Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung mit einer Eintriebswelle und einer auf die Eintriebswelle einwirkenden Hauptbremse . Die Erfindung betrifft weiter ein Bremsverfahren, wobei eine Eintriebswelle mit einem Bremselement gegen eine raumfeste Bremsfläche gebremst wird.

Derartige Bremsvorrichtungen sind beispielsweise von Stellantrieben bekannt, wo sie als Haltebremse wirken können, wenn der Antrieb unbestromt ist. Hierbei ist es üblich geworden, derartige Bremsvorrichtungen mit elektromagnetisch betätigbaren Hauptbremsen auszubilden. Die Ausbildung dieser Bremsen als elektromagnetisch betätigbare Bremse erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen Materialeinsatz und einen vergleichsweise großen Bauraum, um ein gewünschtes Haltemoment zu erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alternative zu den bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit bei einer Bremsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine Kupplung ein erstes Kupplungsteil und ein zweites, mit dem ersten Kupplungsteil gekoppeltes Kupplungsteil hat, dass das zweite Kupplungsteil axial gegen eine Rückstellkraft beweglich angeordnet und mit einem in einer Bremsstellung mit einer feststehenden Bremsfläche der Hauptbremse zusammenwirkenden Bremselement versehen ist, dass eine Ausrückvorrichtung ausgebildet ist, welche bei einer Relativbewegung des ersten Kupplungsteils gegen das zweite Kupplungsteil das zweite Kupplungsteil axial gegen die Rückstellkraft in die Bremsstellung überführt, und dass die Kupplung mit einer Hilfsbremse gekoppelt ist so dass bei laufender Eintriebswelle die Relativbewegung des ersten Kupplungsteils gegen das zweite Kupplungsteil bewirkbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine auf die Eintriebswelle einwirkende Bremskraft nicht ausschließlich von der Hilfsbremse aufgebracht werden muss. Es ist vielmehr ein selbsthemmendes Bremsen erreichbar, bei dem ein wesentlicher Anteil der Bremskraft oder eines Bremsmoments aufgrund einer Eigenbewegung der Eintriebswelle aufbringbar ist. Die Hilfsbremse ist somit kleiner als bisher üblich dimensionierbar. Dies kann Material und Fertigungsaufwand und Energie zum Betrieb der Bremsvorrichtung einsparen helfen. Die Verwendung einer Hilfsbremse hat den Vorteil, dass eine Relativbewegung zwischen den Kupplungsteilen zwangsweise herbeiführbar ist. Somit ist eine Betätigung der Ausrückvorrichtung zwangsweise auslösbar, indem die Hilfsbremse betätigt wird. Zum Betätigen der Ausrückvorrichtung ist häufig eine geringere Kraft als zum Abbremsen der Eintriebswelle erforderlich.

Die Begriffe „axial" und „radial" sind in dieser Beschreibung auf eine Drehachse der Kupplung bezogen. Allgemein kann das Bremselement beispielsweise als ein Bremsbelag ausgebildet sein.

Die Bremsfläche ist im Normalbetrieb feststehend angeordnet, kann aber - beispielsweise in einem noch genauer beschriebenen Notbetrieb - auch bewegbar sein.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse am ersten Kupplungsteil angreift. In diesem Fall ist es günstig, wenn das erste Kupplungsteil drehbar auf der Eintriebswelle oder drehbar zu der Eintriebswelle, beispielsweise neben der Eintriebswelle, angeordnet ist. Bevorzugt ist das erste Kupplungsteil axial an der Eintriebswelle oder einem Gehäuse abgestützt, um eine Gegenkraft der Ausrückvorrichtung aufzunehmen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Kraftübertragung von der Hilfsbremse auf die Kupplung und insbesondere auf die Ausrückvorrichtung über ein Kupplungsteil erfolgen kann, welches nicht notwendig axial bewegt werden muss, sondern axial stationär verbleiben kann.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse am zweiten Kupplungsteil angreift. Somit kann das zweite Kupplungsteil drehbar auf der Eintriebswelle angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass die axiale Verschieblichkeit nicht gegen ein Verdrehen gegenüber der Eintriebswelle gesichert werden muss. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Kupplungsteil relativ zu der Eintriebswelle frei drehbar angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Hilfsbremse, welche zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil erforderlich ist, an dem ersten Kupplungsteil angreifen kann. Somit ist das zweite, das Bremselement tragende Kupplungsteil von der Hilfsbremse abkoppelbar. Besonders günstig ist es, wenn das erste Kupplungsteil auf der Eintriebswelle frei drehbar angeordnet ist. Dies spart zusätzlichen Bauraum, der für eine separate Lagerung des ersten Kupplungsteils nötig wäre. Bevorzugt ist das erste Kupplungsteil hierbei axial abgestützt ausgebildet, _: um eine Gegenkraft der Ausrückvorrichtung aufnehmen zu können. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste Kupplungsteil axial verschiebbar auf der Eintriebswelle angeordnet ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das erste Kupplungsteil zusätzlich und neben dem zweiten Kupplungsteil in eine Bremsstellung überführbar ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Kupplungsteil mit der Eintriebswelle drehfest verbunden angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bremskraft vom Bremselement direkt in die Eintriebswelle ableitbar ist. Die Ausrückvorrichtung ist somit entlastbar. Besonders günstig ist es, wenn das zweite Kupplungselement hierzu axial verschieblich angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Eintriebswelle die Bewegung des zweiten Kupplungsteils führen kann.

Allgemein kann somit gesagt werden, dass bevorzugt dasjenige Kupplungsteil, an welchem die Hilfsbremse angreift, drehbar relativ zur Eintriebswelle angeordnet ist, während das jeweils andere Kupplungsteil drehfest mit der Eintriebswelle verbunden ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse ein gebremstes rotierendes Teil aufweist, das koaxial zu der Eintriebswelle angeordnet ist. Somit sind zusätzliche Wellen verzichtbar. Ein Bauraum transversal zu der Eintriebswelle ist gering haltbar. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein gebremstes rotierendes Teil der Hilfsbremse, insbesondere das bereits erwähnte gebremste rotierende Teil, mit einem Hilfsantrieb, beispielsweise einem manuellen Antrieb, antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Kupplung über einen Hilfsantrieb rotierbar ist. Besonders günstig ist es, wenn das gebremste rotierende Teil der Hilfsbremse in ihrer Bremsstellung mit dem erwähnten Hilfsantrieb antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Antrieb der Kupplung über einen Hilfsantrieb, beispielsweise einem manuellen Antrieb, dann ausführbar ist, wenn die Hilfsbremse in Bremsstellung ist und somit die Hauptbremse ebenfalls in Bremsstellung befindlich ist .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein stationäres Teil der Hilfsbremse, welches mit einem gebremsten rotierenden Teil der Hilfsbremse, beispielsweise dem bereits erwähnten gebremsten rotierenden Teil, zum Bremsen zusammenbleibt, über eine selbsthemmende Ankopplung mit einem Hilfsantrieb, beispielsweise dem bereits erwähnten

Hilfsantrieb, gekoppelt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das stationäre Teil einerseits beim Bremsen der Eintriebswelle im Hauptbetrieb einen Abstützpunkt für die abzuleitenden Drehmomente bieten kann. Zusätzlich ermöglicht die selbsthemmende Ankopplung jedoch, die Hilfsbremse und damit die Kupplung von außen beispielsweise manuell mit dem Hilfsantrieb anzutreiben. Dies kann insbesondere bei Notfahrten von Vorteil sein.

Bevorzugt ist das stationäre Teil hierbei drehfest mit der Bremsfläche gekoppelt. Dies ermöglicht, auch die Hauptbremse und somit direkt die mit der Hauptbremse gebremste Eintriebswelle über den Hilfsantrieb anzutreiben, beispielsweise in einem Notbetrieb.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse die Hauptbremse umgibt. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung und zudem eine geschützte Aufnahme der Hauptbremse. Bevorzugt umgibt die Hilfsbremse die Hauptbremse gehäusebildend. Dies ermöglicht einen Schutz vor Verschmutzungen und auch einen Schutz vor Verletzungen an stark beanspruchten Teilen.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsfläche an einem stationären Bremsteil ausgebildet ist, dass auf der Eintriebswelle oder axial neben der Eintriebswelle angeordnet ist. Somit kann eine Anordnung eingerichtet sein, in welcher die Eintriebswelle das stationäre Bremsteil in einer Öffnung durchstößt, oder es kann das stationäre Bremsteil koaxial zur Eintriebswelle angeordnet sein, ohne dass eine Durchtrittsöff ung ausgebildet werden muss .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrückvorrichtung in der Bremsstellung einen Kraftschluss zwischen dem Bremselement und der Eintriebswelle herstellt. Somit erreicht die Erfindung auf einfache Weise einen selbstverstärkenden Effekt, indem ein zum Bremsen der Eintriebswelle erforderlicher Kraftschluss zwischen dem Bremselement und der Eintriebswelle durch die

Ausrückvorrichtung erzeugt wird. Die Erfindung erreicht somit, dass sich die Hauptbremse auf der Eintriebswelle durch Aktivierung der Ausrückvorrichtung eingreifen lässt .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse elektrisch oder elektromagnetisch betätigbar ist. Somit ist die Hilfsbremse elektrisch oder elektronisch ansteuerbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Kupplungsteil in der Bremsstellung mit dem ersten Kupplungsteil drehfest koppelt ist. Somit ist eine Bremskraft oder ein Bremsmoment von der Hauptbremse über die drehfeste Kopplung in die Eintriebswelle einbringbar. Bevorzugt ist die Kopplung über die Ausrückvorrichtung bewirkt. Somit ist der konstruktive Aufwand verringert.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrückvorrichtung eine Aushehmung und ein relativ zu der Ausnehmung bewegliches Verdrängerteil, das zu einer Umsetzung der Relativbewegung des ersten Kupplungsteils gegen das zweite Kupplungsteil in einer Überführungsbewegung der Kupplung, beispielsweise des zweiten Kupplungsteils und/oder des ersten Kupplungsteils, in die Bremsstellung in die Ausnehmung eingreift, aufweist. Somit ist die erfindungsgemäße Überführung des ersten Kupplungsteils und/oder des zweiten

Kupplungsteil's in die Bremsstellung mit einfachen mechanischen Mitteln erreichbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrückvorrichtung an dem ersten Kupplungsteil eine erste Ausnehmung und an dem zweiten Kupplungsteil eine zweite, zu der ersten Ausnehmung korrespondierende Ausnehmung hat und dass in der ersten Ausnehmung und der zweiten Ausnehmung ein gemeinsamer Wälzkörper angeordnet ist. Die Erfindung hat erkannt, dass eine LageVeränderung der Kupplungsteile gegeneinander durch eine Relativbewegung erreichbar ist, so dass eine Überführung des zweiten Kupplungsteils in die Bremsstellung durch eine Verdrängung des Wälzkörpers aus der Ausnehmung erreichbar ist. Dieser Wälzkörper kann somit als das bereits erwähnte Verdrängerteil wirken.

Bevorzugt ist der Wälzkörper als Kugel ausgebildet.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrückvorrichtung an dem ersten Kupplungsteil eine erste Ausnehmung und an dem zweiten Kupplungsteil einen in die erste Ausnehmung eingreifenden Vorsprung hat. Somit ist eine erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung mit einer möglichst geringen Teilezahl ausbildbar. Die erwähnten Wälzkörper sind verzichtbar. Der Vorsprung kann somit als das bereits erwähnte Verdrängerteil wirken.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich umgekehrt vorgesehen sein, dass die

Ausrückvorrichtung an dem ersten Kupplungsteil einen Vorsprung und an dem zweiten Kupplungsteil eine, zu dem Vorsprung korrespondierende Ausnehmung hat . Auch hier ist eine Ausrückvorrichtung mit einer geringen Anzahl von Einzelteilen bildbar. Der Vorsprung kann somit als das bereits erwähnte Verdrängerteil wirken.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Ausnehmung mit einer in einer Drehrichtung der Kupplung schräg ansteigenden, eine Abroll- oder Gleitfläche für den Wälzkörper bildenden Seitenwand ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Verdrängen des Wälzkörpers oder Vorsprungs durch Abrollen oder Gleiten an der Abroll- oder Gleitfläche erreichbar ist. Bevorzugt steigt die Abroll- oder Gleitfläche mit einem Winkel von wenigstens 15° - gemessen beispielsweise gegenüber einer Radialfläche - an. Somit ist ein Verkeilen des Wälzkörpers oder Vorsprungs an der Abroll- oder Gleitfläche vermeidbar.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die zweite Ausnehmung mit einer in einer Drehrichtung der Kupplung schräg ansteigenden, eine Abroll- oder Gleitfläche für den Wälzkörper oder Vorsprung bildenden Seitenwand ausgebildet ist. Bevorzugt steigt die Abroll- oder Gleitfläche mit einem Winkel von wenigstens 15° - gemessen beispielsweise gegenüber einer Radialfläche - an. Somit ist ein Verkeilen des Wälzkörpers oder Vorsprungs an der Abroll- oder Gleitfläche vermeidbar.

Besonders günstig ist es, wenn sowohl die erste Ausnehmung als auch die zweite Ausnehmung wenigstens eine Abroll- oder Gleitfläche in der beschriebenen Art aufweisen. Dies erlaubt die Ausbildung besonders einfacher geometrischer Verhältnisse zur Erreichung der beschriebenen Verdrängung des zweiten Kupplungsteils .

Es kann sogar vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Ausnehmung (jeweils) zwei Abroll- oder Gleitflächen aufweisen, die entgegengesetzten Drehsinnen der Relativbewegung der Kupplungsteile gegeneinander zugeordnet sind.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsvorrichtung eine Abtriebswelle aufweist, die mit der Eintriebswelle drehfest verbunden ist. Somit ist ein Bremsmoment auf einen durchgehenden Antriebsstrang, beispielsweise von einem Stellantrieb zu einem Ventil, ^■ einbringbar. Bevorzugt ist die Abtriebswelle einstückig mit der Eintriebswelle ausgebildet. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Kupplungsteil auf der Eintriebswelle und/oder einer, beispielsweise der bereits erwähnten, Abtriebswelle axial verschieblich gelagert ist. Somit ist ein platzsparender Aufbau erreichbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft durch einen Feder entwickelbar und/oder entwickelt ist. Zusätzliche Betätiger zur Entwicklung der Rückstellkraft sind somit verzichtbar. Bevorzugt ist die Rückstellkraft durch eine Schraubenfeder entwickelt und/oder entwickelbar, die auf der Eintriebwelle und/oder der Abtriebswelle angeordnet sein kann. Von Vorteil ist dabei, dass die Schraubenfeder durch die Abtriebswelle führbar ist. Es ist auch ein umlenkungsfreies oder direktes Durchleiten eines Kraftflusses durch die Bremsvorrichtung konstruktiv leicht erreichbar .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bremselement und/oder die Bremsfläche aus einem Material gefertigt ist/sind, welches einen mit einer Flächenpressung variierende Reibungskoeffizienten aufweist, sodass ein durch das Bremselement entwickeltes Bremsmoment mit zunehmender Flächenpressung zunimmt. Somit ist ein Bremsmoment im Verlauf eines Bremsvorgangs vergrößerbar. Die Erfindung hat hier erkannt, dass ein anfängliches Bremsen des zweiten Kupplungsteils zu einer beschleunigten Relativbewegung der Kupplungsteile gegeneinander führen kann. Zieht dies eine stärkere axiale Verstellung des zweiten Kupplungsteils nach sich, so erreicht die Ausgestaltung, dass ein größeres Bremsmoment entwickelt wird, je größer die Abbremsung bereits ist. Somit ist auf einfache Weise eine Selbstverstärkung der Bremswirkung erreichbar. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bremselement und/oder die Bremsfläche aus einem Material gefertigt ist/sind, dessen Reibungskoeffizient mit zunehmender Flächenpressung zunimmt. Somit ist eine selbstverstärkende Bremsvorrichtung durch geeignete Wahl des Bremselements bildbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bremselement aus einem Ring gefertigt ist, dessen radial außenliegende Kante gegenüber einer Bremsbelagfläche eine Abschrägung aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Ausreißen oder Ausbrechen des Bremselements durch die Bremsvorgänge reduzierbar oder sogar ganz vermeidbar ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse über eine Ansteuerungseinrichtung ansteuerbar ist, wobei mit der Ansteuerungseinrichtung die Hilfsbremse mit einer zeitlichen Verzögerung zu einem Abschaltsignal betätigbar ist. Somit ist ein weiches Einfallen der Bremsvorrichtung erreichbar.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse über eine Ansteuerungseinrichtung ansteuerbar ist, wobei eine im zeitlichen Verlauf ansteigende Bremskraft an der Hilfsbremse entwickelbar ist. Beispielsweise ist die ansteigende Bremskraft mit einer Rampe an der Hilfsbremse entwickelbar, insbesondere wenn die Hilfsbremse elektrisch oder elektromagnetisch ansteuerbar ist. Somit ist ein weiches Einfallen der Bremsvorrichtung auf alternative Weise erreichbar. Besonders günstig ist hier eine Kombination von zeitlicher Verzögerung mit einer im zeitlichen Verlauf ansteigenden Bremskraft . Zur Lösung der genannten Aufgabe sind bei einem Bremsverfahren die Merkmale des auf ein Bremsverfahren gerichteten, unabhängigen Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine Anpresskraft des Bremselements auf die Bremsfläche durch eine Relativbewegung der Eintriebswelle gegen das Bremselement entwickelt wird, wobei das Bremselement mit einer Hilfsbremse abgebremst wird. Somit ist eine Anpresskraft aufgrund einer Eigenbewegung der zu bremsenden Eintriebswelle entwickelbar. Zusätzliche Hilfsbremsen können zur Entwicklung von demgegenüber wesentlich geringeren Bremsmomenten ausgelegt und/oder betrieben werden. Bevorzugt ist als Bremselement ein Bremsbelag vorgesehen.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse elektrisch und/oder elektromagnetisch betätigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Bremsverfahren mit geringem konstruktiven Aufwand automatisiert ausführbar ist, da elektrische Ströme leicht automatisiert beeinflussbar sind .

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hilfsbremse zeitverzögert zu einem Abschaltsignal betätigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Hilfsbremse weich einfallen kann.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine über die Hilfsbremse eingebrachte Bremskraft im zeitlichen Verlauf vergrößert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Alternative für ein sanftes oder weiches Einfallen beschrieben ist. Beispielsweise kann der zeitliche Verlauf mithilfe einer Rampe vorgegeben und eingestellt sein. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass durch die Relativbewegung das Bremselement axial verdrängt wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine, insbesondere die bereits erwähnte, axiale Verdrängung des Bremselements durch ein an einer schräg gestellten Abroll- oder Gleitfläche geführtes Verdrängerteil bewirkt wird. Das Verdrängerteil kann hierbei beispielsweise ein an der Abroll- oder Gleitfläche abrollender Wälzkörper sein. Hier ergibt sich eine Führung mit geringer Reibung. Alternativ kann das Verdrängerteil als ein an der Abroll- oder Gleitfläche gleitender Vorsprung ausgebildet sein. Somit ist ein besonders einfacher Aufbau ohne Wälzkörper schaffbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Bremsvorrichtung gerichteten Ansprüche, verwendet wird.

Generell kann ein maximales Bremsmoment, welches über die Hilfsbremse auf die Eintriebswelle einbringbar ist, wesentlich kleiner als, insbesondere höchstens halb so groß oder sogar höchstens ein Zehntel so groß wie, ein mit der auf die Eintriebswelle einbringbares Bremsmoment sein.

Die Erfindung findet eine Anwendung von möglicherweise eigenständiger erfinderischer Qualität bei einem Verfahren zum Notantrieb einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Bremsvorrichtung gerichteten Ansprüche, wobei an einen in einem Normalbetrieb stationären Teil, insbesondere dem bereits erwähnten stationären Teil, der Hilfsbremse ein Drehmoment eingebracht wird, um die Hauptbremse über die Kupplung in ihre Bremsstellung zu bringen, und wobei anschließend die Antriebswelle über die Hauptbremse angetrieben wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bremsvorrichtung zum Ankuppeln eines Hilfsantriebs in einer Notfahrt, insbesondere eines manuellen Antriebs, eingerichtet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das stationäre Teil und ein im Normalbetrieb stationäres Bremsteil der Hauptbremse gekoppelt bewegt werden. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Nachlassen der Kupplung in der Notfahrt ein Schlupf zwischen dem Hilfsantrieb und der Eintriebswelle in dem Kupplungsteil erzeugt wird, welcher zu einer Verstärkung der Ankopplung dient .

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.

Es zeigt in vereinfachter Darstellung

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung,

Fig. 2 ein Kupplungsteil mit Wälzkörpern der

Bremsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Kupplung zur Verwendung an einer

Bremsvorrichtung nach Fig. 1, wobei ein Verdrängerteil als Vorsprung ausgebildet ist, Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer Ansicht von der Seite,

Fig. 5 die Bremsvorrichtung gemäß Fig. 4 in einer

Schnittdarstellung entlang A-A und

Fig. 6 eine weitere erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer Axialschnittdarstellung.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Bremsvorrichtung hat eine Eintriebswelle 2, die mit einer Hauptbremse 3 erbremsbar ist.

Zwischen der Eintriebswelle 2 und der Hauptbremse 3 ist eine Kupplung 4 vorgesehen, die ein erstes Kupplungsteil 5 und ein zweites Kupplungsteil 6 aufweist.

Das erste Kupplungsteil 5 ist über eine Passfeder 7 drehfest auf der Eintriebswelle 2 angeordnet.

Das zweite Kupplungsteil 6 ist in noch genauer zu beschreibender Weise mit dem ersten Kupplungsteil 5 gekoppelt und auf der Eintriebswelle 2 relativ zu dem ersten Kupplungsteil 5 axial verschieblich angeordnet.

Hierbei entwickelt die Bremsvorrichtung 1 eine Rückstellkraft, die das zweite Kupplungsteil 6 gegen das erste Kupplungsteil 5 drückt .

An der Hauptbremse 3 ist eine raumfeste Bremsfläche 8 ausgebildet, die zum Bremsen mit einem Bremselement 9, hier ein Bremsbelag, der mit dem zweiten Kupplungsteil 6 drehfest verbunden ist, zusammenwirkt. Eine Ausrückvorrichtung 10 sorgt dafür, dass bei einer Relativbewegung des ersten Kupplungsteils 5 gegen das zweite Kupplungsteil 6 axial gegen die bereits erwähnte Rückstellkraft bewegt wird, so dass das Bremselement 9 in eine Bremsstellung überführt wird, in welcher das Bremselement 9 auf die Bremsfläche 8 gedrückt wird.

An dem zweiten Kupplungsteil 6 greift - hier über eine Außenverzahnung 11 - eine nicht weiter dargestellte elektromagnetische Hilfsbremse an, mit welcher eine Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil 5 und dem zweiten Kupplungsteil 6 bei drehender Eintriebswelle 2 erzwingbar ist.

Das zweite Kupplungsteil 6 ist über eine Lagerung auf der Eintriebswelle 2 gelagert.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht des ersten Kupplungsteils 5. Dargestellt ist eine Ansicht auf eine dem zweiten Kupplungsteil 6 zugewandte Seitenfläche.

In dieser Seitenfläche sind drei (erste) Ausnehmungen 13 eingebracht. Figur 2 zeigt in zwei der drei Ausnehmungen 13 je ein Verdrängerteil 27 als ein Wälzkörper 14 in Form einer Kugel. In die dritte, unbesetzte Ausnehmung 13 ist im Betrieb ebenfalls ein derartiges Verdängerteil als ein Wälzkörper 14 eingesetzt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist eine andere Anzahl von Ausnehmungen 13 mit je einem Wälzkörper 14 vorgesehen.

Das zweite Kupplungsteil 6 ist korrespondierend hierzu in gleicher Weise mit drei zweiten Ausnehmungen 23 oder einer anderen passenden Anzahl ausgestattet, in welche die Wälzkörper 14 eingreifen.

Jede Ausnehmung 13, 23 weist hierbei zwei Abroll- oder Gleitflächen 15, 16 auf, die mit einem Winkel von wenigstens 15° gegenüber einer durch die Drehachse der Eintriebswelle 2 im Einbauzustand vorgegebenen Radialebene schräg ansteigen.

Hierdurch wird bewirkt, dass bei einer Verdrehung des ersten Kupplungsteils 5 gegen das zweite Kupplungsteil 6 die

Wälzkörper 14 die beiden Kupplungsteile 5, 6 axial auseinanderdrücken.

Hierbei wirken die Abroll- oder Gleitflächen 15 bei einer Verdrehung in einen Drehsinn und die Abroll- oder Gleitflächen 16 bei einer Relativdrehung in entgegengesetztem Drehsinn.

Die Abroll- oder Gleitflächen 15, 16 sind hierbei Bestandteil der hier gekrümmt ausgeführten Seitenwände 17 der Ausnehmungen 13, 23, die einen jeweiligen Grund 18 begrenzen.

Der Grund 18 jeder Ausnehmung 13 definiert eine Ruhestellung des Wälzkörpers 14. Die Bremsvorrichtung 1 hat weiter eine Abtriebswelle 19, die mit der Eintriebswelle 2 drehfest verbunden ist. Im

Ausführungsbeispiel ist die Abtriebswelle 19 einstückig mit der Eintriebswelle 2 ausgebildet. Die Bremsvorrichtung 1 kann somit mit der Eintriebswelle 2 beispielsweise mit einem Stellantrieb verbunden werden, welcher über die Abtriebswelle 19 ein zu betätigendes, hier nicht weiter dargestelltes Ventil antreibt. Zwischen der Abtriebswelle 19 und dem Ventil kann hierbei in an sich bekannter Weise auch ein weiteres Getriebe angeordnet sein.

Das zweite Kupplungsteil 6 ist somit über die Lagerung 12 auch auf der Abtriebswelle axial verschieblich gelagert.

Eine Feder 20, die hier als Schraubenfeder ausgebildet ist, entwickelt die bereits erwähnte Rückstellkraft für das zweite Kupplungsteil 6. Die Feder 20 ist auf der Abtriebswelle 19 koaxial angeordnet.

Das Bremselement 9 und/oder die Bremsfläche 8 ist/sind aus einem Material gefertigt, welches einen Reibungskoeffizienten aufweist, der mit der Flächenpressung des Bremselements 9 gegen die Bremsfläche 8 derart variiert, dass das durch die Hauptbremse 3 entwickelte Bremsmoment mit zunehmender Flächenpressung zunimmt. Dies wird im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass das Bremselement 9 beziehungsweise die Bremsfläche 8 aus einem Material gefertigt ist beziehungsweise sind, dessen Reibungskoeffizient mit zunehmender

Flächenpressung zunimmt.

Die Materialpaarung mit dem jeweiligen anderen Teil (Bremselement 9 oder Bremsfläche 8) ist entsprechend gewählt, um diese Funktionalität zu erreichen.

Die Bremsfläche 8 ist mit einem größeren Durchmesser ausgebildet als das Bremselement 9. Eine ringförmig umlaufende, radial außenliegende Kante 21 des Bremselements 9 ist gegenüber einer Bremsbelagfläche 22 des Bremselements 9 mit einer Abschrägung versehen. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Bremselement 9 an der Kante 21 im Betrieb einreißt.

Eine nicht weiter dargestellte elektronische Ansteuerungs- einheit ist so eingerichtet, dass die bereits erwähnte Hilfsbremse 27 mit einer zeitlichen Verzögerung zu einem Abschaltsignal betätigt wird. Somit wird die Hilfsbremse 27 und in der Folge die Hauptbremse 3 zu einem Abschaltsignal zeitlich verzögert aktiv.

Im Betrieb wird demnach zunächst nach einem Abschaltsignal die Hilfsbremse 27 aktiviert, um das zweite Kupplungsteil 6 gegenüber dem sich drehenden ersten Kupplungsteil 5 abzubremsen.

Hierbei werden die Wälzkörper 14 aus den Ausnehmungen 13 über die Abroll- oder Gleitflächen 15, 16 herausverdrängt, um das zweite Kupplungsteil 6 mit dem Bremselement 9 gegen die Bremsfläche 8 zu drücken.

In dieser Bremsstellung können die Wälzkörper 14 nicht mehr weiter auf den Abroll- oder Gleitflächen 15 bzw. 16 abrollen, so dass sich eine drehfeste Kopplung des Bremselements 9 mit der Eintriebswelle 2 über das erste Kupplungsteil 5 ergibt.

Dementsprechend wird die Eintriebswelle 2 durch das zwischen der Bremsfläche 8 und dem Bremselement 9 entwickelte Bremsmoment abgebremst. Über zwei Lager 24 der Eintriebswelle 2 und der Abtriebswelle 19 und über einen die Lager 24 tragenden Rahmen 25 schließt sich hierbei ein Kraftkreis.

Um ein nochmals sanfteres Einschalten zu erreichen, ist die bereits erwähnte Ansteuerungseinrichtung so eingerichtet, dass die Hilfsbremse 27 mit im zeitlichen Verlauf ansteigender Bremskraft betrieben wird. Dies wird durch eine Rampe in Bezug auf den Strom der elektromagnetisch oder elektrisch betreibbaren Bremse erreicht .

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführung einer Kupplung 4, die bei der Bremsvorrichtung 1 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Funktionell und/oder konstruktiv zu dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den Figuren 1 und 2 gelten somit zu Figur 3 entsprechend. Das nur schematisch gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß dem Figuren 1 und 2 dadurch, dass die Wälzkörper 14 durch Vorsprünge 26 an einem der Kupplungsteile 5, 6 ausgebildet sind, die in entsprechende Ausnehmungen 13 (bzw. 23) an dem jeweils anderen Kupplungsteil 6, 5 eingreifen, um das zweite Kupplungsteil 6 axial zu verdrängen. Die Vorsprünge 26 bilden somit jeweils ein Verdrängerteil 27, das relativ zu der zugehörigen Ausnehmung beweglich ist. Die Vorsprünge 26 können hierbei entweder an dem ersten Kupplungsteil 5 (gezeigt) oder an dem zweiten Kupplungsteil 6 (nicht gezeigt) oder beispielsweise abwechselnd - an dem ersten Kupplungsteil 5 und dem zweiten Kupplungsteil 6 (nicht gezeigt) ausgebildet sein.

Im Betrieb wird bei dem erfindungsgemäßen Bremsverfahren somit die Eintriebswelle 2 mit einem Bremselement 9 gegen eine raumfeste Bremsfläche 8 gebremst, indem durch eine Relativbewegung der Eintriebswelle 2 gegen das Bremselement 9 eine Anpresskraft des Bremselements 9 gegen die Bremsfläche 8 entwickelt wird. Zur Erzeugung dieser Relativbewegung wird das Bremselement 9 mit einer Hilfsbremse 27 abgebremst.

Figur 4 und Figur 5 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Bremsvorrichtung. Funktionell und/oder konstruktiv zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel identische oder ähnliche Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 3 gelten daher zu den Figuren 4 und 5 entsprechend.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 4 und 5 unterscheidet sich von dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass nicht das erste Kupplungsteils 5, sondern das zweite Kupplungsteil 6 mit der Eintriebswelle 2 drehfest verbunden ist. Das zweite Kupplungsteil 6 ist daher - beispielsweise über eine Passfeder oder eine Zahnkupplung, welche eine axiale Verschieblichkeit auf der Eintriebswelle 2 sichert, - drehfest und axial verschieblich angeordnet. Das erste Kupplungsteil 5 ist dagegen über eine axiale Abstützung 38 axial abgestützt und auf der Eintriebswelle 2 drehbar axial fixiert.

Die Hilfsbremse 27 hat ein gebremstes rotierendes Teil 28 mit einer Außenverzahnung, die mit einer entsprechenden Außenverzahnung 11 kämmt. An einem stationären Teil 30 ist eine nicht weiter dargestellte Bremsanordnung ausgebildet, mit welcher das gebremste rotierende Teil 28 bremsbar ist.

Auf diese Weise kann erreicht werden, dass bei rotierender Eintriebswelle 2 das erste Kupplungsteil 5 gegenüber dem mitrotierten zweiten Kupplungsteil 6 verlangsamt werden kann, wodurch die Ausrückvorrichtung 10 das zweite Kupplungsteil 6 gegen die Rückstellkraft der Feder 20 axial verschiebt, bis die Bremsbelagfläche 22 an der Bremsfläche 8 anliegt. In diesem Zustand bremst die Hauptbremse 3.

Die dargestellte Ausführungsform erfordert eine Hilfswelle 37, auf welcher das gebremste rotierende Teil 28 angeordnet ist.

Figur 6 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes

Ausführungsbeispiel. Wieder sind gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 5 gelten daher zu Figur 6 entsprechend.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Hilfsbremse 27 koaxial angeordnet ist. Ähnlich zu dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 4 und 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel das zweite Kupplungsteil 6 drehfest, jedoch axial verschieblich auf der Eintriebswelle 2 angeordnet .

Die Hilfsbremse 27 greift über das gebremste rotierende Teil 28 an dem ersten Kupplungsteil 5 an, welches selbst drehbar, jedoch axial über die axiale AbStützung 38 abgestützt auf der Eintriebswelle 2 angeordnet ist.

Die Hilfsbremse 27 ist mit einem Elektromagneten 32 bedienbar. Hierbei ist an einem Anker 33 ein Hilfsbremsbelag 34 ausgebildet, mit welchem das gebremste rotierende Teil 28 bremsbar ist, wenn der Elektromagnet 32 stromlos ist. Diese Bremskraft wird durch die Feder 35 erzeugt. Der Anker 33 bildet ein stationäres Teil 30 der Hilfsbremse 27.

Das gebremste rotierende Teil 28 bremst somit das erste Kupplungsteil 5 gegenüber dem zweiten Kupplungsteil 6 ab, sodass eine Relativbewegung zwischen den Kupplungsteilen 5, 6 entsteht. Die Ausrückvorrichtung 10 verdrängt somit das zweite Kupplungsteil 6 mit dem Bremselement 9 gegen die Rückstellkraft der Feder 20, bis das Bremselement 9 an der Bremsfläche 8 anliegt. Somit ist die Hauptbremse in Bremsstellung gebracht.

Die Bremsfläche 8 ist hierbei an einem stationären Bremsteil 39 ausgebildet, welches drehfest mit einer Hilfsantriebswelle 40 verbunden ist.

Die Hilfsantriebswelle 40 wird in einer selbsthemmenden Ankopplung 31 festgehalten und kann somit nicht durch das stationäre Bremsteil 39 angetrieben werden.

Die selbsthemmende Ankopplung 31 kann hierbei verschiedene selbsthemmende Kraftübertragungsmittel aufweisen, beispielsweise ein selbsthemmendes Getriebe oder eine Lastmomentsperre.

Die selbsthemmende Ankopplung ermöglicht jedoch einen Antrieb der Hilfsantriebswelle 40 durch einen Hilfsantrieb 29.

Wird diese Hilfsantriebswelle 40, die beispielsweise in einem Gleitlager 36 in dem Rahmen 25 gelagert sein kann, angetrieben, so wird bei Bremsstellung der Hauptbremse 3 die Kupplung 4 mit dem stationären Bremsteil 39 der Hauptbremse 3 mitbewegt. Über die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Bremselement 9 und der Eintriebswelle 2 über die Kupplung 4 wird somit die Antriebskraft auf die Eintriebswelle 2 übertragen.

Sobald sich die Hauptbremse 3 löst, entsteht bei eingefallener Hilfsbremse 27 eine Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil 5 und dem zweiten Kupplungsteil 6, so lange der Hilfsantrieb 29 betätigt wird. Dies führt dazu, dass die Hauptbremse 3 wieder in die bremsende Stellung gezwungen wird, sodass die Kraftübertragung zur Eintriebswelle 2 wiederhergestellt ist.

Bei der Bremsvorrichtung 1 mit einer auf eine Eintriebswelle 2 einwirkenden Hauptbremse 3 wird vorgeschlagen, ein erstes Kupplungsteil 5 und ein zweites Kupplungsteil 6 relativ zueinander drehbar an einer Kupplung 4 auszubilden, wobei das zweite Kupplungsteil 6 durch die Relativdrehung aus einer Ruhestellung in eine Bremsstellung überführbar ist, in welcher ein an dem zweiten Kupplungsteil 6 ausgebildetes Bremselement 9 zur Entwicklung der Bremskraft der Hauptbremse 3 gegen eine raumfeste Bremsfläche 8 gepresst wird und pressbar ist, wobei die Rela ivbewegung durch eine auf das Bremselement 9 einwirkende Hilfsbremse 27 erzwingbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Bremsvorrichtung

2 Eintriebswelle

3 Hauptbremse

4 Kupplung

5 erstes Kupplungsteil

6 zweites Kupplungsteil

7 Passfeder

8 Bremsfläche

9 Bremselement

10 Ausrückvorrichtung

11 Außenverzahnung

12 Lagerung

13 (erste) Ausnehmung

14 Wälzkörper

15, 16 Abroll- oder Gleitfläche

17 Seitenwand

18 Grund

19 Abtriebswelle

20 Feder

21 Kante

22 Bremsbelagfläche

23 zweite Ausnehmung

24 Lager

25 Rahmen

26 Vorsprung

27 Hilfsbremse

28 gebremstes rotierendes Teil

29 Hilfsantrieb

30 stationäres Teil

31 selbsthemmende Ankopplung

32 Elektromagnet Anker

Hilfsbremsbelag

Feder

Gleitlager

Hilfswelle

axiale Abstützung stationäres Bremsteil

Hilfsantriebswelle