation:
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Assignee:
HANNING ELEKTRO-WERKE GMBH & CO. KG (Holter Straße 90, Oerlinghausen, 33813, DE)
International Classes:
F16D49/00; F16D59/02; H02K7/10
Domestic Patent References:
WO2005005828A22005-01-20
WO2004092606A22004-10-28
Foreign References:
US20080217927A12008-09-11
US20050184533A12005-08-25
JPH0620340A1994-01-28
US6045076A2000-04-04
DE4016146C11991-08-14
Attorney, Agent or Firm:
TARVENKORN & WICKORD PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (Technologiepark 11, Paderborn, 33100, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bremsvorrichtung (1), insbesondere zum Bremsen einer Welle (24), umfassend einen formgebenden Träger (2) mit wenigstens einem Festlegeabschnitt (3, 4) und wenigstens einem Bremshebel (5, 6), wobei der wenigstens eine

Bremshebel (5, 6) von einer Bremsposition in einer Freigabeposition und zurück verbringbar ist, umfassend mindestens ein jedenfalls in der Bremsposition oder der Freigabeposition gegen den wenigstens einen Bremshebel (5, 6)

verspanntes Rückstellelement (7) und umfassend einen Aktor (8) zum

Verbringen des wenigstens einen Bremshebels (5, 6) in die Bremsposition oder in die Freigabeposition aus einer Formgedächtnislegierung, wobei der Aktor (8) oberhalb einer Grenztemperatur eine erste Form und unterhalb der

Grenztemperatur eine andere zweite Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (8) nach Art eines zur Ausführung einer Längenänderung ausgebildeten Drahts ausgebildet ist derart, dass eine Wirklänge des

drahtförmigen Aktors (8) in der Bremsposition eine andere ist als in der

Freigabeposition.

2. Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der

formgebende Träger (2) einstückig beziehungsweise monolithisch ausgebildet ist.

3. Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der formgebende Träger (2) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.

4. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass der drahtförmige Aktor (8) den formgebenden Träger (2) umgreift.

5. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass an dem drahtförmigen Aktor (8) endseitig eine Verdickung (10) vorgesehen ist und dass der drahtförmige Aktor (8) benachbart zu der Verdickung (10) in einer an dem formgebenden Träger (2) gebildeten schlitzförmigen und/oder nutförmig und/oder bohrungsförmigen Ausnehmung geführt ist.

6. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass an dem formgebenden Träger (2) Umlenkpunkte (11) für den drahtförmigen Aktor (8) gebildet sind, wobei der drahtförmige Aktor (8) im Bereich der Umlenkpunkte (1 1) eine Richtungsänderung bezogen auf seine Längsrichtung erfährt.

7. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass zwei zueinander beabstandete Bremshebel (5, 6) vorgesehen sind, wobei ein maximaler Abstand der Bremshebel (5, 6) in der Freigabeposition größer ist als in der Bremsposition.

8. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bremshebel (5, 6) derart

langgestreckt und schlank ausgebildet ist, dass der Bremshebel (5, 6) zum Verbringen derselben aus der Freigabeposition in die Bremsposition und/oder von der Bremsposition in die Freigabeposition elastisch verformbar sind.

9. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Rückstellkraft des Rückstellelements (7) in der Bremsposition kleiner ist als in der Freigabeposition und/oder dass der drahtförmige Aktor (8) zum Verbringen des wenigstens einen Bremshebels (5, 6) in die Freigabeposition eine kleinere Wirklänge aufweist als in der Bremsposition.

10. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Rückstellkraft des Rückstellelements (7) in der Bremsposition größer ist als in der Freigabeposition und/oder dass der drahtförmige Aktor (8) in der Bremsposition eine kleinere Wirklänge aufweist als in der Freigabeposition.

1 1. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass der formgebende Träger (2) zwei Festlegeabschnitte (3, 4) vorsieht, wobei die Festlegeabschnitte (3, 4) bezogen auf eine Mittelachse gegenüberliegend angeordnet und/oder schenkeiförmig ausgebildet sind.

12. Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bremshebel (5, 6) zwischen den zwei Festlegeabschnitten (3, 4) vorgesehen ist.

13. Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch

gekennzeichnet, dass der drahtförmige Aktor (8) zwischen dem wenigstens einen Bremshebel (5, 6) und dem wenigstens einen Festlegeabschnitt (3, 4) des formgebenden Trägers (2) verspannt ist.

14. Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die

Wirklänge des drahtförmigen Aktors (8) in der Bremsposition und in der

Freigabeposition wenigstens einem minimalen Abstand der Bremshebel (5, 6) und bevorzugt mehr als dem Doppelten des minimalen Abstands der Bremshebel (5, 6) entspricht.

15. Antriebsanordnung (16), insbesondere für eine Versteileinrichtung, umfassend einen Elektromotor mit einem Stator (26), mit einer Welle (24) und mit einem an der Welle (24) festgelegten und in Bezug zu dem Stator (26) drehbar gehaltenen Rotor (25), mit wenigstens einem die Welle (24) stützenden Lager (23) und einem optional mehrteilig ausgebildeten, den Stator (26) jedenfalls

abschnittsweise umgreifenden und das Lager (23) aufnehmenden Gehäuse, umfassend einen mit der Welle (24) des Elektromotors zusammenwirkenden Wandler (28) und umfassend eine auf die Welle (24) wirkende Bremsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der formgebende Träger (2) der Bremsvorrichtung (1) sich an dem Gehäuse des Elektromotors abstützt und der wenigstens eine Bremshebel (5, 6) in der Bremsposition mantelseitig an die Welle (24) angelegt und in der Freigabeposition beabstandet zu der Welle (24) vorgesehen ist.

16. Antriebsanordnung (16) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem formgebenden Träger (2) der Bremsvorrichtung (1) Durchstecköffnungen (29) vorgesehen sind, welche der Aufnahme eines Befestigungsmittels und der Festlegung der Bremsvorrichtung (1) an dem Gehäuse des Elektromotors dienen, und/oder dass an dem formgebenden Träger (2) eine Anlagefläche vorgesehen ist zum Anlegen der Bremsvorrichtung (1) an das Gehäuse des Elektromotors.

17. Antriebsanordnung (16) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (1) jedenfalls abschnittsweise von dem Gehäuse des Elektromotors umgriffen ist und/oder der Welle (24) auf einer dem Wandler (28) abgewandten Stirnseite des Rotors (25) zugeordnet ist.

18. Antriebsanordnung (16) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (1) von außen an das Gehäuse des Elektromotors angebaut ist und/oder zwischen dem Wandler (28) und dem Rotor (25) auf die Welle (24) wirkt.

19. Antriebsanordnung (16) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch

gekennzeichnet, dass die Wirklänge des drahtförmigen Aktors (8) wenigstens einem Durchmesser der Welle (24) und bevorzugt wenigstens dem Doppelten des Durchmessers der Welle (24) und besonders bevorzugt wenigstens dem Vierfachen des Durchmessers der Welle (24) entspricht.

Description:
Bremsvorrichtung und Antriebsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung umfassend einen formgebenden Träger mit wenigstens einem Festlegeabschnitt und wenigstens einem Bremshebel, wobei der wenigstens eine Bremshebel von einer Bremsposition in einer Freigabeposition und zurück verbringbar ist, umfassend mindestens ein jedenfalls in der Bremsposition oder der Freigabeposition gegen den wenigstens einen Bremshebel verspanntes

Rückstellelement und umfassend einen Aktor zum Verbringen des wenigstens einen Bremshebels in die Bremsposition oder in die Freigabeposition aus einer

Formgedächtnislegierung, wobei der Aktor oberhalb einer Grenztemperatur eine erste Form und unterhalb der Grenztemperatur eine andere zweite Form aufweist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsanordnung mit der Bremsvorrichtung.

In der DE 40 16 146 C1 ist eine elektrische Feststellbremse zur elektrisch reversibel lösbaren Festbremsung der Rotorwelle eines Elektromotors mit in der Bremsstellung gegen den abzubremsenden Teil bei unterbrochener elektrischer Speisespannung andrückenden Bremsring offenbart. Der Bremsring weist einen tangentialen Schlitz auf oder ist über seinen Umfang geschlossen und weist eine Flexibilität auf. Der Bremsring wird durch ein Memory-Element in Form eines Stellbügels, der mit dem Bremsring beidseitig des Schlitzes verankert ist, oder in Form eines Stellrings umgriffen beziehungsweise umfasst. Bei unterbrochener elektrischer Speisespannung verengt der Stellbügel oder Stellring den Schlitz im Bremsring oder drückt den Bremsring fest an die Rotorwelle. Dabei besteht der Stellbügel beziehungsweise der Stellring aus einem Stanzteil aus einer Formgedächtnislegierung. Damit ist aber

konstruktionsbedingt zwischen dem Bremsring und der Welle eine Spielpassung vorgesehen, wobei darauf zu achten ist, dass die Toleranzfelder so gewählt werden, dass das Höchstspiel, also der maximale Abstand zwischen dem Mindestmaß der Welle und Höchstmaß des Bremsrings, einen vertretbaren Wert erfüllt. In einigen Fällen kann das Höchstmaß der Welle identisch mit dem Mindestmaß des Bremsrings sein, infolgedessen es zu keinem ausgeprägten Zustandswechsel zwischen einer aufgehobenen Bremswirkung und einer hergestellten Bremswirkung kommt.

In der WO 2004/092606 A2 ist eine auf der Technologie der

Formgedächtnismaterialien basierende Bremsvorrichtung mit hohem Leistungs- Gewichtsverhältnis offenbart. Dabei ist eine Reibungsbremseinheit zur Funktion zwischen einem Paar von Komponenten angeordnet, die im Verhältnis zueinander beweglich sind. Die Reibungsbremseinheit umfasst eine Bremstrommel und einen Reibbelag. Ein erstes Stellglied, das mindestens ein Gedächtnislegierungselement aufweist, kann betätigt werden, um den Reibbelag in Eingriff mit der Bremstrommel zu bewegen. Ein zweites Stellglied, das mindestens ein Gedächtnislegierungselement aufweist, kann betätigt werden, um den Reibbelag von dem Bremsenelement weg zu bewegen. Damit sind aber konstruktionsbedingt zwei getrennte

Gedächtnislegierungselemente zur Steuerung der Bremsvorrichtung vorgesehen, die eine aufwendige Regelungseinheit zum selektiven Ansteuern der beiden

Gedächtnislegierungselemente erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bremssystem sowie eine das verbesserte Bremssystem aufweisende Antriebsanordnung anzugeben.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor nach Art eines zur Ausführung einer Längenänderung ausgebildeten Drahts ausgebildet ist derart, dass eine Wirklänge des drahtförmigen Aktors in der Bremsposition eine andere ist als in der Freigabeposition.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen konstruktiven Gestaltung des formgedächtnislegierungsbasierten Aktors mit der drahtförmigen Gestaltung. Der Aktor selbst kann durch die einfache Formgebung besonders wirtschaftlich hergestellt und in einfacher Weise in die Bremsvorrichtung integriert werden. In der Folge vereinfacht sich der Aufbau der Bremsvorrichtung und die Kosten für die

Bremsvorrichtung sinken signifikant. Von besonderer Bedeutung sind die Vorteile in Bezug auf die konstruktive Gestaltung des Aktors insbesondere bei einer

Serienfertigung der Bremsvorrichtung in großer Stückzahl. Es kann der Aktor beispielsweise durch Ablängen eines auf einer Rolle bevorrateten

Formgedächtnislegierungsdrahts hergestellt werden. Eine aufwendige Formgebung für die Funktionskomponenten des Aktors ist nicht erforderlich. Zugleich zeigt der Aktor durch seine Drahtform eine Vorzugsrichtung der Stellbewegung. Mit vergleichsweise wenig Material kann insofern eine große Längenänderung und eine für die aktorische Wirkung vorteilhafte Stellbewegung bereitgestellt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der formgebende Träger der Bremsvorrichtung einstückig ausgebildet. Beispielsweise ist der formgebende Träger aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Insbesondere kann der formgebende Träger in einem Spritzgießverfahren kostengünstig gefertigt werden. Vorteilhaft ergibt sich im Zusammenwirken mit dem besonders kostengünstigen Aktor eine weitere Reduzierung der Kosten für die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung. Es sind zusammen mit dem wenigstens einen Rückstellelement im günstigsten Fall lediglich drei Komponenten erforderlich zur Realisierung der Bremsvorrichtung. Die einzelnen Komponenten können kostengünstig als Zukaufteil bezogen beziehungsweise zu geringen Kosten in größerer Stückzahl hergestellt werden. Die Verwendung des Kunststoffmaterials für den formgebenden Träger ermöglicht es zugleich, den wenigstens einen Bremshebel durch elastische Verformung desselben von der Bremsposition in die Freigabeposition beziehungsweise von der Freigabeposition in die Bremsposition zu verbringen. Auf mehrteilige Gelenkelemente, Scharniere oder dergleichen und die beim Vorsehen von körperlich ausgebildeten Gelenken

notwendige Montage derselben kann insofern verzichtet werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung können zum schwenkbaren Festlegen der Bremsarme Scharniere oder andere Gelenkelemente vorgesehen werden.

Beispielsweise können die Bremsarme dann kurz beziehungsweise massiv und/oder mit einer geringen Verformbarkeit ausgeführt werden. Beispielsweise kann an dem Bremsarmen lokal eine Verformungszone vorsehen, an der die Bremsarme zur Realisierung der Schwenkbewegung elastisch verformen. Die Verformungszone kann beispielsweise realisiert werden, indem die Bremsarme lokal geschwächt werden beziehungsweise dünn ausgeführt sind.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der drahtförmige Aktor den

formgebenden Träger umgreifen, insbesondere mantelseitig oder von außen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass an dem drahtförmigen Aktor endseitig je eine Verdickung vorgesehen ist und dass der drahtförmige Aktor benachbart zu der Verdickung in einer an dem formgebenden Träger gebildeten schlitzförmigen beziehungsweise bohrungsförmigen beziehungsweise nutförmige Ausnehmung geführt ist. Insbesondere kann die Verdickung als Crimp ausgebildet sein, wobei ein separates Element aus einem anderen Werkstoff als dem Drahtwerkstoff endseitig auf den drahtförmigen Aktor aufgepresst wird. Vorteilhaft vereinfacht sich durch die endseitige Festlegung des drahtförmigen Aktors im Bereich der schlitzförmigen beziehungsweise nutförmigen beziehungsweise bohrungsförmigen Ausnehmung die Montage der Bremsvorrichtung. Zugleich kann der drahtförmige Aktor durch das Umgreifen des formgebenden Trägers eine große Wirklänge aufweisen mit der Folge, dass der drahtförmige Aktor beim Überschreiten beziehungsweise Unterschreiten der

Grenztemperatur eine betragsmäßig beziehungsweise absolut betrachtet große Längenänderung erfährt und entsprechend große Stellbewegungen realisiert werden können. Die Wirklänge des Aktors kann insofern ein Vielfaches eines Durchmessers der zu bremsenden Welle betragen. Eine sehr gute Bremswirkung hat sich

beispielsweise eingestellt, wenn die Wirklänge des drahtförmigen Aktors einem

Vielfachen und bevorzugt wenigstens dem Vierfachen des Durchmessers der Welle entspricht.

Um den drahtförmigen Aktor möglichst schonend um den formgebenden Träger führen zu können, können an dem formgebenden Träger als Führungselemente dienende Umlenkpunkte für den drahtförmigen Aktor gebildet sein. Im Bereich der Umlenkpunkte erfährt der drahtförmige Aktor eine Richtungsänderung bezogen auf seine Längsrichtung. Die Umlenkpunkte erlauben dabei eine insbesondere freie

Verschiebbarkeit des drahtförmigen Aktors in die Längsrichtung. Eine punktförmige Festlegung beziehungsweise Fixierung des drahtförmigen Aktors im Bereich der Umlenkpunkte erfolgt bevorzugt nicht. Im Bereich der Umlenkpunkte kann der formgebende Träger aus einem anderen, insbesondere aus einem härteren Werkstoff gebildet sein. Beispielsweise kann der formgebende Träger im Bereich der

Umlenkpunkte beschichtet ausgebildet sein oder es können metallische Hülsen beziehungsweise Führungen vergossen werden. Jeweils kann auf diese Weise eine gute mechanische Widerstandsfläche der Oberfläche der Umlenkpunkte und eine thermische Widerstandsfähigkeit bereitgestellt werden. Der Träger kann im Bereich der Umlenkpunkte derart profiliert ausgeführt sein, dass der drahtförmige Aktor durch die Profilierung in die Längsrichtung geführt ist, und/oder an dem Träger können im Bereich der Umlenkpunkte Rollen zum Führen des drahtförmigen Aktors vorgesehen sein.

Beispielsweise können die Umlenkpunkte an einem zu dem formgebenden Träger benachbarten Bauteil, insbesondere an einem den formgebenden Träger

aufnehmenden Lagerschild ausgebildet sein. Das Lagerschild mit den Umlenkpunkten kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sieht der formgebende Träger zwei sowohl in der Bremsposition als auch in der Freigabeposition zueinander beabstandete

Bremshebel vor. Ein maximaler Abstand der Bremshebel in der Freigabeposition ist dabei größer als in der Bremsposition. Zudem kann vorgesehen sein, den

formgebenden Träger mit zwei Festlegeabschnitten auszubilden. Die zwei

Festlegeabschnitte sind bevorzugt bezogen auf eine Mittelachse des formgebenden Trägers gegenüberliegend angeordnet beziehungsweise schenkeiförmig ausgebildet. Der drahtförmige Aktor ist dabei zwischen den Bremshebeln und/oder den

Festlegeabschnitten des formgebenden Trägers verspannt. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen von zwei einander gegenüberliegenden Bremshebeln eine besonders gute Bremswirkung für die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung. Zugleich erlaubt es das Vorsehen der zwei Bremshebel insbesondere in der Kombination mit den zwei an dem formgebenden Träger gebildeten Festlegeabschnitten, den formgebenden Träger symmetrisch auszubilden und die auftretenden Kräfte besonders gut abzustützen beziehungsweise auszugleichen. Die schenkeiförmige Struktur der Festlegeabschnitte ist materialsparend und erlaubt zugleich eine belastungsgerechte Formgebung. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Bremshebel zwischen den zwei

Festlegeabschnitten des formgebenden Trägers vorgesehen sind. Die

Festlegeabschnitte umgreifen die Bremshebel insofern scheren- beziehungsweise spangenartig.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 15 auf.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in besonders kompakter Weise ausgeführt ist und platzsparend in eine bestehende beziehungsweise neu konstruierte Antriebsanordnung integriert werden kann. Funktionsnotwendig wird dabei in der Bremsposition der wenigstens ein Bremshebel der Bremsvorrichtung an die Welle der Antriebsanordnung angelegt. In der Freigabeposition ist der wenigstens eine Bremshebel beabstandet zu der Welle vorgesehen.

Die Verbringung des wenigstens einen Bremshebels von der Bremsposition in die Freigabeposition kann nach einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung aktorisch mithilfe des erfindungsgemäßen drahtförmigen Aktors erfolgen. Es ist in diesem Fall so, dass das Rückstellelement der Bremsvorrichtung den Bremshebel gegen die Welle drückt und infolge der Reibung eine Bremskraft ausgeübt wird. Zum Lösen der Bremse wird nun der auf Basis der Formgedächtnislegierung realisierte drahtförmige Aktor über die Grenztemperatur erwärmt. Der drahtförmige Aktor verkürzt sich infolge der

Temperaturänderung und hebt den Bremshebel gegen eine von dem Rückstellelement aufgeprägte Rückstellkraft von der Welle ab. Die Erwärmung des drahtförmigen Aktors erfolgt dabei insbesondere durch eine Bestromung. Sinkt die Temperatur unter die Grenztemperatur, führt der drahtförmige Aktor eine Rückverformung in seine größere Ausgangslänge aus mit der Folge, dass der Bremshebel durch das Rückstellelement gegen die Welle der Antriebsanordnung gedrückt wird und auf die Welle eine

Bremskraft wirkt. Vorteilhaft wird durch die Realisierung einer aktiv lösenden

Feststellbremse sichergestellt, dass die Antriebsanordnung im unbestromten Zustand über die Feststellbremse gebremst beziehungsweise arretiert ist. Wenn dann beispielsweise durch einen Defekt die Bestromung des Aktors unterbrochen wird oder nicht möglich ist, ist die Welle gebremst beziehungsweise festgesetzt. Einer unkontrollierten, ungebremsten Betätigung der Antriebsanordnung ist insofern vorgebeugt.

Nach einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im unbestromten Zustand des drahtförmigen Aktors der wenigstens eine Bremshebel von dem Rückstellelement in die Freigabeposition verbracht ist. Sofern nun der

drahtförmige Aktor bestromt wird und die Temperatur über die Grenztemperatur steigt, reduziert sich die Wirklänge des drahtförmigen Aktors und der Bremshebel wird in die Bremsposition verbracht und gegen die Welle angepresst.

Die Integration der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in die Antriebsanordnung erfolgt insbesondere, indem an dem formgebenden Träger Durchstecköffnungen vorgesehen sind, welche der Aufnahme eines Befestigungsmittels und der Festlegung der Bremsvorrichtung an dem Gehäuse des Elektromotors dienen. Als

Befestigungsmittel können beispielsweise Schrauben vorgesehen werden. Zusätzlich kann an dem formgebenden Träger eine Anlagefläche vorgesehen sein, welche ausgebildet ist zum Anlegen der Bremsvorrichtung an das Gehäuse des Elektromotors. Die Bremsvorrichtung kann besonders geschützt in dem Gehäuse des Elektromotors vorgesehen beziehungsweise von diesem jedenfalls abschnittsweise umgriffen sein. Alternativ kann die Bremsvorrichtung außerhalb des Gehäuses des Elektromotors positioniert und beispielsweise von außen an das Gehäuse angelegt sein. Beim

Vorsehen der Bremsvorrichtung außerhalb des Gehäuses des Elektromotors vereinfacht sich insbesondere die Montage der Bremsvorrichtung. Die externe

Vorsehung der Bremsvorrichtung eignet sich insofern besonders für Nachrüstlösungen und bei der Verwendung handelsüblicher Elektromotoren, deren Gehäuse nicht ausgebildet ist zur Aufnahme einer Bremsvorrichtung.

Die Bremsvorrichtung kann insbesondere zwischen dem drehfest an der Welle gehaltenen Rotor des Elektromotors und dem Wandler vorgesehen werden.

Beispielsweise kann die Bremsvorrichtung auf einer dem Wandler abgewandten Stirnseite des Rotors auf die Welle wirken. Die Welle kann beispielsweise auf einer dem Wandler abgewandten Seite durch eine an dem Gehäuse des Elektromotors gebildeten Ausnehmung nach außen geführt sein. Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details der Bremsvorrichtung gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit der Bremsvorrichtung nach Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 4 die Antriebsanordnung nach Fig. 3 in einer perspektivischen

Montageansicht,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch einen Elektromotor einer zweiten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, wobei die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einem Gehäuse des Elektromotors integriert vorgesehen ist,

Fig. 6 eine Detailvergrößerung des Ausschnitts X nach Fig. 5 und

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform der Antriebsanordnung, bei der die

erfindungsgemäße Bremsvorrichtung zwischen dem Elektromotor und einem mit der Welle zusammenwirkenden Wandler vorgesehen ist. Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 nach Fig. 1 sieht einen formgebenden Träger 2 mit zwei einander bezogen auf eine Mittelachse 9 gegenüberliegenden Festlegeabschnitten 3, 4 und zwei Bremshebeln 5, 6 vor. Die Bremshebel 5, 6 sind zwischen den Festlegeabschnitten 3, 4 vorgesehen und ebenfalls benachbart bezogen auf die Mittelachse 9 vorgesehen. Zwischen einem ersten Festlegeabschnitt 3 und einem auf der gleichen Seite der Mittelachse 9 angeordneten Bremshebel 5 ist ein Rückstellelement 7 vorgesehen, welches den ersten Bremshebel 5 in eine Bremsposition verbringt und gegen eine Welle 24 an der Antriebsanordnung 16 andrückt. Analog ist zwischen einem gegenüberliegenden zweiten

Festlegeabschnitt 4 und einem zweiten Bremshebel 6 ein weiteres Rückstellelement 7 vorgesehen, welches den zweiten Bremshebel 6 ebenfalls gegen die Welle 24 drückt. Die Bremshebel 5, 6 sind in der dargestellten Bremsposition zueinander parallel erstreckt. Das Rückstellelement 7 ist bevorzugt nach Art einer Feder, insbesondere nach Art einer auf Druck vorgespannten Spiralfeder realisiert.

Als weitere Funktionskomponente sieht die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung einen drahtförmigen Aktor 8 vor, welcher aus einer Formgedächtnislegierung realisiert ist. Der drahtförmige Aktor 8 weist an zwei freien Enden jeweils eine Verdickung 10 auf. Er ist im Bereich der beiden Bremshebel 5, 6 benachbart zu der Verdickung 10 in einer schlitzförmigen beziehungsweise nutförmigen Ausnehmung 15 geführt. Der drahtförmige Aktor 8 umgreift den formgebenden Träger 2 außenseitig, wobei der drahtförmige Aktor 8 im Bereich von drei an dem formgebenden Träger 2 gebildeten Umlenkpunkten 11 eine Richtungsänderung erfährt.

Zum Verbringen der in der Bremsposition dargestellten Bremsvorrichtung 1 in die Freigabeposition wird der drahtförmige Aktor 8 bestromt und auf eine Temperatur oberhalb einer Grenztemperatur erwärmt. Durch eine Gefügeveränderung im Draht reduziert sich eine Wirklänge des drahtförmigen Aktors 8 mit der Folge, dass die Bremshebel 5, 6 elastisch verformt und in Richtung der Festlegeabschnitte 3, 4 von der Welle 24 angehoben werden. Die Welle 24 wird freigegeben und eine Rotation der Welle 24 kann ungehindert ausgeführt werden. Wird die Bestromung des

drahtförmigen Aktors 8 ausgesetzt, reduziert sich die Temperatur und fällt unter die Grenztemperatur mit der Folge, dass die Gefügeveränderung rückgängig gemacht wird und der Draht in seine ursprüngliche Form zurückverformt. Die Bremshebel 5, 6 legen sich mit einander gegenüberliegenden Innenseiten erneut an die Welle 24 an und wirken der Rotationsbewegung der Welle 24 entgegen. Die Rückstellbewegung erfolgt dabei insbesondere unterstützt durch die Vorspannung des Rückstellelements 7, welches zwischen den Festlegeabschnitten 3, 4 und dem Bremshebel 5, 6 verspannt ist. Das Rückstellelement 7 weist insofern in der Freigabeposition eine größere Vorspannung aufweist als in der Bremsposition.

Die Bremsvorrichtung 1 nach der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist ausgebildet zum Aufprägen einer Bremskraft auf die Welle 24, während der drahtförmige Aktor 8 unbestromt ist. Demgegenüber ist die Rotation der Welle 24 nach einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 gemäß Fig. 2 so ausgebildet, dass die Rotation der Welle 24 freigegeben ist, sofern der drahtförmige Aktor 8 nicht bestromt ist. Es ist hierzu zwischen den zwei einander bezogen auf die Mittelachse 9 gegenüberliegenden Bremshebeln 5, 6 ein auf Druck vorgespanntes Rückstellelement 7 vorgesehen, welches die Bremshebel 5, 6 in einer definierten Abstandsposition festlegt. Die Welle 24 ist hierbei nicht in Berührung beziehungsweise Kontakt mit den Bremshebeln 5, 6 mit der Folge, dass einer Rotation der Welle 24 kein Bremsmoment entgegenwirkt. Wird nun der drahtförmige Aktor 8 bestromt, welcher im Bereich von zwei an die Festlegeabschnitte 3, 4 endseitig angeformten

Betätigungshebeln 12, 13 in nutförmigen Ausnehmungen festgelegt ist, reduziert sich die Wirklänge des drahtförmigen Aktors 8 mit der Folge, dass ein Abstand der einander gegenüberliegenden Betätigungshebel 12, 13 sich reduziert und je ein an den

Betätigungshebeln 12, 13 ausgebildeter, den Bremshebel 5, 6 zugewandter

Betätigungsnocken 14 mit den Bremshebeln 5, 6 so in Wirkeingriff gelangt, dass ein Abstand der Bremshebel 5, 6 sich reduziert und die Bremshebel 5, 6 mit einander gegenüberliegenden Innenseiten an die Welle 24 angelegt werden. Infolge der Anlage der Bremshebel 5, 6 an die Welle 24 ist die Bremsposition erreicht und auf die Welle 24 wird infolge der Reibkraft ein Bremsmoment ausgeübt. Zugleich wird in der

Bremsposition das zwischen den Bremshebeln 5, 6 vorgesehene Rückstellelement 7 weiter vorgespannt.

Wird die Bestromung des drahtförmigen Aktors 8 unterbrochen, rückverformt sich der drahtförmige Aktor 8 mit der Folge, dass die Wirklänge größer wird und sich die elastische Verformung der Betätigungshebel 12, 13 zurückbildet. Die

Betätigungsnocken 14 geben die Bremshebel 5, 6 frei und infolge der über das Rückstellelement 7 auf die Betätigungshebel 5, 6 ausgeübte Rückstellkraft gelangen diese in die dargestellte Freigabeposition. In der Freigabeposition ist die

Druckvorspannung der Feder geringer als in der Bremsposition.

Eine Integration der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 nach Fig. 1 in einer Antriebsanordnung 16 ist exemplarisch in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Gezeigt sind die Welle 24 und ein an der Welle 24 festgelegter Rotor 25 eines Elektromotors sowie ein als Teil eines Gehäuses des Elektromotors ausgebildetes Lagerschild 21 , welches der Aufnahme eines zum Stützen der Welle 24 ausgebildeten Kugellagers 23 dient. Die Welle 24 wird durch eine an dem Lagerschild 21 ausgebildete Ausnehmung 27 nach außen geführt. An das Lagerschild 21 wird von außen die Bremsvorrichtung 1 angelegt. Hierbei erfolgt eine Fixierung der Bremsvorrichtung 1 über drei verteilt angeordnete Schrauben 30, die durch drei an dem formgebenden Träger 2 gebildete Durchstecköffnungen 29 geführt und mit dem Lagerschild 21 verschraubt werden. An der Welle 24 ist auf einem dem Lagerschild 21 und der Bremsvorrichtung 1

gegenüberliegenden Ende ein zum Kämmen mit einem Schneckenrad 20

ausgebildeter Gewindeabschnitt 22 realisiert.

Eine zweite Ausführungsform der Antriebsanordnung 16 mit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 nach den Fig. 5 und 6 sieht vor, dass die Bremsvorrichtung 1 in dem Gehäuse (Lagerschild 21) des Elektromotors verbaut beziehungsweise räumlich integriert vorgesehen ist. Die Bremsvorrichtung 1 ist dabei der Welle 24 zwischen dem Kugellager 23 und dem Rotor 25 zugeordnet. Der Rotor 25 wirkt zusammen mit einem den Rotor 25 mantelseitig umgreifenden Stator 26, welcher gegen das Lagerschild 21 angelegt ist. Zusätzlich sind benachbart zu dem Gewinde 22 ein weiteres Lager 18 zum Stützen der Welle 24 sowie ein nicht dargestelltes weiteres Lagerschild zum Tragen des weiteren Lagers 18 realisiert.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 16, bei dem die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1 zwischen dem Elektromotor und einem Wandler 28 vorgesehen ist. Der Wandler 28 umfasst insbesondere das mit dem Gewinde 22 kämmende Schneckenrad 20 sowie ein Wandlergehäuse 19, welches das Schneckenrad 20 sowie den Gewindeabschnitt 22 der Welle 24 aufnimmt und die Bremsvorrichtung 1 einerseits sowie das weitere Lager 18 zum Stützen der Welle 24 andererseits hält. Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1 ist hierbei zwischen dem Elektromotor und dem Wandler 28 benachbart zu dem weiteren Lager 18 vorgesehen. Insbesondere ist die Bremsvorrichtung 1 auf einer dem Rotor 25 gegenüberliegenden Seite dem weiteren Lager 18 angeordnet.

Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann an den Bremshebeln 5, 6 auf einander zugewandten Seiten ein im montierten Zustand der Welle 24 zugewandter Bremsbelag vorgesehen werden. Der Bremsbelag kann hinsichtlich des Materials so gewählt werden, dass sich eine hohe

Widerstandsfestigkeit beziehungsweise Abriebfestigkeit und/oder eine gute Bremswirkung ergeben.

Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.