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Title:
BRAKING AND/OR CLAMPING ELEMENT WITH INTERNAL PRESSURE SPACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/032232
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a braking and/or clamping element (10) with an annular housing (11) having at least one hydraulic connection (51), an inner wall (21) and an outer wall (31). The inner wall (21) and the outer wall (31) are connected to one another by means of radially oriented tie bolts (80). In the housing there is arranged a pressure space (100) which adjoins the outer wall (31), is spaced apart from the inner wall (21) and is connected to said hydraulic connection (51), wherein the outer wall (31) forms an outer membrane (104) of the pressure space. In the housing there is arranged a compensating space (110) which adjoins the inner wall (21) and is spaced apart from the outer wall (31), wherein the inner wall (21) forms an inner membrane (111). In addition, the sum of the minimum wall thicknesses of the inner membrane and of the outer membrane is less than the minimum wall thickness of every other pressure space-delimiting boundary wall portion of the housing, with the result that, upon hydraulic loading of the pressure space, the minimum stiffness of the braking and/or clamping element is oriented in the radial direction. By virtue of the present invention there is developed a cost-effective braking and/or clamping element that requires little overall space.

Inventors:
ZIMMER MARTIN (DE)
ZIMMER GÜNTHER (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/000186
Publication Date:
February 25, 2021
Filing Date:
August 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZIMMER MARTIN (DE)
ZIMMER GUENTHER (DE)
International Classes:
F16D49/14; F16D49/12; F16D63/00
Foreign References:
US3663027A1972-05-16
US7392886B22008-07-01
US20070090610A12007-04-26
EP1524067A12005-04-20
DE102005016723A12006-10-12
Attorney, Agent or Firm:
ZÜRN & THÄMER (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Brems- und/oder Klemmelement (10) mit einem, mindestens ei nen hydraulischen Anschluss (51), eine Innenwandung (21) und eine Außenwandung (31) aufweisenden ringförmigen Gehäuse (11), dadurch gekennzeichnet, - dass die Innenwandung (21) und die Außenwandung (31) mit tels radial orientierter Zugbolzen (80) miteinander verbun den sind,

- dass im Gehäuse (11) ein an die Außenwandung (31) angren zender und von der Innenwandung (21) beabstandeter, mit dem genannten hydraulischen Anschluss (51) verbundener Druck raum (100) angeordnet ist, wobei die Außenwandung (31) eine Außenmembran (104) des Druckraums (100) bildet,

- dass im Gehäuse (11) ein an die Innenwandung (21) angren zender, von der Außenwandung (31) beabstandeter Ausgleichs- raum (110) angeordnet ist, wobei die Innenwandung (21) eine

Innenmembran (111) bildet und

- dass die Summe der minimalen Wandstärken der Innenmemb ran (111) und der Außenmembran (104) kleiner ist als die minimale Wandstärke jedes anderen, den Druckraum (100) be- grenzenden Begrenzungswandabschnitts (101, 102, 103) des

Gehäuses (11), sodass bei hydraulischer Belastung des Druckraums (100) die minimale Steifigkeit des Brems- und/o der Klemmelements (10) in radialer Richtung (6) orientiert ist. 2. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Wandstärke der Außenmemb ran (104) mindestens doppelt so dick ist wie die minimale Wandstärke der Innenmembran (111).

3. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandung (31) koaxial zu einer Schalenfläche (22) der Innenwandung (21) angeordnet ist.

4. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zugbolzen (80) an der Innenwan dung (21) in jeweils einem Verstärkungsfuß (23) befestigt ist.

5. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zugbolzen (80) in radialer Rich tung (6) des Brems- und/oder Klemmelements (10) verschiebbar gelagert ist.

6. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (100) und der Ausgleichs raum (110) mittels mindestens eines Dichtelements (86) herme tisch voneinander abgetrennt sind.

7. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (110) mit einem Aus gleichsraumanschluss (52) verbunden ist. 8. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraumanschluss (52) als zweiter Hydraulikanschluss (52) ausgebildet ist.

9. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) einen die Zugbolzen (80) tragenden Gehäuseboden (20) und einen die Zugbolzen (80) zu mindest bereichsweise führenden Gehäusedeckel (50) aufweist.

10. Brems- und/oder Klemmelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugbolzen (80) in der Außenwan dung (31) mittels eines den Zugbolzen (80) vorspannenden Si- cherungsadapters (120) fixiert ist.

Description:
Brems- und/oder Klemmelement mit innenliegendem Druckraum Beschreibung :

Die Erfindung betrifft ein Brems- und/oder Klemmelement mit einem, mindestens einen hydraulischen Anschluss, eine Innen wandung und eine Außenwandung aufweisenden ringförmigen Ge häuse .

Aus der DE 102005 016 723 Al ist eine Ringklemmung mit einer Vielzahl von hydraulisch oder pneumatisch betätigten Keilge trieben bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein kostengünstiges Brems- und/oder Klemmelement zu entwi ckeln, das einen geringen Bauraum beansprucht.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspru ches gelöst. Dazu sind die Innenwandung und die Außenwandung mittels radial orientierter Zugbolzen miteinander verbunden.

Im Gehäuse ist ein an die Außenwandung angrenzender und von der Innenwandung beabstandeter, mit dem genannten hydrauli schen Anschluss verbundener Druckraum angeordnet, wobei die Außenwandung eine Außenmembran des Druckraums bildet. Im Ge häuse ist ein an die Innenwandung angrenzender, von der Außen wandung beabstandeter Ausgleichsraum angeordnet, wobei die In nenwandung eine Innenmembran bildet. Außerdem ist die Summe der minimalen Wandstärken der Innenmembran und der Außenmemb ran kleiner als die minimale Wandstärke jedes anderen, den Druckraum begrenzenden Begrenzungswandabschnitts des Gehäuses, sodass bei hydraulischer Belastung des Druckraums die minimale Steifigkeit des Brems- und/oder Klemmelements in radialer Richtung orientiert ist.

In dem beschriebenen Brems- und/oder Klemmelement wird zum Klemmen und zum Lüften die Gestalt des Gehäuses verändert. Das Gehäuse bildet hierbei eine Feder, die im entlasteten Zustand eine rotierbare oder in Längsrichtung verschiebbare Welle klemmt. Beim Lüften der Klemmung wird das Gehäuse elastisch verformt, sodass der Innendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements zunimmt und die Welle freigegeben wird. Die Ver formung des Gehäuses erfolgt mittels eines hydraulischen Medi ums, z.B. Hydrauliköl, dessen Druck in einem innerhalb des Ge häuses angeordneten Druckraum erhöht wird. Bei dieser Drucker höhung bildet die der Welle abgewandte Außenwandung des Gehäu ses eine Außenmembran, die radial nach außen verformt wird.

Bei dieser Verformung zieht der in der Außenwandung gelagerte Zugbolzen die Innenwandung bereichsweise mit, sodass der In nendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements vergrößert wird. Nach der Druckentlastung schnellt das Brems- und/oder Klemmelement federartig in seine klemmemde Ausgangslage zu rück. Das Brems- und/oder Klemmelement ist damit stromlos ge schlossen . Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dar gestellter Ausführungsformen. Figur 1 : Isometrische Ansicht des Brems- und/oder Klemmelements ;

Figur 2 : Teilquerschnitt von Figur 1; Figur 3 : Isometrische Ansicht des Gehäusebodens; Figur 4 : Querschnitt des Gehäusebodens; Figur 5: Isometrische Ansicht des Gehäusedeckels; Figur 6 : Querschnitt des Gehäusedeckels; Figur 7 : Teilschnitt durch den Ausgleichsraumanschluss; Figur 8 : Isometrische Ansicht des Zugbolzens; Figur 9 : Isometrische Ansicht des Zugbolzens von hinten; Figur 10: Brems- und/oder Klemmelement in Lüftstellung; Figur 11: Brems- und/oder Klemmelement mit erhöhtem Anpressdruck;

Figur 12: Variante des Brems- und/oder Klemmelements; Figur 13: Teilschnitt der Figur 12; Figur 14: Zugbolzen aus Figur 12; Figur 15: Schnitt des Sicherungsadapters aus Figur 12; Figur 16: Weitere Variante des Brems- und/oder Klemmelements ;

Figur 17: Schnitt der Figur 16.

Die Figuren 1 bis 11 zeigen eine erste Variante eines Brems- und/oder Klemmelernents (10). Brems- und/oder Klemmele- mente (10) werden eingesetzt, um rotierende oder translato risch bewegte Wellen zu verzögern oder im Stillstand zu si chern. Die Wellen können hierbei einen runden oder einen un runden Querschnitt haben.

Das dargestellte Brems- und/oder Klemmelement (10) ist ring förmig aufgebaut. Eine gedachte Längsachse (15) durchdringt das Brems- und/oder Klemmelement (10) in der Längsrich tung (5). Diese Längsachse (15) bildet die Mittellinie des Brems- und oder Klemmelements (10). Das Brems- und/oder Klemm element (10) hat ein Gehäuse (11), das in der Längsrich tung (5) mittels einer Deckelseite (12) und einer Boden seite (13) begrenzt ist. Im Ausführungsbeispiel werden sowohl die Deckelseite (12) als auch die Bodenseite (13) durch Hüll- ebenen begrenzt, die normal zur Längsrichtung (5) orientiert sind. In radialer Richtung (6) ist das Brems- und/oder Klemm element (10) mittels einer Innenwandung (21) und einer Außen wandung (31) begrenzt. Beispielsweise sind sowohl die Innen wandung (21) als auch die Außenwandung (31) weitgehend zylind- risch ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die bei den Wandungen (21, 31) koaxial zur Längsachse (15).

Das Brems- und Klemmelement (10) ist beispielsweise mittels Befestigungsschrauben (4) an einem hier nicht dargestellten Trägerteil befestigbar. Diese Befestigungsschrauben (4) sitzen in z.B. in Befestigungsbohrungen (14), die das Gehäuse (11) in der Längsrichtung (5) durchdringen. Der Innendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements (10) beträgt beispielsweise 260 Millimeter. Der Außendurchmesser beträgt z.B. das 1,25-fache des Innendurchmessers. Die in der Längsrichtung (5) orien tierte Länge des Brems- und/oder Klemmelements (10) beträgt z.B. 25 % des Innendurchmessers. Das Gehäuse (11) umfasst einen Gehäuseboden (20) und einen Ge häusedeckel (50). Diese sind mittels an der Bodenseite (13) angeordneter Verschlussschrauben (71) miteinander verbunden. Die Lage dieser beiden Bauteile (20, 50) zueinander ist zu- sätzlich mittels einer Vielzahl von Zentrierstiften (72) gesi chert. Am Gehäusedeckel (50) sind zwei hydraulische An schlüsse (51) und zwei Ausgleichsraumanschlüsse (52) angeord net. Das Brems- und/oder Klemmelement (10) kann ohne die Aus gleichsraumanschlüsse (52), mit nur einem Ausgleichsrauman- Schluss (52) und/oder mit nur einem hydraulischen An schluss (51) ausgebildet sein. Der einzelne Ausgleichsrauman schluss (52) kann als Durchgangsöffnung, als pneumatischer An schluss oder als zweiter Hydraulikanschluss (52) ausgebildet sein .

Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Gehäuseboden (20), das Gehäuseunterteil (20), ist ringförmig ausgebildet. In einer Radialebene hat er einen U-förmigen Querschnitt. Dieser um fasst einen Grundring (41), die Innenwandung (21) und die Au- ßenwandung (31). Der Grundring (41) ist eben ausgebildet.

Seine Dicke beträgt z.B. 1,45 % des Innendurchmessers des Brems- und/oder Klemmelements (10). Im Grundring (41) sind z.B. entlang eines gemeinsamen Teilkreises abwechselnd zylind rische Durchbrüche (42) und kegelförmig angesenkte Durchbrü- che (43) angeordnet. Beispielsweise weist der Grundring (41) jeweils 15 Durchbrüche (42; 43) jeder Art auf. Bei montiertem Brems- und/oder Klemmelement (10) bildet der Grundring (41) eine Begrenzungswand (17) des Gehäuses (11). Die Außenwandung (31) ist beispielsweise zylindrisch ausgebil det. Ihr Außendurchmesser entspricht im Ausführungsbeispiel dem Außendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements (10). Sie hat beispielsweise entlang des Umfangs Segmente mit gleichartigem Profilaufbau. Die minimale Wandstärke der Außen wandung (31) beträgt beispielsweise 1,07 % des Innendurchmes sers des Brems- und/oder Klemmelements (10). An ihrem freien Ende trägt die Außenwandung (31) einen Zentrierabsatz (32). Weiterhin hat die Außenwandung (31) z.B. 15 eingesenkte Durch brüche (33). Diese liegen jeweils in einer gemeinsamen radia len Ebene mit den kegelförmigen angesenkten Durchbrüchen (43) des Grundrings (41). Auf der Innenseite (34) der Außenwan dung (31) sind im Bereich der eingesenkten Durchbrüche (33) jeweils Verstärkungen (35) angeordnet.

Die Innenwandung (21) hat eine zylinderförmige Schalenflä che (22), in der Verstärkungsfüße (23) angeordnet sind. Die Schalenfläche (22) ist beispielsweise koaxial zur Außenwan- düng (31) angeordnet. Die minimale Wandstärke der Innenwan dung (21) beträgt im Ausführungsbeispiel 0,35 % des Innen durchmessers des Brems- und/oder Klemmelements (10). Die Ver stärkungsfüße (23) haben jeweils ein Durchgangsgewinde (24). Die Innenfläche (25) eines jeden Verstärkungsfußes (23) ist koaxial zur Schalenfläche (22) ausgebildet. Die Durchgangsge winde (24) fluchten mit den eingesenkten Durchbrüchen (33) der Außenwandung (31). An ihrem freien Ende trägt die Innenwan dung (21) einen umlaufenden Zentrierbund (26). Die Figuren 5 - 7 zeigen den Gehäusedeckel (50). Der Gehäuse deckel (50), das Gehäuseoberteil (50, umfasst einen Auflage flansch (53) und einen Stützring (61). Der Auflageflansch (53) hat den Außendurchmesser des Brems- und/oder Klemmele ments (10). Seine Dicke beträgt beispielsweise 3,5 % des In- nendurchmessers des Brems- und/oder Klemmelements (10). Den Auflageflansch (53) und den Stützring (61) durchdringen die Befestigungsbohrungen (14). An der Unterseite (54) des Aufla geflanschs (53) sind zwei Ringnuten (55) für den Zentrier bund (26) und den Zentrierabsatz (32) eingeprägt. Der erste Hydraulikanschluss (51) ist mit der Außenseite (62) des Stütz rings (61) verbunden. Der in der Figur 7 im Schnitt darge stellte zweite Hydraulikanschluss (52) ist mit der Innen seite (63) des Stützrings (61) verbunden. Ein Stopfen (65) verschließt die Montagebohrung (64).

Der Stützring (61) ist zylinderringförmig ausgebildet. Bei montiertem Klemm- und/oder Bremselement (10) ist er konzent risch zum Gehäuseunterteil (20) und zur Längsachse (15) ausge- bildet. Der Außendurchmesser des Stützrings (61) ist im Aus führungsbeispiel um 20 % größer als der Innendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements (10). Der Innendurchmesser des Stützrings (61) ist beispielsweise um 5 % größer als der In nendurchmesser des Brems- und/oder Klemmelements (10). Die in der Längsrichtung (5) orientierte Höhe des Stützrings (61) entspricht beispielsweise der Höhe des Gehäuseunterteils (20) oberhalb des Grundrings (41). An seiner Unterseite (66) hat der Stützring (61) zwischen den Befestigungsbohrungen (14) an geordnete Gewindebohrungen (67). Diese fluchten bei montiertem Brems- und/oder Klemmelement (10) mit den kegelförmig ange senkten Durchbrüchen (43) des Grundrings (41). An der Unter seite (66) des Stützrings (61) sind weiterhin zwei Dichtring nuten (68) zur Aufnahme von Dichtringen (73) eingeprägt. In dem an den Auflageflansch (53) angrenzenden Bereich hat der Stützring (61) an seiner Innenseite (63) und an seiner Außen seite (62) eingeprägte Dichtringnuten (56) zur Aufnahme von Dichtringen (57).

In radialer Richtung (6) durchdringen den Stützring (61) eine Vielzahl von Zugbolzendurchbrüchen (69). Diese verjüngen sich beispielsweise einstufig von außen nach innen. Bei montiertem Brems- und/oder Klemmelement (10) fluchten die Zugbolzendurch brüche (69) sowohl mit den eingesenkten Durchbrüchen (33) der Außenwandung (31) als auch mit den Durchgangsgewinden (24) der Innenwandung (21).

In den Figuren 8 und 9 ist ein Zugbolzen (80) dargestellt. Dies ist ein gestufter Gewindebolzen mit einem Zugbolzen kopf (81). Im Ausführungsbeispiel hat der z.B. zylindrische Zugbolzenkopf (81) einen Innensechskant (82). Der Schaft (83) hat zwei umlaufende Ringnuten (84, 85) zur Aufnahme von Dicht ringen (86, 87). Das Gewinde (88) ist am freien Ende des Schafts (83) angeordnet und mittels eines Freistichs (89) von einem Bund (91) beabstandet.

Beim Zusammenbau des Brems- und/oder Klemmelements (10) werden beispielsweise zunächst die Dichtringe (57, 73, 86, 87) auf die Zugbolzen (80) und am Gehäusedeckel (50) eingesetzt. An schließend wird der Gehäusedeckel (50) in das Gehäuseunter teil (20) eingeführt. Diese beiden Teile (20, 50) werden mit z.B. als Senkschrauben (71) ausgebildeten Verschlussschrau ben (71), die in die kegelförmig angesenkten Durchbrüche (43) eingesetzt werden, gesichert. Beispielsweise ist nach dem Ein setzen des Gehäuseoberteils (50) in das Gehäuseunterteil (20) der Stützring (61) sowohl von der Innenwandung (21) als auch von der Außenwandung (31) beabstandet. Nun werden die Zugbol zen (80) in radialer Richtung (6) in die eingesenkten Durch- brüche (33) der Außenwandung (31) eingesetzt. Die Zugbol zen (80) werden durch den Stützring (61) hindurchgeschoben und in die Durchgangsgewinde (24) der Innenwandung (21) einge schraubt. Hierbei wird beispielsweise das Gewinde (88) des Zugbolzens (80) gegen den z.B. an der Innenwandung (21) anlie- genden Bund (91) verspannt. Die Außenwandung (31) kann hierbei verformt werden. Abschließend wird beispielsweise zumindest ein erster Hydraulikanschluss (51) angeschlossen. Ein weiterer erster Hydraulikanschluss (51) kann z.B. mittels eines Ver schlussstopfens verschlossen werden. In dem so vorbereiteten Brems- und/oder Klemmelement (10) liegt der Innendurchmesser beispielsweise in einem Toleranzfeld des Nenndurchmessers, in dem er mit der zu klemmenden Welle eine Presspassung bildet. Im Brems- und/oder Klemmelement (10) begrenzen die Außenwan dung (31), der Grundring (41) und der Stützring (61) einen Druckraum (100). Dieser Druckraum (100) ist mittels mindestens eines ersten Hydraulikanschlusses (51) mit der Umgebung ver bunden. Die Außenwandung (31) hat in ihrem Mantelbereich den Begrenzungswandabschnitt (31) des Druckraums (100) mit der ge ringsten minimalen Wandstärke. Die Außenwandung bildet damit eine Außenmembran (104) des Druckraums (100). Die Außenmemb ran (104) begrenzt den Druckraum (100) in radialer Rich tung (6).

Die Innenwandung (21), der Grundring (41) und der Stütz ring (61) begrenzen einen Ausgleichsraum (110) des Brems- und/oder Klemmelements (10). Dieser Ausgleichsraum (110) kann mittels eines Ausgleichsraumanschlusses (52), z.B. des zweiten Hydraulikanschlusses (52) oder der zweiten Hydraulikan schlüsse (52) mit der Umgebung verbunden sein. Die Innenwan dung (21) hat an ihren Innenmantelbereich ihre geringste Wand stärke. Dieser Bereich bildet eine Innenmembran (111) des Aus gleichsraums (110). Die Innenmembran (111) begrenzt den Aus- gleichsraum (110) in radialer Richtung (6).

Zum Aufsetzen des Brems- und/oder Klemmelements (10) auf eine Welle wird ein erster Hydraulikanschluss (51) an ein Hydrau likaggregat angeschlossen. Dies kann z.B. über ein 2/2- Wege- ventil, ein 3/2 oder ein 3/3-Wegeventil erfolgen. Der zweite der ersten Hydraulikanschlüsse (51) wird beispielsweise nach dem Entlüften des Druckraums (100) verschlossen. Die Druckbe aufschlagung des Druckraums (100) beispielsweise mit Hydrauli köl erfolgt z.B. mit einem Druck zwischen 8 Megapascal und 12 Megapascal. Dieser Druck belastet sämtliche den Druck raum (100) begrenzenden Begrenzungswandabschnitte (104, 101, 102, 103). Mit zunehmendem Innendruck beult der schwächste Be grenzungswandabschnitt, die Außenmembran (104) der Außenwan- düng (31) aus. Die Verformung der Außenmembran (104) verbleibt an allen Stellen im elastischen Bereich, sodass bei einer nachfolgenden Entlastung des Druckraums (100) keine bleibende Verformung verbleibt. Die geometrische Gestaltung der Außen wandung (31) verhindert auch eine Rissbildung bei der Verfor- mung.

Die Figur 10 zeigt einen Teilquerschnitt des Brems- und/oder Klemmelements (10) mit hydraulisch belastetem Druckraum (100). Der Grundring (41) und der Gehäusedeckel (50) haben ihre Lage und ihre Gestalt nicht verändert. Die Außenwandung (31) hat beim Ausbeulen den Zugbolzen (80) mitgezogen. Der Hub jedes einzelnen Zugbolzens (80) in radialer Richtung (6) beim oben angegebenen hydraulischen Druck beträgt beispielsweise 0,1 % des Innendurchmessers des Brems- und/oder Klemmelements (10). Der Zugbolzen (80) zieht die Innenmembran (111) der Innenwan dung (21) in die Verformungsrichtung (36) der Außenwan dung (31). Der Ausgleichsraum (110) wird verkleinert. Gegebe nenfalls kann hierbei Luft aus dem Ausgleichsraum (110) durch den Ausgleichsraumanschluss (52) entweichen. Auch die Verfor- mung der Innenwandung (21) erfolgt an allen Stellen im elasti schen Bereich, sodass bei einer Rückverformung der Innenwan dung (21) keine plastische Verformung verbleibt oder Risse entstehen . Die Vergrößerung des Innendurchmessers des Brems- und/oder

Klemmelements (10) bei der oben genannten hydraulischen Belas tung beträgt beispielsweise 0,2 % des Innendurchmessers. In dieser Lüftstellung kann das Brems- und/oder Klemmelement (10) nahezu widerstandsfrei auf die Welle geschoben werden. Hier kann es beispielsweise relativ zur Welle in der Längsrich tung (5) positioniert werden. Sobald der hydraulische Druck im Druckraum (10) z.B. auf den Umgebungsdruck reduziert wird - dies erfolgt beispielsweise durch Umsteuern des Wegeventils - verformen sich sowohl die Innenwandung (21) als auch die Au ßenwandung (31) in ihre in den Figuren 1 und 2 dargesteilte Ausgangslage zurück. Das Brems- und/oder Klemmelement (10) liegt jetzt fest an der Welle an und blockiert diese. Das Brems- und/oder Klemmelement (10) bildet damit ein Ringklemm- element der z.B. rotierbaren Welle. Das erstmals auf die Welle aufgeschobene Brems- und/oder Klemmelement (10) kann nun mit tels der Befestigungsschrauben (4) am Träger befestigt werden.

Während des Betriebs erfolgt das Lüften der Klemmung und die Freigabe der Welle, wie oben beschrieben. Jeder einzelne Zug bolzen (80) wird in radialer Richtung (6) des Brems- und/oder Klemmelements (10) verschoben. Im Brems- und/oder Klemmele ment (10) ist die Summe der minimalen Wandstärken der Innen membran (111) und der Außenmembran (104) kleiner als die mini- male Wandstärke jedes anderen, den Druckraum (100) begrenzen den Begrenzungswandabschnitts (101; 102; 103) des Gehäu ses (11). Auch ist die Summe der Widerstandsmomente der Innen membran (111) und der Außenmembran (104) gegen eine Belastung in radialer Richtung (6) kleiner als das Widerstandsmoment je- des anderen Begrenzungswandabschnitts (101; 102; 103) des Ge häuses (11) bei Druckbeaufschlagung des Druckraums (100). Wei terhin ist im Ausführungsführungsbeispiel die Außenmemb ran (104) die größte Wandfläche des Druckraums (100). Bei erneuter Druckentlastung des Druckraums (100) des Brems- und/oder Klemmelements (10) legt sich dieses wieder klemmend an die Welle an. Beim Abbremsen einer rotierenden Welle ver hindert die Innenmembran (111) und ggf. die Führung der Zug bolzen (80) im Stützring (61) des Gehäusedeckels (50) eine Torsion des Brems- und/oder Klemmelements (10). Das Brems- und/oder Klemmelement (10) ist damit torsionssteif ausgebil det . Gegebenenfalls kann in diesem Zustand der Ausgleichsraum (110) z.B. hydraulisch beaufschlagt werden. Hierbei wird über den zweiten Hydraulikanschluss (52) Öl in den Ausgleichsraum (110) gefördert. Bei zunehmendem Öldruck wird die Innenwandung (21) verformt. Sie bildet eine Innenmembran (111) des Ausgleichs- raums (110). Der Anpressdruck des Brems- und/oder Klemmele ments (10) an der Welle wird erhöht.

In der Figur 11 ist das Brems- und/oder Klemmelement (10) mit druckbeaufschlagten Ausgleichsraum (110) dargestellt. Das Brems- und/oder Klemmelement (10) liegt in diesem Ausführungs beispiel mit den Zugbolzenenden (92) an der Welle (3) an. Ge gebenenfalls können auch die Verstärkungsfüße (23) auf die Welle (3) gepresst sein. Auch ist es denkbar, die Innenwan dung (21) so weit elastisch zu verformen, dass sie zusätzlich an der Welle (3) anliegt. Beim Verformen der Innenwandung (21) werden die Zugbolzen (80) radial in Richtung der Mittel achse (15) gezogen. Der Druckraum (100) wird mittels der nach innen verformten Außenwandung (31) komprimiert. Zum erneuten Lüften der Klemmung wird der Druck im Ausgleichsraum (110) z.B. auf den Umgebungsdruck vermindert und beispielsweise an schließend der Druck im Druckraum (100) erhöht. Diese beiden Teilvorgänge können sich gegebenenfalls überlappen.

In den Figuren 12 - 15 ist eine Variante des Brems- und/oder Klemmelements (10) dargestellt. Das Gehäuse (11) ist weitge hend so aufgebaut, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausfüh rungsbeispiel beschrieben. Der Zugbolzen (80) trägt in der Darstellung der Figur 13 drei Dichtringe (86. 87. 93). Die ersten beiden dieser Dichtringe (86, 87) dichten wie im Aus führungsbeispiel der Figuren 1 - 11 den Druckraum (100) gegen das Gehäuseoberteil (50) im Bereich des Auflageflansches (53) und im Bereich des Stützringes (61) ab. Ein dritter Dicht- ring (93) sitzt am freien Ende des Schaftes (83) in einer

Ringnut (94) oberhalb des Gewindes (88). Dieser dritte Dicht ring (93) dichtet den Ausgleichsraum (110) gegen die Innenwan dung (21) ab. Der Zugbolzenkopf (81) hat einen Auflagebund (95), der auf ei nem Auflagering (44) der Außenwandung (31) aufliegt. Weiterhin hat der Zugbolzenkopf (81) eine Stufenfläche (96). Oberhalb der Adapterauflage (96) hat der Zugbolzenkopf (81) ein Außen gewinde (97). Dies hat beispielsweise die gleiche Steigungs- richtung wie das Gewinde (88) des Zugbolzens (80).

Die Figur 15 zeigt eine Schnittdarstellung des Sicherungsadap- ters (120). Der Sicherungsadapter (120) ist ringförmig aufge baut. Er hat eine als Einsenkung (121) ausgebildete Siche- rungsaufnahme (121), mit der er im montierten Zustand den Zug bolzenkopf (81) umgreift. An seiner Stirnfläche (122) hat der Sicherungsadapter (120) vier Zapfenaufnahmen (123) zum Anset zen eines Montagewerkzeugs. Die Umfangsfläche des Sicherungs adapters (120) trägt ein Außengewinde (124). Mit diesem Außen- gewinde (124) ist der Sicherungsadapter (120) in einem Innen gewinde (45) der Außenwandung (31) fixiert. Weiterhin hat der Sicherungsring (120) in seinem Bereich kleineren Durchmessers ein Innengewinde (125). Die Steigungen des Innengewindes (125) und des Außengewindes (124) sind im Ausführungsbeispiel gleichgerichtet.

Bei der Montage wird der einzelne Zugbolzen (80) beispiels weise soweit in die Innenwandung (21) eingeschraubt, bis der Zugbolzenkopf (81) auf dem Auflagering (44) aufliegt und das Gehäuse (11) gegen diesen vorspannt. Beispielsweise ragen die Zugbolzenenden (92) nun um einen definierten Betrag, z.B. 0,5 Millimeter, aus der Innenwandung (21) heraus. Anschließend wird der Sicherungsadapter (120) in die Außenwandung (31) ein- geschraubt und auf den Zugbolzenkopf (81) aufgeschraubt, bis er den Zugbolzenkopf (81) gegen ein Lösen sichert. Dies er folgt beispielsweise mit einem vorgegebenen Anzugsmoment. Hierbei wird der Zugbolzen (80) vorgespannt. Damit werden die Verformungskräfte der Außenmembran (104) sowohl beim Belasten als auch beim Entlasten auf die Innenmembran (111) übertragen.

Die Funktion dieses Brems- und/oder Klemmelements (10) ent spricht der Funktion des im ersten Ausführungsbeispiel be schriebenen Brems- und/oder Klemmelements (10). Auch in diesem Fall spricht das Brems- und/oder Klemmelement (10) spontan auf Änderungen des hydraulischen Druckes an. Im Gesamtsystem des Brems- und/oder Klemmelements (10) sind bei Belastung des Druckraums (100) die Innenwandung (21) und die Außenwan dung (31) kinematisch in Reihe geschaltet. Damit entspricht die Federsteifigkeit des Gesamtsystems der Summe aus der Fe dersteifigkeit der Innenwandung (21) und der Federsteifigkeit der Außenwandung (31). Bei einer hydraulischen Belastung des Druckraums (100) ist auch in diesem Ausführungsbeispiel die Federsteifigkeit des Brems- und/oder Klemmelements (10) in ra- dialer Richtung (6) kleiner als in allen anderen Richtungen.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine weitere Variante eines Brems- und/oder Klemmelements (10). Die Hauptabmessungen und der Aufbau dieses Brems- und/oder Klemmelements (10) ent- spricht weitgehend den entsprechenden Daten der vorgenannten Ausführungsbeispiele .

Die Außenwandung (31) hat zwei umlaufende Ringnuten (37).

Diese sind in den Darstellungen oberhalb und unterhalb der Verstärkungen (35) der Außenwandung (31) angeordnet. Der Druckraum (100) ist spaltförmig ausgebildet. In den Zugbolzen durchbrüchen (69) umgibt der Druckraum (100) mantelförmig den einzelnen Zugbolzen (80) bereichsweise. Die minimale Wand- stärke der Außenwandung (31) beträgt in diesem Ausführungsbei spiel 0,5 % des Innendurchmessers des Brems- und/oder Klemm elements (10).

Auch der Ausgleichsraum (110) ist in diesem Ausführungsbei- spiel spaltförmig ausgebildet. Die minimale Wandstärke der In nenwandung (21) beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 0,15 % des Innendurchmessers des Brems- und/oder Klemmelements (10).

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die spanende Bearbeitung der Innenmembran (111) und der Außenmembran (104) im Wesentli chen nur von der Außenseite des Gehäusedeckels (50). Der Ge häusedeckel (50) ist damit kostengünstig herstellbar.

Der Zusammenbau dieses Brems- und/oder Klemmelements (10) er- folgt analog dem Zusammenbau der vorbeschriebenen Brems- und/oder Klemmelemente (10).

Beim Lüften des in den Figuren 16 und 17 dargestellten Brems- und/oder Klemmelements (10) spricht dieses bereits bei einer geringen Änderung des hydraulischen Drucks im Druckraum (100) an. Hierfür ist nur ein geringes Volumen hydraulischen Öls er forderlich. Gegebenenfalls kann das Lüften durch Erzeugung ei nes Unterdrucks im Ausgleichsraum (110) unterstützt werden. Aufgrund der Federeigenschaften der Innenwandung (21) und der mit dieser gekoppelten Außenwandung (31) in radialer Rich tung (6) erfolgt auch eine spontane Rückstellung des Brems- und/oder Klemmelements (10) beim Entlasten des hydraulischen Drucks. Das eine Radialklemmvorrichtung (10) bildende Brems- und/oder Klemmelement (10) spricht sofort an. Auch in diesem Fall kann die Klemmkraft durch hydraulische und/oder pneumati sche Druckbeaufschlagung des Ausgleichsraums (110) erhöht wer den. Auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele sind denkbar .

Bezugszeichenliste :

3 Welle

4 Befestigungsschrauben 5 Längsrichtung

6 radiale Richtungen

10 Brems- und/oder Klemmelement, Radialklemmvorrichtung

11 Gehäuse 12 Deckelseite

13 Bodenseite

14 Befestigungsbohrungen

15 Längsachse, Mittelachse

17 Begrenzungswand

20 Gehäuseboden, Gehäuseunterteil

21 Innenwandung

22 Schalenfläche 23 Verstärkungsfüße

24 Durchgangsgewinde

25 Innenfläche

26 Zentrierbund

31 Außenwandung, Begrenzungswandabschnitt von (100)

32 Zentrierabsatz

33 eingesenkte Durchbrüche

34 Innenseite

35 Verstärkungen

36 Verformungsrichtung

37 Ringnuten

41 Grundring

42 zylindrische Durchbrüche 43 kegelförmig angesenkte Durchbrüche

44 Auflagering

45 Innengewinde

50 Gehäusedeckel, Gehäuseoberteil

51 hydraulischer Anschluss, erste Hydraulikanschlüsse

52 Ausgleichsraumanschluss, zweite Hydraulikanschlüsse

53 Auflägeflansch

54 Unterseite von (53)

55 Ringnuten

56 Dichtringnuten

57 Dichtringe

61 Stützring 62 Außenseite von (61)

63 Innenseite von (61)

64 Montagebohrung

65 Stopfen

66 Unterseite 67 Gewindebohrungen

68 Dichtringnuten 69 Zugbolzendurchbrüche

71 Verschlussschrauben, Senkschrauben 72 Zentrierstifte

73 Dichtringe

80 Zugbolzen

81 Zugbolzenkopf 82 Innensechskant

83 Schaft

84 Ringnut

85 Ringnut

86 Dichtring, Dichtelement 87 Dichtring, Dichtelement

88 Gewinde 89 Freistich 91 Bund

92 Zugbolzenenden

93 Dichtring

94 Ringnut

95 Auflagebund 96 Stufenfläche

97 Außengewinde von (81)

100 Druckraum 101 Begrenzungswandabschnitt aus (41) 102 Begrenzungswandabschnitt aus (31)

103 Begrenzungswandabschnitt aus (61)

104 Außenmembran

110 Ausgleichsraum 111 Innenmembran

120 Sicherungsadapter 121 Einsenkung, Sicherungsaufnahme 122 Stirnfläche 123 Za fenaufnahmen

124 Außengewinde

125 Innengewinde von (120)