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Patent Searching and Data


Title:
BRAKE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/015933
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake device (1) for braking a moving brake member (4) relative to a fixed opposite piece by pressing a brake element (5) against the brake member (4), wherein a conversion device (2) is provided for converting a rotational motion of a drive shaft into a translational motion of a brake caliper that displaces the brake element (5) in the direction of the brake member (4), wherein the conversion device (2) is displaceably guided at a fixed brake console (3), wherein the brake elements (5) are mounted in the brake console (3) in a floating manner, and wherein the clamping force (K) that acts in the direction of the translational motion of the brake element (5) is absorbed by a yoke (15) of the conversion device (2).

Inventors:
ERIKSEN PETER (DK)
Application Number:
PCT/IB2009/006692
Publication Date:
February 11, 2010
Filing Date:
August 04, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SB PATENT HOLDING APS (DK)
ERIKSEN PETER (DK)
International Classes:
F16D55/22; F16D65/18; F16D55/224
Domestic Patent References:
WO2001021977A12001-03-29
WO2007014452A12007-02-08
WO2003076818A12003-09-18
Foreign References:
DE19746443A11999-04-22
Attorney, Agent or Firm:
BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bremsvorrichtung zum Abbremsen eines sich bewegenden Bremskörpers (4) gegenüber einem feststehenden Gegenstück durch Anpressen eines Bremselementes (5) auf den Bremskörper (4), wobei eine Umwandlungseinrichtung (2) zum Umwandeln einer Drehbewegung einer Antriebswelle in eine Translationsbewegung einer Bremselemente verlagernden Bremszange in Richtung auf den Bremskörper (4) vorgesehen ist, wobei die Umwandlungseinrichtung (2) an einer ortfesten Bremsenkonsole (3) geführt verlagerbar ist, wobei die Bremselemente (5) in der Bremsenkonsole (3) schwimmend gelagert sind, und wobei die in Richtung der Translationsbewegung der Bremselemente (5) wirkende Klemmkraft (K) von einem Joch (15) der Umwandlungseinrichtung (2) aufgenommen wird, wobei eine aus der Klemmkraft (K) resultierende Bremskraft nur von der Bremsenkonsole (3) aufgenommen wird.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle zum Antreiben der Umwandlungseinrichtung (2) zwischen Zangenarmen (14) der Bremszange verläuft.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Antrieb (13) verbundenes Getriebe (26) eine Spindelwelle (24) mit einer auf der Spindelwelle (24) angeordneten Spindelmutter (23) antreibt.

4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (23) mit Mutterenden (25) von Hebeln (21 ) verbunden ist, deren andere Enden mit Betätigungsenden (20) von Zangenarmen (14) der Bremszange verbunden sind.

5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Hebel (21 ) mit je einem Zangenarm (14) verbunden sind.

6. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Zangenarme (14) an dem Joch (15) gelagert sind.

7. Bremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (15) eine Kulisse (28) für einen mit der Spindelmutter (23) verbundenen Bolzen (22) aufweist.

8. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Joch (15) der Umwandlungseinrichtung (2) Führungsnasen (16) angeordnet sind, zum Eingriff in Führungsnuten (9) der Bremsenkonsole (3).

9. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremselemente (5) in Ausnehmungen (6) von U-Schenkeln (8) der Bremsenkonsole (3) angeordnet sind.

10. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Zangenarme (14) der Umwandlungseinrichtung (2) an ihren Wirkenden (18) ein Betätigungselement (19) aufweisen.

11. Bremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (19) in Richtung der Bremselemente (5) verstellbar ist.

12. Bremsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als Exzenterelement (32) ausgeführt ist, das auf einem Zapfen (31 ) verstellbar fixierbar ist.

13. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsenkonsole (3) mit der Umwandlungseinrichtung (2) so verbunden ist, dass diese relativ zur Bremsenkonsole (3) begrenzt querverlagerbar ist.

14. Bremsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung (2) über eine quer zur Bremsenkonsole (3) wirkende Federkraft (F1 , F2) an der Bremsenkonsole (3) abgestützt ist.

15. Bremsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegensinnig wirkende Federkräfte (F1 , F2) die Umwandlungseinrichtung (2) in einer ausbalancierten Position gegenüber der Bremsenkonsole (3) orientieren.

16. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung (2) selbsthemmend ausgeführt ist.

17. Verwendung einer Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Bremse für eine Windkraftanlage.

Description:
Bremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen eines sich bewegenden Bremskörpers gegenüber einem feststehenden Gegenstück durch Anpressen eines Bremselementes auf den Bremskörper.

Derartige Bremsvorrichtungen können zum Beispiel in Windkraftanlagen eingesetzt werden. Windkraftanlagen sollten nach den einschlägigen Zertifizierungsvorschriften über zwei von einander unabhängige Bremssysteme zum Abbremsen des Rotors verfügen. Derartige Bremssysteme sind derzeit als aerodynamische Systeme (Verstellen der Rotorblätter) ausgeführt. Windkraftanlagen weisen derzeit drei von einander unabhängig verstellbare Rotorblätter auf. Jedes Rotorblatt stellt dabei eine unabhängige Sicherheitseinrichtung zum Abbremsen des Rotors dar.

Mittels einer Bremse wird der Rotor der Windkraftanlage bei Betätigen einer Sicherheitseinrichtung (Not-Aus-Schalter) für den Personenschutz und bei Wartungstätigkeiten stillgesetzt. Die Bremse dient zur Unterstützung der aerodynamischen Bremse (Verstellen der Rotorblätter). Insofern kann die Bremse auch als Service- und Unterstützungsbremse bezeichnet werden.

Die Service- und Unterstützungsbremse ist derzeit als hydraulische Bremse ausgeführt, welche durchaus in der Lage ist, die gesamte kinetische Energie des Rotors abzubremsen. Insofern ist die hydraulische Bremse dahin gehend vorteilhaft, als diese bei geringer Baugröße relativ hohe Klemm- und Bremskräfte bei schneller Reaktionszeit zur Verfügung stellen. Allerdings muss heutzutage eine derart große Klemm- und Bremskraft bei einer derartig schnellen Reaktionszeit aufgrund der aerodynamischen Bremse nicht mehr zur Verfügung gestellt werden.

Die WO 03/076818 verweist darauf, dass hydraulische Bremsen, bzw. deren Antriebe verhältnismäßig umweltbelastend, teuer und wartungsaufwendig sind, da eine geeignete Hydraulikflüssigkeit sowie Dichtungen benötigt werden. Von daher schlägt die WO 03/076818 vor statt eines hydraulischen Antriebes einen elektromechanischen Antrieb einzusetzen. Allerdings stellt sich der WO 03/076818 dabei das Problem eine genügende Anpresskraft zu erzeugen. Insofern schlägt die WO 03/076818 eine Bremse, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einem Satz Bremsbacken und einem Antrieb für die Bremsbacken vor. Der Antrieb greift an einem Hebel an, der in einer zu den Bremsbacken parallelen Ebene schwenkbar ist, und über ein Getriebe, das die Schwenkbewegung in eine Axialbewegung umsetzt, auf die Bremsbacken wirkt.

Elektromechanische Bremsen können also an Scheiben- oder Trommelbremsen, insbesondere von Windkraftanlagen als Service- und Unterstützungsbremse angeordnet sein. Nachteilig bei bekannten elektromechanischen Bremsen ist, dass deren Komponenten bereits vor der Montage an der Scheiben- oder Trommelbremse zusammengeführt werden müssen, so dass ein relativ sperriges Bauteil in dem sehr begrenzten Maschinenhaus der Windkraftanlage montiert werden muss. Weiter unterliegen die Bremsen, insbesondere deren Bremsbeläge einem gewissen Verschleiß, so dass diese in bestimmten Intervallen überprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden müssen. Aufgrund der komplexen Ausgestaltung der Bremse und den beengten Raumverhältnissen innerhalb des Maschinenhauses ist dies aber sehr schwierig, da die komplette Bremse demontiert werden muss, um z.B. lediglich die Bremsbeläge auszutauschen.

Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung der Eingangs genannten Art mit einfachen Mittel so zu verbessern, dass diese insbesondere im Maschinenhaus einer Windkraftanlage leichter zu montieren und zu warten ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln einer Drehbewegung einer Antriebswelle in eine Translationsbewegung einer Bremselemente verlagernden Bremszange in Richtung auf den Bremskörper vorgesehen ist, wobei die Umwandlungseinrichtung an einer ortfesten Bremsenkonsole geführt verlagerbar ist, wobei die Bremselemente in der Bremsenkonsole schwimmend gelagert sind, und wobei die in Richtung der Translationsbewegung der Bremselemente wirkende Klemmkraft von einem Joch der Umwandlungseinrichtung aufgefangen wird. Dabei wird die aus der Klemmkraft (K) resultierende Bremskraft nur von der Bremsenkonsole aufgenommen. "Nur" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Bremskraft nicht in den die Klemmkraft erzeugenden Mechanismus eingeleitet wird. Die Bremskörper sind auch gegenüber der Umwandlungseinrichtung schwimmend gelagert, d.h. zur Vermeidung der Einleitung von Bremskräften relativ gegenüber dieser verschieblich.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist vorteilhaft in von einander separierte Bauteile (Umwandlungseinrichtung/Bremsenkonsole) geteilt, so dass ein wesentlicher Kostenvorteil bei dem Transport und der Montage der Bremse erreichbar ist. Denn durch die zweiteilige Ausgestaltung sind beide Bauteile natürlich separat von einander transportierbar, was insbesondere bei dem Transport zum Maschinenhaus einer Windkraftanlage von Vorteil ist. Vorteilhaft ist weiter, dass beide Komponenten erst in dem Maschinenhaus der Windkraftanlage zusammengeführt werden. So kann erst das eine Bauteil montiert werden und dann das andere. Dies ist insbesondere bei den beengten Raumverhältnissen in dem Maschinenhaus der Windkraftanlage sehr von Vorteil.

In günstiger Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle von einem ortsfesten Getriebe, welches bevorzugt als Schneckengetriebe ausgeführt ist, angetrieben wird, wobei das ortsfeste Getriebe mit der Antriebswelle, welche in bevorzugter Ausgestaltung als Spindelwelle ausgeführt ist, gekoppelt ist. Die Antriebswelle wird mittels einem, bevorzugt als Elektromotor ausgeführten Antrieb angetrieben, wobei aber auch denkbar ist, die Antriebswelle mit einer aufsteckbaren Handkurbel anzutreiben.

In günstiger Ausgestaltung wirkt die Antriebswelle auf eine Spindelmutter, welche direkt mit einem Hebelmechanismus in Verbindung steht. Der Hebelmechanismus weist bevorzugt vier Hebel (Kniehebel) auf, von denen jeder mit seinem Mutterende an einem Bolzen (Knie) angeordnet ist, welcher mit der Spindelmutter in Verbindung steht. Insofern ist der Hebelmechanismus als Kniehebelmechanismus ausgeführt. Die Umwandlungseinrichtung besitzt dadurch eine sehr kompakte Bauweise, zumal das Getriebe zum Antrieb des Hebelmechanismus zwischen den Zangenarmen angeordnet ist.

Mit ihrem dem Mutterende gegenüberliegend angeordneten Zangenarmende sind die Hebel mit ihrem Zangenarmende mit den Zangenarmen verbunden. Die Umwandlungseinrichtung weist zumindest zwei Zangenarme auf, welche auf die Bremselemente einwirken. Die Zangenarme weisen dabei ein Wirkende und ein Betätigungsende auf und sind um eine zwischen Wirkende und Betätigungsende liegende Schwenkachse an einem Joch schwenkbar gelagert. Die Wirkenden wirken über Bremselemente auf die Bremskörper ein. Die Trennung der Bremskraft von der Klemmkraft durch die Aufteilung in Umwandlungseinrichtung und Bremsenkonsole mit schwimmend gelagerten Bremselementen schont die gesamte Lagerung der Zangenarme sowie die Umwandlungseinrichtung insgesamt.

An dem Wirkende des jeweiligen Zangenarms ist ein Betätigungselement angeordnet. Das Betätigungselement kann beispielhaft als Schraubenbolzen ausgeführt sein, welcher mit seinem Bolzenfuß in Richtung zur Bremsenkonsole bzw. zum dort angeordneten Bremselement orientiert ist. Gegenüberliegend zum Bolzenfuß kann ein Bolzenkopf mit einer Mutter ausgeführt sein.

Denkbar ist aber auch, an dem Wirkende des Zangenarms bzw. an dessen Stirnseite, quasi in Verlängerung des Wirkendes einen Zapfen vorzusehen, an welchem ein Exzenterelement befestigt werden kann. Das Exzenterelement kann bevorzugt als Exzenterscheibe ausgeführt sein. Über das Exzenterelement am Wirkende des Zangenarms ist die Bremsvorrichtung leicht einstellbar. An dem Exzenterelement wirken durch die Klemmkräfte nur Normalkräfte.

Um die Bremsenkonsole leicht mit der Umwandlunsgeinrichtung verbinden zu können, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Umwandlungseinrichtung über Formschlusselemente formschlüssig linear gegenüber der Bremsenkonsole verlagerbar ist. Hierzu weist die Bremsenkonsole Führungsnuten auf, welche sich in Axialrichtung von einem freien Ende der Bremsenkonsole in Richtung zu einem Anbindungsende erstrecken. Die Umwandlungseinrichtung weist ein dazu korrespondierendes Führungselement auf, welches zu der Führungsnut korrespondierende Führungsnasen aufweist. Die Umwandlungseinrichtung kann leicht auf die Bremsenkonsole aufgeschoben werden, indem die Umwandlungseinrichtung mit den Führungsnasen entlang der Führungsnut bewegt wird.

Es ist von Vorteil, wenn die Umwandlungseinrichtung relativ zur Bremsenkonsole begrenzt querverlagerbar ist. Im Sinne der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsenkonsole an ihrer dem freien Ende gegenüberliegenden Seite mit der Umwandlungseinrichtung verbunden, z.B. verschraubt ist. In bevorzugter Ausgestaltung sind die dazu korrespondierenden Bohrungslöcher in der Umwandlungseinrichtung als Langlöcher ausgeführt, so dass sich die Umwandlungseinrichtung bei gelösten Schrauben und gleichzeitigen Aufbringen einer Klemmkraft an dem Bremskörper (Bremsscheibe bzw. Bremstrommel) selbst ausrichten kann. Dadurch können zeitaufwendige, manuelle Ausrichtarbeiten entfallen. Um die Umwandlungseinrichtung trotz eines Verschleißes der Bremselemente (Bremsbeläge) und möglichen Unwuchtbewegungen des Bremskörpers (Bremstrommel/Bremsscheibe) sowohl in Position zu halten als auch einen bestimmten Luftspalt einzuhalten, kann die Umwandlungseinrichtung in bevorzugter Ausgestaltung mittels einer Federkraft (anstelle einer Verschraubung) einer oder mehr Federn in einer zur Bremsenkonsole vorzugsweise ausballancierten Position gehalten.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung kann im industriellen Bereich, insbesondere aber bei Windkraftanlagen eingesetzt werden. Denkbar ist eine Anordnung als Rotorbremse sowohl direkt auf der langsamen Rotorwelle als auch auf der schnelleren Abtriebswelle hinter einem Getriebe. Denkbar ist auch ein Einsatz als Azimutbremse, also als Bremse in dem Windnachführungssystem der Windkraftanlage.

Aufgrund des modularen Aufbaus (Umwandlungseinrichtung/Bremsenkonsole) der Bremsvorrichtung kann ein wesentlicher Kostenvorteil bei dem Transport und der Montage der Bremsvorrichtung erreicht werden. Insbesondere der Austausch und die Wartung einer defekten Bremsvorrichtung innerhalb des Maschinenhauses der Windkraftanlage wird so erheblich erleichtert. Des Weiteren ist durch die Teilung der Bremsvorrichtung ein besonders einfacher Belagwechsel durchzuführen. Hierfür kann die Verbindung zwischen Umwandlungseinrichtung und Bremsenkonsole gelöst werden, so dass die Umwandlungseinrichtung in horizontaler Richtung, also entlang der Führungsnuten verschoben werden kann, wodurch die Bremselemente (Bremsbeläge) hinreichend zugänglich sind, ohne eine komplette Demontage der Bremsvorrichtung durchführen zu müssen. Zweckmäßig im Sinne der Erfindung ist weiterhin, wenn die Umwandlungseinrichtung über eine geeignete Wahl der Spindelsteigung selbsthemmend ausgeführt ist. Im Gegensatz zu einem hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kolben bleibt das Bremsmoment bzw. die Klemmkraft bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung dadurch erhalten, auch wenn die Energie abgeschaltet ist oder nicht mehr zur Verfügung steht. Selbstverständlich kann aber vorgesehen sein, die Antriebsenergie elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch über den Rotationsantrieb in Kombination mit einem Energiespeicher zur Verfügung zu stellen. Steht die Energie nicht zur Verfügung, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung mittels einer auf die Antriebswelle aufsteckbaren Kurbel manuell geschlossen werden kann. Selbstverständlich kann aber auch eine Notstromversorgung mittels eines Energiespeichers, z.B. mittels Akkumulatoren oder z.B. mittels Doppelschicht- Kondensatoren (sog. ultracaps) vorgesehen sein.

Wie bereits beschrieben, ist es besonders günstig, dass ein „Justiermechanismus" die Montage erheblich erleichtert, da sich die Umwandlungseinrichtung bei erstmaliger Betätigung oder einer Betätigung nach ihrer Wartung von selber ausrichtet. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Bremsmoment direkt über die Umwandlung von elektrischer Energie aufgebracht werden kann. Damit entfällt bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ein Umweg über eine Hydraulik.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der montierten Bremsvorrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht auf einen Hebelmechanismus,

Fig. 4 ein Joch als Einzelheit; Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Zangenarms;

Figur 6 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Bremsvorrichtung und

Fig. 7 die Bremsvorrichtung der Figur 6 in einer Stirnansicht.

Figur 1 zeigt eine Bremsvorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Die Bremsvorrichtung 1 umfasst zwei Hauptkomponenten, nämlich einerseits eine Umwandlungseinrichtung 2 sowie eine Bremsenkonsole 3, auf welcher die Umwandlungseinrichtung 2 montierbar ist. Bei der Montage der Bremsvorrichtung 1 wird zunächst die Bremsenkonsole 3 an einem abzubremsenden Bremskörper (Bremstrommel/Bremsscheibe) 4 positioniert und an einem nicht näher dargestellten feststehenden Gegenstück befestigt. Die in Tangentialrichtung des Bremskörpers 4 wirkenden Bremskräfte werden in die Bremsenkonsole 3 eingeleitet. Die zum Bremsen notwendigen Klemmkräfte werden von der Umwandlungseinrichtung 2 aufgebracht. Die Pfeile K verdeutlichen die Wirkrichtung der Klemmkräfte. Es ist zu erkennen, dass die Klemmkräfte K auf Bremselemente (Bremsbeläge) 5 wirken, die gewissermaßen quaderförmig ausgebildet sind. Die Bremselemente 5 sind gegenüber der Umwandlungseinrichtung 2 frei verlagerbar und somit nicht fest mit dieser verbunden. Die sich einander gegenüberliegenden Bremselemente 5 sind vielmehr in taschenförmige Ausnehmungen 6 der Bremsenkonsole 3 gelagert. Die Lagerung der Bremselemente 5 ist schwimmend. Mit anderen Worten können die Bremselemente 5 weder durch die Umwandlungseinrichtung 2 noch durch die Bremsenkonsole 3 für sich genommen lagefixiert werden. Erst durch das Befestigen der Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3 werden die Bremselemente 5 unverlierbar in den Ausnehmungen 6 gehalten. Entscheidend ist daher der modulare Aufbau der Bremsvorrichtung 1 , d.h. die Aufteilung in eine Umwandlungseinrichtung 2 und eine Bremsenkonsole 3, welche die aus der Klemmkraft K resultierenden Bremskräfte aufnimmt. Die Bremsenkonsole 3 ist in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel U-förmig konfiguriert und besitzt einen Basissteg 7. In dem Basissteg 7 sind an den Seiten der U-Schenkel 8 einander gegenüberliegende Führungsnuten 9 angeordnet, die sich von einem freien Ende 10 der Bremsenkonsole 3 in Richtung zu einem Anbindungsende 11 erstrecken. Die Bremsenkonsole 3 wird nur über das Anbindungsende 11 mit dem nicht näher dargestellten Gegenstück verbunden. Die Verbindung erfolgt über ein Anbindungselement 12, das auch als Flanschplatte bezeichnet werden kann.

Figur 2 zeigt die Zusammenbausituation der Umwandlungseinrichtung 2 mit der Bremsenkonsole 3. Es ist zu erkennen, dass die Umwandlungseinrichtung 2 die Bremsenkonsole 3 gewissermaßen umklammert. Die Umwandlungseinrichtung 2 ist in nicht näher dargestellter Weise mit der Bremsenkonsole 3 verbunden. Lediglich zur Montage wird die Umwandlungseinrichtung 2 über entsprechende Führungsnasen, welche in die Führungsnuten 9 des Bremsenkörpers 3 fassen, und von dessen freien Ende 10 her in Richtung zum Anbindungselement 12 bewegt und in der Endposition lagefixiert. Dies erfolgt selbstverständlich unter Eingliederung der Bremselemente 5 in die Ausnehmung 6 der Bremsenkonsole 3.

Anhand der Figur 3 lässt sich erkennen, wie die Klemmkräfte K von dem in diesem Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgeführten Antrieb 13 erzeugt werden. Figur 3 zeigt, dass die Umwandlungseinrichtung 2 einen Hebelmechanismus aufweist. Die wesentlichen Hebel sind die auf die Bremselemente 5 wirkenden Zangenarme 14, die identisch konfiguriert sind. Die Zangenarme 14 wirken gegenläufig. Sie sind an einem Joch 15 der Umwandlungseinrichtung 2 gelagert. Das Joch 15 kann auch als Führungsplatte bezeichnet werden. Wie aus der Detaildarstellung der Figur 4 deutlich wird, dient das plattenförmige Joch 15 mit seinen einander zugewandten Führungsnasen 16 zur Führung der Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3. Gleichzeitig sind in dem Joch 15 auch Durchbrüche für Lagerbolzen 17 angeordnet, welche die Schwenkachsen der Zangenarme 14 definieren. Die Zangenarme 14 besitzen gemessen vom Lagerbolzen 17 einen längeren und einen kürzeren Hebelabschnitt. Dadurch wird ein Übersetzungsverhältnis definiert. Der längere Hebelabschnitt ist dabei mindestens doppelt so lang wie der kürzere Hebelabschnitt. Der kürzere Hebelabschnitt kann auch als Wirkende 18 bezeichnet werden. Über das Wirkende 18 werden die Klemmkräfte K auf die Bremselemente 5 übertragen. Zur Kraftübertragung ist an dem Wirkende 18 in diesem Ausführungsbeispiel ein bolzenförmiges Betätigungselement 19 angeordnet. Die aneinander zugewandten Enden der Betätigungselemente 19 sind gerundet ausgeführt, so dass eine Punktberührung mit den nicht näher dargestellten Bremselementen 5 stattfindet, um jegliche Verklemmung der Bremselemente bzw. Verkantungen der Umwandlungseinrichtung 2 gegenüber den Bremselementen 5 zu vermeiden. Die Betätigungselemente 19 sind nachstellbar, um einen Verschleiß der Bremselemente 5 auszugleichen. Das Nachstellen kann über einen Gewindebolzen im Wirkende 18 erfolgen.

Die Betätigung der Zangenarme 14 erfolgt über das dem Wirkende 18 abgewandte Betätigungsende 20. An den einander gegenüberliegenden Betätigungsenden 20 der Zangenarme 14 greifen paarweise Hebel 21 in Form von Kniehebeln eines Kniehebelmechanismus an. Die Hebel 21 sind dementsprechend mit ihren einander zugewandten Enden in einer gemeinsamen Schwenkachse gelagert. Dies ist gewissermaßen das Kniegelenk des Mechanismus. Die Lagerung erfolgt an einem Bolzen 22, der mit einer Spindelmutter 23 verbunden ist, die auf einer Spindelwelle 24 gelagert ist. Durch Drehen der Spindelwelle 24 wird die Spindelmutter 23 translatorisch bewegt. Dadurch wird der Bolzen 22 mitgeführt mit der Folge, dass die als der Spindelmutter 23 zugewandten und als Mutterenden 25 bezeichneten Enden der Hebel 21 ebenfalls translatorisch verlagert werden. Dies bewirkt, dass die Betätigungsenden 20 von den Hebeln 21 auseinander gedrückt werden mit der Folge, dass die Wirkenden 18 aufeinander zu bewegt werden, so dass eine Klemmkraft K auf die Bremselemente ausgeübt wird.

Wie anhand der Figur 3 zu erkennen ist, ragt die Spindel zu wesentlichen Teilen zwischen die Zangenarme 14, zwischen denen ein Getriebe 26 angeordnet ist, in welchem die Spindelwelle 24 gelagert ist. Das andere Ende der Spindelwelle 24 ist in einem Kopflager 27 drehbar gelagert, das mit dem beiderseits der Zangenarme 14 angeordneten doppelten Joch 15 verbunden ist. Dabei erstreckt sich das Kopflager 27 nur sehr geringfügig über die Betätigungsenden 20 der Zangenarme 14 hinaus. Das Joch 15 erfüllt darüber hinaus die Aufgabe, die Spindelmutter 23 bzw. das Kniegelenk in Vertikalrichtung zu führen. Daher ragt der Bolzen 22 in eine Kulisse 28 (Figur 4) in die einander gegenüberliegenden Jochs 15. Die plattenförmigen Jochs 15 erfüllen somit eine Vielzahl von Aufgaben und bilden gewissermaßen das tragende Gerüst oder auch die Lagerung der Umwandlungseinrichtung 2. In Figur 1 ist zu erkennen, dass den Jochs 15 zusätzlich Flanschplatten 29 in paralleler Anordnung zugeordnet sind. Die Flanschplatten 29 besitzen die gleiche Kontur wie die Jochs 15 in ihrem unteren Bereich und dienen zur Aufnahme beispielsweise des Antriebs 13 und zur Anbindung der Umwandlungseinrichtung 2 an der Bremsenkonsole 3.

Wie bereits in Figur 1 zu erkennen ist, befindet sich der elektrische Antrieb 13 etwa auf halber Höhe der Umwandlungseinrichtung 2. In Verlängerung der Achse des Antriebs 13 befindet sich das in Figur 3 dargestellte Getriebe 26, bei welchem es sich um ein Winkelgetriebe handelt. Durch den elektrischen Antrieb 15 wird eine Schneckenwelle in Drehung gesetzt, die mit einem Schneckenrad des Getriebes 26 in Eingriff steht. Das Schneckenrad ist wiederum mit der Spindelwelle 24 verbunden. Diese treibt die Spindelmutter 23 an. Durch die daraus resultierende axiale Bewegung der Spindelmutter 23 wird der Hebelmechanismus betätigt. Durch die Übersetzung der Zangenarme 14 in Kombination mit dem Kniehebelmechanismus können durch relativ geringe Antriebskräfte hohe Klemmkräfte K erzeugt werden. Gleichzeitig kann die Umwandlungseinrichtung 2 relativ schlank gestaltet sein, da die aus der Klemmkraft K resultierenden Bremskräfte vollständig über die schwimmend gelagerten Bremselemente 5 auf die Bremsenkonsole 3 übertragen werden. Diese Kräfte müssen von der Umwandlungseinrichtung 2 somit nicht aufgefangen werden. Figur 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Wirkendes 18 eines Zangenarms 14. In Abwandlung zu der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 wurde auf ein bolzenförmiges Betätigungselement 19 verzichtet. Der Zangenarm 14 weist an seinem Wirkende 18 bzw. an dessen Stirnseite 30 einen im Querschnitt kreiszylindrischen Zapfen 31 auf, der über die Stirnseite 30 in Verlängerung der Längsachse des Zangenarms 14 vorsteht. Aus der Explosionsdarstellung wird deutlich, dass auf diesen Zapfen 31 ein Exzenterelement 32 mit einer exzentrischen Bohrung 33 fixierbar ist. Das Exzenterelement 32 ist somit eine Exzenterscheibe. Der Zapfen 31 und das Exzenterelement 32 bilden in diesem Ausführungsbeispiel das Äquivalent zum Betätigungselement 19, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Das Exzenterelement 32 ist mit dem Zapfen 31 über Schrauben 34 verschraubbar. Zur Verstellung des Exzenterelements 32 sind in einen Boden des Exzenterelements 32 bogenförmige Langlöcher eingebracht. In einer Unterseite des Zapfens 31 befinden sich geeignete Bohrungen für die Schrauben 34.

Mittels des Exzenterelements 32 kann die Bremsvorrichtung 1 leicht eingestellt werden. Die Klemmkraft K wird dabei über den Zapfen 31 übertragen, auf welchem das Exzenterelement 32 gelagert ist. Die aus der Klemmkraft K resultierende Bremskraft wird von den Bremselementen 5 direkt in die Bremsenkonsole 3 eingeleitet, so dass an dem Exzenterelement 32 nur Normalkräfte wirken.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Ansicht von oben bzw. eine stirnseitige Ansicht einer Federungsanordnung. Zur besseren Veranschaulichung wurde bei dieser Darstellung der Antrieb nicht eingezeichnet. Es ist zu erkennen, dass zwei gegensinnig wirkende Federkräfte F1 , F2 sich einerseits an einer Umwandlungseinrichtung 2 abstützen und andererseits an einer Stegplatte 35. Die Stegplatte 35 ist mit der Bremsenkonsole 3 verbunden. Die Stegplatte 35 ist relativ zu einem von den Federn 37, 38 umgebenden Bolzen 36 verlagerbar. Durch die Federkräfte F1 , F2 erfolgt eine Selbstzentrierung der Umwandlungseinrichtung 2 gegenüber der Bremsenkonsole 3. Bezugszeichen:

1 Bremsvorrichtung

2 Umwandlungseinrichtung

3 Bremsenkonsole

4 Bremskörper

5 Bremselement

6 Ausnehmung

7 Basissteg

8 U-Schenkel

9 Führungsnut

10 freies Ende

11 Anbindungsende

12 Anbindungselement

13 Antrieb

14 Zangenarm

15 Joch

16 Führungsnasen

17 Lagerbolzen

18 Wirkende

19 Betätigungselement

20 Betätigungsende

21 Hebel

22 Bolzen

23 Spindelmutter

24 Spindelwelle

25 Mutterende

26 Getriebe

27 Kopflager

28 Kulisse

29 Flanschplatte

30 Stirnseite

31 Zapfen 32 Exzenterelement

33 Bohrung

34 Schraube

35 Stegplatte

36 Bolzen

37 Feder

38 Feder

F1 Federkraft F2 Federkraft K Klemmkraft