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Title:
BRAKE DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/015973
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake drive comprising at least one brake drum (1), said brake drum being largely prevented from turning, with at least one spreader ring (2) which is situated in the interior space thereof and which has a larger diameter before installation. After installation, the spreader ring (2) exhibits a first inherent expansion friction against turning by means of the expansion force thereof exerted on all points of the friction surfaces (5). Said expansion friction undergoes yet another spreading and braking intensification up to an eventual total locking when a reverse torque occurs on the drive shaft (3) via the driving pin (4) thereof and via the circular pushing force of said pin exerted on one of both faces of the spreader ring (2). The total locking contracts the spreader ring again by turning the primary handwheel (6) or primary despreading pivoted lever (6a) on the input side with the assistance of both despreading pins (6' and 6 ), said pins being fixably mounted on the same, by means of a circular pulling force exerted on the opposite face of the spreader ring. The brake friction or outright blockage is lifted again and it is once again possible to adjust and to fix the entire brake drive in both directions of rotation on the input and output sides at any time.

Inventors:
Schuster, Wilhelm (Neubauzeile 87 Linz, A-4030, AT)
Application Number:
PCT/EP1999/006747
Publication Date:
March 23, 2000
Filing Date:
September 13, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SCHUKRA-GERÄTEBAU AG (Werfelstrasse 3 Leonding, A-4060, AT)
Schuster, Wilhelm (Neubauzeile 87 Linz, A-4030, AT)
International Classes:
F16D51/02; F16D51/04; F16D59/00; G05G1/08; F16D69/00; (IPC1-7): F16D59/02; F16D51/04
Foreign References:
US3447643A
US4591029A
US4742896A
US5007511A
Attorney, Agent or Firm:
Banzer, Hans-jã¶rg (Kraus & Weisert ThomasWimmer-Ring 15 München, 80539, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Bremsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine gegen Verdrehen weitgehend gesicherte Bremstrommel (1) in ihrem Innenraum mindestens einen, vor dem Einbau im Durchmesser größeren Spreizring (2) besitzt, welcher nach dem Einbau durch seine Expansionskraft an allen Punkten der Reibflächen (5) eine erste Eigenexpansionsreibung gegen Verdrehen aufweist, die bei Auftreten eines Rücklaufdrehmomentes an der Abtriebswelle (3) über deren Mitnehmerzapfen (4) und dessen zirkulare Schubkraft auf eine der beiden Stirnseiten des Spreizringes (2) noch eine Spreizund Bremsverstärkung bis zu einer eventuellen Totalsperre erfährt, die durch Verdrehen des Primärhandrades (6) oder entspreizschwenkhebels (6a) auf der Eingangsseite, mit Hilfe der beiden fix an ihnen angebrachten Entspreizzapfen (6'und 6") wieder durch eine zirkulare Zugkraft auf die gegenüberliegende Stirnseite des Spreizringes diesen zusammenzieht, wodurch die Bremsreibung oder gar Blockade wieder aufgehoben und eine Verstellung sowie Fixierung des ganzen Bremsantriebes in beiden Drehrichtungen auf der Eingangs sowie Ausgangsseite jederzeit wieder möglich ist.
2. Bremsantrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskraft des oder der Spreizringe (2) durch kompressible Spreizmittel (9, 9', 9") verstärkt wird.
3. Bremsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizring (2) aus zwei ineinander angeordneten Spreizringen (2,2a) besteht.
4. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (5) zylindrisch oder kegelig ausgeführt sind.
5. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen (5) in der Bremstrommei (1) und am Außenzylinder des Spreizringes (2) in Drehrichtung synchron zur Erzielung eines gleichgroßen oder je nach Drehrichtung verschieden großen Bremsoder Reibwiderstands eine symmetrische bzw. asymmetrische mikrooder makrowellenförmige Reiboberfläche aufweisen.
6. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen (5) zur Erhöhung der Bremskraft kreisrunde Keilnuten und Keiivorsprünge mit Keilnuten und kreisrunde Keilrippen aufweisen.
7. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizring (2b) mindestens teilweise aus leicht elastischem Material mit großem Reibwiderstand hergestellt ist und/oder mit durch Einschnitte (14) und durch Verkeilen der verbleibenden Segmente zum zusätzlichen Bremsen oder Blockieren versehen ist.
8. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teile der Spreizringreibfläche (5) durch Einschnitte (12) oder Vorsprünge gegenüber der übrigen Reibzylinderfläche vorstehen und zuerst bremsend wirken.
9. Bremsantrieb nach einem der bisherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß, auch um bei kleinerer Spreizkraft eine totale Rücklaufsperre zu erreichen, die Innen oder Außenzylinderreibfläche zur Gänze oder teilweise mit einem Material mit größerem Reibungswiderstand beschichtet, beklebt, eingelegt oder sonstwie versehen sind.
10. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Handrad (6) oder dem Schwenkhebel (6a) zwei Zapfen (6'und 6") verbunden sind, wobei bei Betätigung des Handrades, das mit vergrößertem Zwischenraum zur Bremstrommel (1) angeordnet ist, bzw. des Schwenkhebels (6a), diese je nach Drehrichtung um einen der beiden Zapfen (6'oder 6") derart gedreht oder geschwenkt werden, daß durch den gleichbleibenden Abstand der beiden Zapfen zwangsläufig der Spreizring (2) zu fsammengezogen und dadurch die Spreizkraft sowie Reibung an der Reibfläche (5) durch Verkleinerung des Spreizringdurchmessers verringert oder aufgehoben wird.
11. Bremsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Spreizverstärkerhebel (10 oder 10') zur Verstärkung der Spreizkraft des Spreizringes bei Auftreten einer Rückdrehkraft durch die Welle (3) und zu einer Rücklauflbremsung, je nach Planung und Einstellung des Bremsantriebes, bis zu einer Rücklaufsperre, vorgesehen ist.
Description:
Bremsantrieb Die Erfindung betriffl Bremsantriebe (Rücklaufbremsen), die auf vielen Gebieten der Technik einsetzbar sind, wie z. B. als Verstell-sowie Fixiereinrichtungen bei Maschinen, medizinischen Geräten und Apparaten, Sport-und Haushaltsgeräten, Steuermechanismen, für Sitz-und sonstige Möbeln, bei Fahrzeugen, Flugzeugen, Autositzen etc. Diese Bremsantriebe können sowohl durch ein Handrad 6 als auch durch einen Schalthebel (6a in Fig. 5) oder durch nicht dargestellte elektrische, pneumatische, hydraulische bzw. beliebige sonstige Schalt-oder Steuerelemente betätigt werden.

Bisherige Bremsantriebe haben u. a. als Bremskörper mehrgängige zylindrische Schraubenfedern, die sich entlang eines stillstehenden Trommelzylinders durch kreisförmigen Druck auf eines der beiden Federenden in einem stillstehenden Trommelzylinder (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) von einer Federwindung zur anderen schrittweise aufweiten, bis alle Windungen schrittweise gegen die stillstehende Trommel verklemmt sind und ein Weiterverdrehen in derselben Richtung blockieren. Durch eine kreisrunde, also zirkulare Zug-Kraft am anderen Ende derselben Bremsfeder können (verständlicherweise nur mit einem Schlupf gegenüber der vorausgegangenen Zirkulardruckkraft am anderen Federende) die einzelnen Federwindungen schrittweise wieder auf einen kleineren Zylinderaußendurchmesser der Feder eingespult und das Verklemmen bzw. die Blockierung gegen ein Verdrehen der Feder und damit einer eventuellen Abtriebwelle schrittweise nur mit einem unerwünschten Schlupfweg aufgehoben werden.

Dieser tote Verdrehschlupf zwischen Lösen, Verdrehen und Blockieren bisheriger Rückiauflbremsen ist ein großer Nachteil gegenüber der vorliegenden Erfindung "Bremsantrieb".

Ein weiterer Nachteil dieser mehrgängigen Federn ist, daß nur eine hauchdünne, kreisrunde, äußere Linie der einzelnen Schraubenfederwindungen, also eine sehr kleine Fläche, an dem Gehäuseinnenzyinder anliegt, wodurch ein hochfestes Material wie Stahl oder dgl. als Feder und auch für die Bremstrommei verwendet werden muß (weil ein großer spezifischer Druck von der Mini-Reibfläche der Feder auf die Zylinder-Reibfläche ausgeübt werden muß).

Ein weiterer großer Nachteil ist, daß zwischen den hauchdünnen, tangential am Brems- zylinder anliegenden schraubenförmigen Reibflächen jeder einzelnen Schraubenfeder- windung zur nächsten"ein Vielfaches"an ungenütztem Raum und ungenützter Zylinderreibfläche des Gehäuses, atso ungenützte Bremstrommetftäche zwischen den dünnen tatsächlichen Federreibflächen, vergeudet wird.

Eine ähnliche Raumvergeudung und unnötig erforderliche höchste Materialfestikeit (daher meistens Stahlausführung und teure, höchste Präzision) erfordern die bisher üblichen Rollen-oder Kugelfreilaufbremsen, die alle trotz größter erwünschter Brems-oder Blockierkraft nur mit materiatmäßigen Punktauflagen arbeiten.

Backenbremsen haben u. a. den Nachteil, daß ihre zylindrischen Reibflächen gleich- bleibend starr im Durchmesser und in der Krümmung mit der Gehäuseinnenzylinder- krümmung eine wirkliche, satte, am ganzen Bremsumfang gleichmäßig aufliegende, spezifische Druckkraft nicht erreichen oder über längere Zeit garantieren können. Aus diesem Grund müssen fast alle Backenbremsen ein zusätzliches, komprimierbares Material (die Bremsbeiäge) zwischen der Backenbremsfläche und der Trommelinnenzylinderbremsfläche aufweisen, die auch bei längerem Gebrauch ausgewechselt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Bremsantriebe zu schaffen, die auf einfache und preisgünstige Weise durch ihre Konstruktion und optimale Bremsdruckverteilung auch in Kunststoff, Zink-oder Aluspritzguß, d. h. aus weniger festem Material (Teile 1 bis 6a) ausgeführt werden können und sowohl durch ein Handrad (6) als auch durch einen Schalthebel (6a der Fig. 5) oder durch nicht dargestellte elektrische, pneumatische, hydraulische, magnetische oder beliebige sonstige Schalt-oder Steuerelemente von der Primär-bzw. Antriebsseite her"unter Mitnahme der Abtriebsseite, z. B. Welle 3"nach beiden Richtungen hin, also auch gegen eine Sperr-oder Bremskraft, mit geringstem Schlupf zwischen primärer Drehbewegung (Einstellung oder Betätigung) und sekundärer Rücklaufsperre oder-bewegung, z. B. an einer Antriebs-oder Abtriebswelle 3, verstellt und fixiert werden können. Ein Vor-oder Rücklauf, jeder Drehbewegung der An-und Abtriebswelien kann jederzeit je nach Konstruktion und Einstellung, beliebig rasch und stark abgebremst oder total blockiert und wieder freigegeben werden. Die Nachteile oder Schwächen von Bremsantrieben und Freilaufbremsen nach dem derzeitigen Stand der Technik werden durch die gegenständliche Erfindung vermieden.

Diese Aufgabe wird durch einen-Bremsantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Durch die Erfindung werden u. a. folgende Vorteile erzielt : 1. Beide"wirksamen"Bremszylinderflächen 5 sind um ein Vielfaches größer, weil sie ohne ungenützte Zwischenräume"ganzflächig"aneinander anliegen und daher zu 100 % ausgenützt werden.

2. Dadurch ist der spezifische Flächendruck (pro mm2) so klein, daß auch Kunststoff-, Alu-, Zink-oder sonstige Spritzguß-bzw. weniger feste Materialien und günstigere Herstellmethoden für die Wirkelemente angewendet werden können 3. Der Spreizring 2 hat keinen Leerlauf (Schlupf) zwischen Sperren und Lösen, weil er sich nicht (wie eine Schraubenfeder) über mehrere Federwindungen ein-oder ausspulen muß, wenn er einmal an einem Bremszylinderende des Spreizringes einen kreisrunden Schub zum radialen Vergrößern des Durchmessers bzw. der Bremskraft und umgekehrt einmal zirkulare Zugkraft am anderen Teilkreisende des Bremszylinders zum Verkleinern des Spreizringdurchmessers und damit zum Lüften der Bremse zwecks Verstellmöglichkeit des Bremsantriebes erhält.

4. Der ganze einstückige Spreizring (s. Figur 1) kann auch als Doppelring wie in Fig. 3 sowie mit und. ohne Zusatzspreizfedern (9,9', 9"s. Fig. 2) und auch mehrschichtig lamelliert ausgeführt werden und behält trotzdem alle Vorteile des neuen Bremsantriebes.

5. Der Spreizring 2, der mit seinem größeren Außenzylinderdurchmesser bei der Montage in den kleineren Innenzylinder der Bremstrommel 1 gezwängt wurde, hat (im Gegensatz zu starren Bremsbacken auf allen Punkten seines Reibzylinderumfanges zusätztich zum normalen Anpreßdruck noch den aktiven Sprengdruck (Expansionsdruck) durch sein im innewohnendes Bestreben und seine gespeicherte Kraft, sich vom kleineren Radius in einen größeren Radius zu verwandeln.

Allein durch die bisher genannten Vorteiie haben die Bremsantriebe gemäß, der vorliegenden Erfindung kaum mehr einen unerwünschten Schlupf zwischen Steuern und Blockieren bzw. Abbremsen, und zwar sowohl primär als auch sekundär, also auf der Eingangs-wie auf der Ausgangsseite.

6. Weitere Vorteiie sind durch zusätzliche Steigerung der Bremskraft des Bremsantriebes u. a. gegeben durch z. B. : a) keilnutenförmige Innen-und Außenflachen zwischen Spreizring und Gehäuse, (quer zur Zylinderfläche s. Fig. 4 auf den Bremsflächen 5), wodurch am gesamten Umfang wie bei einem Keilriemen eine zusätzliche Spreng-und Bremswirkung oder Blockade durch die Keilringe in den gegenüberliegenden Keilnuten entsteht. b) Durch symmetrische oder asymmetrische Mikro-oder Normal-Welligkeit einer oder beider Reibflächen, in Längsrichtung bzw. Drehrichtung der kreisrunden Bremsflächen ausgeführt (s. Fig. 3, Kreisbilder a und b), wird bei leichtestem Spreizen ein totaler Stillstand zwischen Trommel 1 und Spreizring 2 gegen ein Verdrehen und bei leichtem Komprimieren des Spreizringes wieder Gängigkeit erreicht. c) Durch eine solche oder anders verlaufende symmetrische oder asymmetrische Mikro-oder Makrowelligkeit einer oder beider Reiboberflächen kann ein Idealzustand für viele Zwecke z. B. derart erreicht werden, daß der Bremsantrieb selbst (also schon ohne aber auch mit"Gegen-Drehmoment") z. B. in der Linksdrehung (oder Rechtsdrehung) ein größeres Bremsmoment aufweist ais in der anderen Drehrichtung. Dadurch kann z. B. das Drehmoment zum Heben einer Kranlast kleiner als für das Rückspulen des Seiizuges oder sonstigen Antriebes gestaltet werden. Der Rücklauf ist von Haus aus schwergängiger als der Hebe- oder Spannvorgang eines z. B. Seilzuges oder sonstigen Antriebes. Dies kann z. B. durch eine asymmetrische Sinuskurve oder dgl. erreicht werden, die in einer Drehrichtung sanfter, also flacher ist und in der Gegenrichtung steiler und daher mehr Bremskraft aufweist. d) Wenn die Drehrichtung bekannt ist, in der der Bremsantrieb bremsen oder blockieren soll, dann kann an jenem Ende der Spreizringreibftäche, die der Druckstelle des Mitnehmerzapfens 4 auf die Zirkularstimfläche des Ringes 2 gegenüberliegt und nicht durch den Teil 4 selbst geschoben wird, eine Starthilfe zum Bremsbeginn nach einem Lüftvorgang, also eine Bremshilfe für den Übergang von der gelüfteten Spreizringstellung zur gespreizten, eingebremsten oder blockierten Einstellung (ähnlich einem Trimmruder bei Schiffen, Flugzeugen etc.) durch Startbremshilfen (s. Fig. 3, Teile 12 und 12 a) gegeben werden.

Die Teile 12 sind über den Bremszylinder des Spreizringes 2 hinaus ! eicht vorstehende Rippen, die sich nach dem Lüften bei neuerlichem Brems-oder Blockierwunsch, durch ihr vorzeitiges Berühren des Bremstrommelinnenzylinders 5 (und auch noch durch ihr zusätzliches Verkanten) als erste Teile des Spreizringes 2 zu bremsen beginnen. Dadurch wird wie bei einer Kettenreaktion der restliche Kreisbogen und Bremsfläche noch schneller und heftiger zum satten Anliegen und Verspreizen des ganzen Ringes oder Blockieren desselben gebracht.

Ahnlich wirken die Startbremshilfen 12 a. Sie sind eine oder mehrere zusätzliche, eingelegte oder aufvulkanisierte, geklebte, getauchte Beschichtungen mit Materialien, die leicht vorstehen und einen höheren Reibkoeffizienten aufweisen.

7. Ein Spreizkörper (s. Fig. 6b), der aus leicht elastischem Material hergestellt und ebenfalls mit Durchmesserübermaß in die Bremstrommel 1 eingezwängt worden ist und nur Gegendrehmomente in"eine"Drehrichtung abfangen kann, täßt sich durch einen Schwenkhebel 6a in beiden Richtungen (also auch gegen die Sperre) dann verdrehen, wenn durch das Betätigen des Hebels oder eines übergestüipten Handrades etc. ein Schrumpfring 13 im Durchmesser so weit verkleinert wurde, bis der elastische Spreizkörper 2b mit seinen Segmenteinschnitten 14 durch den eingegossenen oder in einer Nut aufliegenden Schrumpfring 13 bis zum Lockern oder Lüften im Durchmesser so verkleinert wurde, daß sich der Schwenkhebel 6a mitsamt dem Spreizkörper 2b in der stilistehenden Bremstrommel 1 verdrehen faßt. der dann seinerseits die Abtriebswelle 3 mitnimmt..

8. Zur Steigerung der Spreizkraft der Spreizringe 2 können Spreizkraftverstärker (in den Fig. 5,5a und 5 b Teile 10) eingesetzt werden, die durch das Gegendrehmoment der Abtriebswellen 3 die Brems-bzw. Blockierkraft des Spreizringes verstärken. Durch z. B. Entspreizelemente, wie z. B. die beiden Entspreizzapfen 6'und 6", die z. B. mit einem Entspreizschwenkhebel 6a fix verbunden oder einstückig mit demselben sind, können sowohl der Spreizring 2 als auch Spreizkraftverstärkerhebei 10 oder-exzenter 10'und auch die Welle 3 zurückgedreht, eine Entspreizluft 11 (Spiel zwischen Bremsinnen-und-außenzylinder) geschaffen und dann mit demselben Schwenkhebel 6a oder statt dessen einem übergestülpten Schwenkhandrad (mit gleichen Entspreizzapfen 6'und 6"auch die Drehiage der Welle 3 über ihren Mitnehmerzapfen 4 nach beiden Drehrichtungen hin verstellt und wieder fixiert werden.

9. Das sekundäre Rücklaufdrehmoment drückt über die Welle 3 und deren Mitnehmer- zapfen 4 kreisförmig ausschließlich auf die Innenstirnseite des Spreizringes 2, daß er nur radial auf die Stirnseite der Spreizringenden schiebend bzw. drückend ein Drehmoment auf den Spreizring ausführen kann. Dieser Kraftarmhebel kann sowohl durch das oder die Betätigungselemente zum Verstellen einer Antriebswelle als auch zum Zurückhalten einer Zirkularkraft, also zum Bremsen oder Blockieren eines Dehmomentes oder Verdrehen einer Welle verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Bremsantriebs im Schnitt A-A gemäß Fig.

1a, Fig. 1 a das Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 im Schnitt B-B der Fig. 1, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bremsantriebs im Schnitt A-A gemäß Fig. 2a, Fig. 2a das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 im Schnitt B-B der Fig. 2, Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Bremsantriebs im Schnitt A-A der Fig.

4, Fig. 3 a, b Details aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung, Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 im Schnitt B-B der Fig. 3, Fig. 5 a, b, c ein viertes Ausführungsbeispiet eines Bremsantriebs mit vergrößert dargestellten Details in verschiedenen Arbeitsstellungen, Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Bremsantriebs im Schnitt A-A der Fig. 6a, Fig. 6a das. Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 im Schnitt B-B der Fig. 6.

Der Bremsantrieb ist als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis Fig. 4 in den freien Innenraum eines üblicherweise hohlen Handrades (Teil 6) eingebaut, das beispielsweise auch zu einer Betätigung oder Verstellung eines Auto-oder Bürosessets oder einer beliebigen Maschine oder eines beliebigen Gerätes montiert sein kann oder mit welchem eine automatische, gegen Rücklauf oder Zurückspulen gebremste oder blockierte Drehkraft geführt werden soll.

Ein soiches Handrad (Teii 6) oder ein solcher Verstellhebel (Teil 6a in Fig. 5) oder auch nur der Bremsantrieb allein (mit oder ohne sonstigen Betätigungselementen) kann ohne zusätzliche Lüftung einer Bremse oder Freilauf-oder sonstigen Bremse oder Blockierung nach beiden Drehrichtungen hin unter Mitnahme der Welle (Teil 3) verstellt werden. Beim Loslassen des Handrades oder des Hebels oder Betätigungselementes für den Bremsantrieb bremst oder sperrt sich derselbe automatisch ; d. h. von der angetriebenen Welle 3 her kann der Bremsantrieb (je nach Einstellung und/oder Konstruktion, Vorspannung, Materialanwendung usw.) nach dem Loslassen einer Verstettkraft nach einer Primärverstettung (durch das Handrad, den Heben usw.) nicht oder nur schwer gebremst die eingestellte Drehbewegung sekundär rückwirkend zurückdrehen.

Der Bremsantrieb kann aber auch innerhalb einer beliebigen Konstruktion an einem beliebigen Punkt einer Antriebs-oder Abtriebswelle (gegen äußeres Drehmoment abgestützt durch die Umgebung oder einen Seilzug, eine Speiche oder sonstige Verankerung) so angebracht sein, daß die primäre Verstelldrehkraft z. B. durch eine zweite (über einen Fortsatz der ersten Welle 3 gestülpte) nicht dargestellte, auf derselben Achse wirkende Hohlwelle oder in einem Winkel zur Hauptachse gelenkig weglaufende Verstellwelle, aber auch z. B. durch eine Seilspule und Bowdenzüge, Zahnrad-oder sonstige Antriebsmechanismen innerhalb eines Gerätes, Apparates, Möbels, Fahrzeuges etc. (primär also verstellend) wirken, wobei die abtreibende oder getriebene, abgehende Welle 3 mit der Primäreinstettung mit verstellt werden kann. Umgekehrt, also sekundär, kann diese Welle 3 jedoch nicht (oder je nach Einstellung nur mehr oder weniger erschwert) diesen Bremsantrieb verdrehen.

Fig. 1. zeigt im Schnitt A-A durch Fig. 1 a einGehäuse1 mit zylindrischer Innenfläche, die als Reib- (oder Brems-) Fläche 5 dient und den offenen Einfachspreizring 2, der seine zylindrische Reibfläche 5 an der Außenseite besitzt, aufnimmt. Der vorgegebene Außendurchmesser des Spreizringes 2 hat im nicht eingebauten Zustand einen größeren Außendurchmesser als die zylindrische Innenreibfläche 5 des Gehäuses 1. Nach dem Einbau des Spreizringes 2, durch Komprimieren (vorspannen) und Einlegen in das Gehäuse 1, pressen sich die Reibflächen 5 der beiden Bauteile 1 und 2 fest aneinander, wodurch eine Bremswirkung gegen das Verdrehen des Spreizringes 2 im stillstehenden Gehäuse 1 vorgegeben ist. Ein permanentes Drehmoment, das z. B. von einer über die Welle 3 einstellbaren Mechanik (nicht dargestellt) zurückwirkt, wird jedoch zusätzlich in jeder Stellung des Spreizringes 2 durch den Mitnehmerzapfen 4 gebremst bis gestoppt.

Der Mitnehmerzapfen drückt mit seinem Anliegeteil 4'kreisfönmig (zirkular) und kraftschlüssig auf die Radialstimfläche des offenen Spreizringes 2 und verstärkt somit noch sein vorgegebenes, innewohnendes Bremsdrehmoment bzw. die Bremswirkung zwischen Spreizring 2 und Gehäuse 1. Diese Bremskraft bzw. Blockierung wird jedoch geschwächt oder aufgehoben durch Verdrehen des Handrades 6 (mit seinen Entspreizzapfen 6', 6", die mit dem Handrad in einem Stück ausgeführt oder in ihm montiert sind). Diese Zapfen üben auf das andere offene Ende des Spreizringes 2 eine Zirkularzugkraft aus, die die Spreng-und Bremskraft des Spreizringes 2 mindert oder aufhebt. Das Handrad 6 kann dann die Blockade oder Bremswirkung in umgekehrter Reihenfolge über den Spreizring 2, den Anliegeteil 4', den Mitnehmer-Zapfen 4 und die Welle 3 aufheben und gestattet der ganzen Mechanik, d. h. dem Bremsantrieb, die Verdrehung und Einstellung in beiden Drehrichtungen (auch gegen eine Blockade).

Fig. 1 a zeigt Schnitt B-B durch das Zentrum des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1. Das Zirkularzughandrad 6 ist über das Gehäuse 1 gestülpt und mit angeformten Einrastnasen 7 gegen ein Abziehen gesichert.

Fig. 2 und Fig. 2a zeigen einen Bremsantrieb wie er in Fig. 1 und Fig. 1a beschrieben ist, wobei jedoch die Eigenspreizkraft des Spreizringes 2 durch zusätzliche Spreizelemente, wie z. B. die dargestellten Federn 9,9', 9"verstärkt sind, die gleichzeitig die Bremswirkung erhöhen. Als Beispiele von Spreizelementen sind drei Varianten dargestellt : 1. Die beiden Schraubenfedem 9 liegen zwischen den beiden radialen Stirnseiten der Öffnung des Spreizringes 2.

2. Eine zweigängige Schraubenfeder 9', die um die Welle 3 gewickelt ist, und deren Enden veriängert sind, drückt mit diesen Enden ebenfalls gegen die beiden Stimseiten des Spreizringes 2.

3. Ein Federband 9", das vorgespannt eingerollt und auf der Innenseite des Spreizringes 2 eingelegt ist.

Eine nicht dargestellte Ausführung wäre z. B. ein expandierendes Material wie ein Gummi, Schaumstoff, ein Kunststoff, ein Luftpolster, Gasfedern etc., das in den Spreizring zur Erhöhung der Spreizkraft eingelegt werden kann.

In der Fig. 2a ist auch ein Beispiel für eine Befestigungsart des gesamten Bremsantriebes durch den Boden des Gehäuses 1 mit Senkkopfschrauben 8 gezeigt, wobei die Darstellung der Welle 3 unterbrochen ist Fig. 3 zeigt einen weiteren Bremsantrieb mit einem doppelten Spreizring 2, dessen innerer Ring zusätzlich eine Spreizkraft auf die Reibfläche 5 aufbringt. In den Ausschnittvergrößerungen a und b sind zwei beispielsweise Varianten der Gestaltung der Reib-oder Bremsflächen 5 dargestellt. Die beispielsweise Welligkeit beider Reibflächen 5 kann die gleiche oder eine verschiedene Struktur sowohl auf dem Gehäuse 1 als auch auf dem Spreizring 2 aufweisen und mikrofein oder grob und verschieden tief sein. Der Unterschied der zwei Beispiele ist, daß in Variante a der Wellengang symmetrisch gleichmäßig ist, so daß beim Bremsen und beim Verstellen in beiden Drehrichtungen der gleiche Widerstand entgegengesetzt wird, bei Variante b ist der Wellengang im Anstieg steiler als im Niedergang, so daß beim Bremsen und beim Verstellen in einer Richtung ein größerer und in der anderen Richtung ein geringerer Widerstand entgegengesetzt wird.

Damit kann ein permanent oder pulsierend auf den Bremsantrieb in einer Richtung rückwirkendes Drehmoment besser abgefangen, gemildert, egalisiert oder hinsichtlich des Aufwandes an Verstellkraft von teilweise bis ganz umgekehrt oder schon bei geringerer Spreizkraft auch total gestoppt werden. Durch die Gestaltung der Reibflächen wird zusätzlich zur Reibung und Spreizkraft die Bremswirkung verstärkt, weil ein weiterer Kraftaufwand zur Überwindung der Steigung notwendig ist und beim Überwinden jeder Welle der Spreizring 2 jeweils um die doppelte Welienhöhe vorgespannt wird.

Effektverstärkend wirkt auch, daß durch das jeweilige'Einrasten'in jedem Wellental die gleitende Reibung teilweise bis gänzlich in eine stehende Reibung verwandelt und damit der Reibungskoeffizient gegen den Beginn eines Zurückdrehens vergrößert wird.

Fig. 3 zeigt auch Bremsstarthilfen 12 und 12a, die nur einzeln angebracht werden und nur in einer Drehrichtung nach dem Lüftvorgang das Spreizen des Spreizinges (wie ein Trimmruder bei Schiffen) einleiten, wenn sie an der anderen, nicht geschobenen Spreizringstimseite (durch leichtes Vorstehen über den Bremszylinder oder durch Spezialbremsmaterial) wirken.

Fig. 4 zeigt eine keilnuffönmig ineinandergreifende Ausgestaltung beider Reibflächen 5, am Gehäuse 1 und am Spreizring 2. Dies vergrößert einerseits die Reibfläche insgesamt und andererseits die Bremswirkung durch das ineinander Eingreifen (Verkeilen) der jeweiligen Nut mit dem entgegenstehenden Keil. Die umlaufenden Keilnuten können auch als Gewindegänge zum Ineinanderschrauben des Spreizringes 2 (Spreizkörpers) in ein mutterartiges Gehäuse 1 ausgeführt sein.

Fig. 5 zeigt einen Bremsantrieb mit Doppelspreizring 2 und einen Entspreizschwenkhebel 6a, der einstückig oder fest verbunden mit ihm zwei Entspreizzapfen 6', 6"besitzt. Die Welle 3 hat (einstückig mit ihr verbunden oder losezum Eingreifen) einen Mitnehmer 4, dessen Ende in die Öffnung des Spreizringes 2 eingreift und ein über die Welle rückwirkendes Drehmoment auf einen Spreizhebel 10 überträgt.

Dieser spreizt den Spreizring 2 zusätzlich zu der ihm schon innewohnenden eigenen Spreizkraft (oder auch bei Fehlen oder Erschlaffen einer solchen) über die beiden z. B. radialen Stimflächen des Spreizringes 2 innerhalb des Gehäuses 1, wodurch die Bremswirkung bis zur Blockade erhöht werden kann. Durch Schwenken des Hebels 6a (gleich in welcher Drehrichtung) wird der Doppelspreizring 2 durch die zwei in ihrem Abstand zueinander und zum Schwenkhebel 6a, z. B. durch einstückige Ausführung aller drei Elemente, fixierte, mit dem Schwenkhebel 6a mitschwenkenden Entspreizzapfen 6' und 6"zu einem kleineren Außendurchmesser komprimiert, wodurch die Spreizkraft und Bremswirkung aufgehoben bzw, reduziert wird. Der Schwenkhebel schwenkt immer um die Entspreizzapfen 6'oder 6"als Drehpunkt, der auf derselben Schwenkrichtung des Hebels sitzt.

Fig. 5a zeigt : den Schwenkhebel um den Mittelpunkt und Drehpunkt des Zapfens 6' geschwenkt. Er hat den gegenüberliegenden Entspreizzapfen 6'um denselben Mittelpunkt 6"mitgenommen. Dadurch wird der gesamte Spreizring 2 durch diese kreisrunde Exzenterbewegung und Keilwirkung zwischen den beiden Zapfen 6'und 6"mit großer Übersetzung durch den Hebel 6a"gegen eigene und fremde Spreizkräfte"wieder zu einem kleineren Durchmesser komprimiert (oder entspreizt) (siehe Luftspalt 11). Auch der Spreizverstärkerhebel 10 wird durch die beiden eigenen Stimflächen des wieder komprimierten Spreizringes 2 (gemeinsam mit der Abtriebswelle 3-über ihren Mitnehmer 4)-zurückgedreht. Nun kann der gesamte Bremsantrieb mitsamt der Welle 3, gegen oder mit einem vorhandenen Gegendrehmoment auf der Abtriebseite nach beiden Seiten hin verdreht bzw. verstellt werden. Bei Loslassen des Schwenkhebels 6a verspreizt sich sofort wieder der Spreizring 2, verstärkt oder nicht verstärkt z. B. durch einen Spreizverstärkerhebel 10 und bremst oder blockiert, je nach Konstruktion, Ausführung, Absicht, den verwendeten Materialien etc., ein Rückdrehen durch die Abtriebswelle 3 bzw. ein Gegendrehmoment.

Der Schwenkhebel 6a kann auch durch ein über den gesamten Bremsantrieb gestülptes Handrad 6 ohne Hebel-wie in den Figuren 1 und 1 a, 2 und 2a sowie 3 und 4- ausgeführt werden, wenn zwischen dem Innenzylinder des Handrades 6 und dem Außenzylinder des Gehäuses 1 genügend Spiel zum leichten Verschwenken um einen der beiden Zapfen 6'oder 6"-statt um ein Verdrehen um den zentralen Mittelpunkt- gelassen wird.

Fig. 5b und 5c zeigen je einen Spreizverstärkerhebel 101, der sich mit seinem Drehzapfenteil um seinen Drehpunkt M verdrehen kann, wenn von der Welle 3 her über ihren Mitnehmerzapfen 4 ein Gegendrehmoment von der Abtriebseite her drückt. Der Spreizverstärkerhebel in Fig. 5b hat dadurch z. B. bereits den Spreizverstärker 10' verdreht und seine Exzenterkreisteilfläche spreizt zusätzlich auch die Gegenfläche desselben Spreizringes 2 im Berührungspunkt der Tangente T auseinander und drückt zusätzlich das Ende des Spreizringes 2 mit diesem Übersetzungshebel 10'noch mit seiner Reibfläche an die Gehäusezylinderfläche. Die Fig. 5c zeigt, daß der Spreizverstärker 10'wieder in umgekehrter Reihenfolge um den Drehpunkt M zurückgedreht wird, wenn der Spreizring 2 (wie in Fig. 5a beschrieben) durch einen Übersetzungsschwenkhebei 6a entspreizt, d. h. wieder zu einem kleineren Durchmesser komprimiert wird.

Fig. 6 und Fig. 6a zeigen einen Elastikspreizring 2b aus einem etwas elastischen Material, dessen Außenzylinder im Durchmesser wie bei den vorherigen Spreizringen 2 und 2a vor der Montage größer ist als der Innendurchmesser des Zylinders des Gehäuses 1. Nach der Montage, d. h. nach dem Hineinzwängen dieses Elastikspreizringes in das Gehäuse entsteht ebenfalls bereits eine"Eigenspreiz-bzw. Eigenbremskraft", die in einer Drehrichtung kleiner und in der anderen wesentlich größer ist. Durch schräge Einschnitte 14 werden durch ein Verschwenken (Kippen) der dazwischenliegenden Segmentteilstücke um ihre Wurzel bei einem Gegendrehmoment gegen die Einschnitte 14 zusätzlich zur Eigenspreiz-und-bremskraft wieder viele einzelne"Kippspreizbremskräfte" bis zur totalen Blockade geschaffen. Ein oder mehrere am oder knapp unter dem Bremszylinderumfang des Elastikspreizringes 2b angeordnete kreisrunde Schrumpfringe 13 können durch Zusammenschnüren und Verkürzen ihres Kreisumfanges, z. B. mit Hiife des dargesteilten Schwenkhebels 6a ihren eigenen Durchmesser und den Elastikspreizringdurchmesser verkleinern. Hiedurch wird auch die Brems-oder Blockierkraft des Elastikspreizringes 2b verkleinert und ein Verstellen des ganzen Bremsantriebes mitsamt der im Spreizring (2b) verankerten Abthebswelle (3) in beiden Drehrichtungen und auch gegen die Segmentteilstücke und Blockierkraft mögiich.

Der Bremsantrieb kann mit oder ohne Wenden des oder der Spreizringe in beiden Drehrichtungen bremsen und/oder biockieren und auch bei Überlast nur zurückgleiten aber ohne Bruch neu beginnen.

Der Bremsantrieb oder nur die Antriebswelle kann direkt oder indirekt durch Wirkelemente heben, spannen, ziehen, drücken, wöfben, andere Teile verstellen und alles wieder fixieren bzw. blockieren bzw. sperren.