Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen der
Drehung eines ersten Elements in bezug auf ein zweites Element, die sich im Verhältnis
zueinander um eine Drehachse zu drehen vermögen und die im Verhältnis zueinander
durch Lagermittel gehalten werden. Die Vorrichtung umfasst erste und zweite Bremsmittel,
die gegenüber der Drehung um die Drehachse eine feste Einheit mit dem ersten bzw.
dem zweiten Element bilden, sowie einen Bremskolben, der eine aktive Bremsstellung
einzunehmen vermag, in der er die ersten und zweiten Bremsmittel in gegenseitigem
Eingriff beansprucht, um ihre relative Drehung zu verhindern, sowie eine inaktive
Stellung, in der sich diese Elemente im Verhältnis zueinander frei drehen können,
wobei der Kolben durch die elastischen Rückstellmittel ständig in Richtung auf seine
aktive Stellung beansprucht wird, während der Kolben in Richtung auf seine inaktive
Stellung durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine Bremslösungskammer verschoben werden
kann.
Die Erfindung ist insbesondere auf eine Bremse anwendbar, die die
Funktion einer Feststellbremse oder einer Hilfsbremse erfüllt, das heißt diese Bremse
wirkt ohne Energieverlust und unterhalb einer relativen Drehzahl zwischen den beiden
vorgegebenen Elementen, die je nach Ausführung unterschiedlich ist und durchschnittlich
100 U/min beträgt.
Das erste und das zweite Element können beispielsweise von dem Gehäuse
und der Welle eines Motors gebildet sein, bei dem es sich zum Beispiel um einen
Hydromotor handelt. Bei einem Motor mit drehbarer Welle ist somit das erste Element
feststehend, wogegen das zweite Element drehbar ist. Bei einem Motor mit feststehender
Welle und drehbarem Gehäuse verhält es sich umgekehrt.
Außer in dem Fall, in dem eines der Element drehfest und das andere
dagegen drehbar ist, ist die Erfindung auch auf einen anderen Fall anwendbar, bei
dem beiden Elemente drehbar um eine Drehachse montiert sind, jedoch mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn das zweite Element von der
Welle gebildet wird, die das Sonnenrad eines Planetengetriebes trägt, wogegen das
erste Element von dem Gehäuse dieses Getriebes gebildet wird, auf dessen Innenseite
die Verzahnung ausgeführt ist, die mit den Planetenrädern des Getriebes zusammenwirkt,
um das Gehäuse mit einer Drehgeschwindigkeit in Drehung zu versetzen, die geringer
ist als die der vorgenannten Welle.
Aus dem Patent US 4 057 297
ist eine Vorrichtung zum Bremsen der Drehung einer Welle im Verhältnis zu einem
um diese Welle angeordneten Gehäuse bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden die ersten
Bremsmittel von einer ersten Reihe von Bremslamellen in Form von Ringen gebildet,
die mit dem Gehäuse durch Kerben, die am Innenumfang dieses Gehäuses ausgeführt
sind, und durch entsprechende am Außenumfang der Lamellen ausgeführte Kerben bei
Drehung fest verbunden sind, wogegen die zweiten Bremsmittel von einer zweiten Reihe
von Bremslamellen in Form von Ringen gebildet werden, die zwischen die Bremslamellen
der ersten Reihe eingeschoben und mit der Welle durch Kerben, die ein Flansch aufweist,
der seinerseits mit der Welle bei Drehung fest verbunden ist, und durch entsprechende,
am Innenumfang der Lamellen der zweiten Reihe ausgebildete Kerben bei Drehung fest
verbunden sind.
Bei dieser Vorrichtung ist der Bremskolben in dem Bremsgehäuse an
einem Enden dieses Gehäuses angeordnet. Er wird durch Ringfedern in seine aktive
Stellung gedrückt, in der er die Lamellen der beiden Reihen zwingt, gegeneinander
reibend zusammenzuwirken, wogegen er durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine Bremslösungskammer
in seine inaktive Stellung zurückgebracht werden kann.
Diese Vorrichtung weist mehrere Nachteile auf.
Zum einen umfasst sie eine ziemlich große Anzahl an Teilen, deren
Zusammenbau schwierig ist, woraus sich relativ hohe Herstellungskosten und ein ziemlich
großer Platzbedarf ergeben. Zum anderen besteht die Gefahr, dass der Kolben beim
Bremsen bzw. bei der Deaktivierung der Bremsfunktion bezüglich der nächstgelegenen
Bremsscheibe schleift. Ferner werden die Bremslamellen durch das Bremsmoment sehr
stark beansprucht. Sie müssen im Bereich der Kerben äußerst widerstandsfähig sein,
da hier die Beanspruchung aufgrund der geringen Kontaktfläche zwischen den Kerben
der Lamellen und denen des Elements – Bremsgehäuse oder Bremswelle –,
mit denen sie eine feste Einheit bilden, sehr hoch ist.
Festzuhalten ist auch, dass dieses System die maschinelle Bearbeitung
der Kerben am Innenumfang des Gehäuses, am Außenumfang des mit der Welle verbundenen
Flansches und am Außen- bzw. Innenumfang beider Reihen von Bremslamellen erforderlich
macht. Die Herstellung dieser Kerben selbst ist teuer. Insbesondere müssen bei der
Herstellung anfallende Abfälle sorgfältig entfernt werden, vor allem aus den zwischen
den Kerben ausgebildeten kleinen Zwischenräumen und den von den Kerben gebildeten
scharfen Kanten, um ein komplementäres Eindringen der Kerben der Scheiben und der
des Gehäuses oder des Flansches zu ermöglichen, wobei aber dennoch das axiale Gleiten
der Scheiben beim Bremsen oder Bremslösen möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben,
um mit einer geringen Anzahl von Teilen, geringen Herstellungskosten
und einem beschränkten Raumbedarf ein sicheres und wirksames Bremsen zu gewährleisten.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die ersten und zweiten Bremsmittel
von einer ersten bzw. einer zweiten Reihe von Zähnen einer Klaue gebildet werden,
dadurch dass die Zähne der ersten Reihe mit einer radialen Fläche des Kolbens eine
feste Einheit bilden und dadurch dass das erste Element und der Kolben jeweils ein
Kopplungsprofil aufweisen, das sich auf einer axialen Kopplungsfläche erstreckt,
wobei diese Kopplungsprofile, im Querschnitt zur Drehachse gesehen, Wellen ohne
scharfe Kanten bilden und wobei die Wellen des Kopplungsprofils des ersten Elements
und die Wellen des Kopplungsprofils des Kolbens sich miteinander verzahnen können,
damit sich der Kolben zusammen mit dem ersten Element dreht.
Die Mantellinien der Zähne der ersten und/oder der zweiten Reihe von
Zähnen können radial oder konisch sein.
Die Zähne der ersten Reihe sind mit einer radialen Fläche mit dem
Kolben fest verbunden, was bedeutet, dass sie entweder auf dieser radialen Fläche
direkt maschinell bearbeitet oder in einem separaten kranzförmigen Teil ausgebildet
sind, das an dieser radialen Fläche mit jedem bekannten Mittel befestigt ist.
In letzterem Fall können die Befestigungsmittel, zum Beispiel eine
Schweißnaht, so gewählt und die radiale Fläche des Kolbens so dimensioniert werden,
dass diese Befestigung dem Bremsmoment standhält. Die Zähne der zweiten Reihe können
auf einer radialen Fläche des zweiten Elements direkt maschinell bearbeitet werden,
die der ersten Reihe von Zähnen gegenüberliegt, oder auf dieser radialen Fläche
mit jedem bekannten Mittel befestigt werden.
Die Kopplungsflächen des Kolbens und des ersten Elements weisen eine
Wellenform auf und besitzen keine scharfen Kanten oder scharfkantige Stellen. Die
wellen bilden eine Kurve, deren Tagente in allen Punkten bestimmt werden kann. Jede
vollständige Welle, die einer Periode der Wellenkurve entspricht, verläuft in einem
Winkelbereich von 20 bis 30° oder mehr.
Derartige Wellen sind kostengünstiger herzustellen als Kerben, ermöglichen
aber dennoch eine bei weitem ebenso befriedigende Kopplung bei der Drehung. Insbesondere
ist ein sorgfältiges Abgraten nicht erforderlich, da die Wellen im Gegensatz zu
den Kerben keine scharfen Kanten aufweisen.
Vorteilhafterweise weist eine der Kopplungsflächen wenigstens eine
Dichtungsnut auf, die eine Dichtung aufzunehmen vermag, die eine dichte Verbindung
zwischen den beiden axialen Kopplungsflächen herstellen soll.
Diese Anordnung wird dadurch ermöglicht, dass die Wellen der Kopplungsflächen
im Gegensatz zu den Kerben relativ einfache geometrische Formen bilden, in denen
eine Dichtungsnut so ausgebildet werden kann, dass diese Nut eine Dichtung aufnehmen
kann, die ihrerseits eine relativ einfache Geometrie hat, um die Verbindung zwischen
den beiden Kopplungsflächen abzudichten, wobei deren relatives Gleiten beim Verschieben
des Kolbens aber dennoch ermöglicht wird.
Infolge dieser Anordnung ist es möglich, dass diese Dichtung eine
Seite der Bremslösungskammer begrenzt. Dadurch kann vermieden werden, dass die Bremslösungskammer
in einem Bereich ausgeführt wird, der zu weit entfernt von der radialen Fläche des
Kolbens ist, die die erste Reihe von Zähnen der Klaue trägt, wodurch auch der axiale
Raumbedarf der Vorrichtung eingeschränkt wird.
Vorteilhafterweise weist die Dichtungsnut eine Tiefe auf, die, für
jeden Punkt der Nut quer zu einer Geraden gemessen, die das Kopplungsprofil der
Fläche tangiert, in der diese Nut ausgebildet ist, im wesentlichen über den gesamten
Umfang der Nut konstant ist, so dass die Dichtungsnut eine Dichtung mit konstantem
Querschnitt aufzunehmen vermag, da die beiden Kopplungsprofile komplementäre Formen
haben.
In diesem Fall kann die Dichtungsnut ausgebildet werden, indem auf
der Kopplungsfläche ein Werkzeug bewegt wird, dessen freies Bearbeitungsende sich
stets in gleichem Abstand zur Oberfläche der Wellen befindet. Die zum Einlegen in
diese Nut vorgesehene Dichtung ist gleichfalls einfach herzustellen, da sie wie
die Kopplungsflächen die gleiche Wellenform mit konstantem Querschnitt aufweist.
Alternativ kann die Dichtungsnut so ausgeführt werden, dass ihr Boden
kreisförmig ist (sie wird hier mit einem Werkzeug ausgebildet, dessen Bearbeitungsende
sich in einem Kreis bewegt); in diesem Fall ist ihre in bezug auf die Oberfläche
der Wellen gemessene Tiefe variabel. Die Dichtung hat dann selbst einen variablen
Querschnitt, wobei ihr dem Boden der Nut gegenüberliegendes Profil kreisförmig ist,
wogegen ihr äußeres Profil wellenförmig ist.
Gemäß einer vorteilhaften Anordnung weisen das erste Element und der
Kolben jeweils eine axiale Dichtungsfläche auf, die durch einen Absatz mit der Kopplungsfläche
des ersten Elements bzw. mit der Kopplungsfläche des Kolbens verbunden ist, wobei
die axialen Dichtungsflächen des ersten Elements und des Kolbens einander gegenüberliegen und
durch eine dichte Verbindung miteinander zusammenwirken und die Bremslösungskammer
zwischen der dichten Verbindung der Kopplungsflächen und der dichten Verbindung
der Dichtungsflächen angeordnet ist.
Vorteilhafterweise verläuft das erste Element wenigstens zum Teil
um den Kolben und liegt die Kopplungsfläche des ersten Elements und die Kopplungsfläche
des Kolbens auf einer zur Drehachse weisenden axialen Fläche des ersten Elements
bzw. auf einer axialen Fläche des Kolbens, die der Drehachse entgegengesetzt ist.
Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Kontaktflächen der Kopplungsflächen
relativ groß sind, so dass der Kolben einfach bemessen werden kann, um das Bremsmoment
auszuhalten.
In diesem Fall ist es von Vorteil, dass das erste Element um das zweite
Element angeordnet ist und dass die Kopplungsflächen des ersten Elements und des
Kolbens in von der Drehachse entfernten Bereichen liegen.
Diese Anordnung ist insbesondere insofern von Vorteil, da bekannt
ist, dass die Kräfte, die auf die Teile einwirken, über die das Bremsmoment übertragen
wird, umgekehrt proportional zur Entfernung dieser Teile in bezug auf die Drehachse
des Motors sind. Mit anderen Worten, dadurch dass die Kopplungsflächen von der Achse
beabstandet sind, ist es dem Kolben und dem ersten Element möglich, dem Bremsmoment
ohne vorzeitigen Verschleiß besser auszuhalten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile dient die
nun folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die jedoch keinen
einschränkenden Charakter haben.
Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in
denen:
1 bis 3
drei Einheiten im axialen Schnitt zeigen, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung
in drei Varianten umfassen, und
4 ein Querschnitt längs der Linie IV-IV
aus 1 ist, der nur den Bremskolben zeigt.
In 1 sind die ersten und zweiten Teile,
die sich im Verhältnis zueinander zu drehen vermögen, jeweils von einem Gehäuseteil
10 und einer Welle 12 gebildet.
Diese Einheit kann einen Teil eines Hydromotors bilden, wobei die
Welle mit einem Motorblock durch Kerben 12A bei Drehung fest verbunden
ist, wogegen das Gehäuseteil 10 durch einen radialen Flansch
10A an einem anderen Gehäuseteil befestigt sein kann, das den Nocken des
Motors trägt. Es kann sich um einen Motor mit feststehendem Gehäuse und drehbarer
Welle oder um einen Motor mit drehbarem Gehäuse und feststehender Welle handeln.
In jedem Fall vermögen sich das Gehäuseteil 10 und die Welle
12 im Verhältnis zueinander um die Drehachse 14 zu drehen.
Die Welle und das Gehäuseteil werden in bezug zueinander durch Lagermittel
getragen, die Wälzkörper umfassen, die beispielsweise aus Kugeln 15 gebildet
sind, die in Bahnen mit vier Berührungsstellen angeordnet sind. Generell können
alle Arten von Lagermittel verwendet werden, die die Beanspruchungen auszuhalten
vermögen, die zwischen dem ersten Element 10 und dem zweiten Element
12 bei ihrer Relativdrehung wirken.
Die Bremsvorrichtung umfasst eine erste Reihe von Zähnen
16 einer Klaue, die von einer radialen Fläche 18A des Bremskolbens
18 getragen werden, sowie eine zweite Reihe von Zähnen 20 der
Klaue.
Die Mantellinien der Zähne können radial oder konisch sein, wie mit
unterbrochener bzw. durchgehender Linie mit den Bezugszeichen 16' und
20' gekennzeichnet.
Der Bremskolben 18 ist mit dem von dem Gehäuseteil
10 gebildeten ersten Element bei Drehung fest verbunden. Zu diesem Zweck
weist der Kolben eine axiale Kopplungsfläche 18B mit einem Kopplungsprofil
und das Gehäuseteil 10 eine axiale Kopplungsfläche 10B auf, die
gleichfalls mit einem Kopplungsprofil versehen ist und mit der Kopplungsfläche
18B des Kolbens zusammenwirkt.
In 4 ist die Ausbildung dieser Kopplungsprofile
verständlicher dargestellt. Es ist die radiale Fläche 18A des Kolbens zu
sehen, die mit den Zähnen 16 der Klaue versehen ist. Gleichfalls ist die
Fläche 18B des Kolbens zu erkennen, die eine gewellte Form aufweist, wobei
die Wellen keine scharfen Kanten haben. In dem dargestellten Beispiel weisen die
Wellen der Fläche 18B sechs Bogen auf.
Der Einfachheit halber sind die Wellen der Kopplungsfläche
10B des Gehäuseteils 10 nicht im Querschnitt dargestellt. Diese
weisen nämlich eine zu den Wellen der Fläche 18B komplementäre Form auf,
so dass sich die Wellen der Fläche 10B und die der Fläche 18B,
wie beim Vergleich des oberen mit dem unteren Teil von 1
zu erkennen, miteinander verzahnen. Vorzugsweise sind die Wellen so gewählt, dass
sie genau komplementär zueinander sind, d. h. dass jedem vorstehenden Teil der Wellen
der Fläche 18B ein vertiefter Teil der Fläche 10B entspricht,
in den dieser vorstehende Teil komplementär eingreift und umgekehrt.
In dem dargestellten Beispiel sind die Wellen der Fläche
18B genau periodisch, ihre Zahl beläuft sich auf sechs Stück. Die Periode
17 der Wellen verläuft in einem Winkelbereich &agr; von 60°.
In 1 verläuft das von einem Teil des
Gehäuses gebildete erste Element 10 um den Kolben 18. Die Kopplungsfläche
10B ist folglich auf einer axialen Fläche des Gehäuseteils 10
angeordnet, die der Drehachse 14 zugewandt ist, wogegen die Kopplungsfläche
18B auf einer axialen Fläche des Kolbens 18 angeordnet ist, die
der Drehachse entgegengesetzt ist.
Das Gehäuseteil 10 ist ferner ebenfalls um die Welle
12 angeordnet, und die Kopplungsflächen 10B und 18B sind
in einem Bereich der in 1 dargestellten Einheit angeordnet,
der von der Drehachse 14 entfernt ist.
Der Kolben 18 wird durch die Einwirkung der elastischen Rückstellkraft
einer Ringfeder 22 ständig in seine aktive Bremsstellung zurückgestellt,
die in bezug auf das Element 10 am Bezugszeichen 24 befestigt
ist und die mit der Rückseite 18C des Kolbens 18 (der die Zähne
16 tragenden Seite entegegengesetzt) zusammenwirkt.
Der Kolben vermag durch Zufuhr von Flüssigkeit in eine zwischen dem
Kolben 18 und dem Gehäuseteil 10 angeordneten Bremslösungskammer
26 in seine im oberen Teil von 1 dargestellte
inaktive Stellung verschoben zu werden. Insbesondere weist die Kopplungsfläche
18B eine Dichtungsnut 28 auf, in der eine Dichtung 30
angeordnet ist, die eine dichte Verbindung zwischen den Kopplungsflächen
18B und 10B herstellt. Selbstverständlich kann die Dichtungsnut
auch auf der Kopplungsfläche 10B ausgeführt werden.
Der Boden der Nut 28 ist in 4
mit unterbrochener Linie gekennzeichnet, und es ist zu erkennen, dass die Tiefe
der Nut über ihre gesamte Länge gleichbleibend ist. Da die Kopplungsfläche
10B eine zur Kopplungsfläche 18B komplementäre Form hat, stellt
die Dichtung 30 die dichte Verbindung folglich dadurch her, dass sie einen
gleichmäßigen Querschnitt hat. An jeder Stelle der Nut 28 wird die Tiefe
P der Nut anhand einer Tangente T senkrecht zum Kopplungsprofil der Fläche
18B gemessen. Ist die Nut in der Kopplungsfläche 10B ausgebildet,
wird die Tiefe P selbstverständlich anhand einer das Kopplungsprofil der Fläche
10B tangierenden Geraden gemessen.
Vorteilhafterweise kann die Nut 28 eine Dichtung
30 mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt enthalten. Der Querschnitt
dieser Nut kann auch rechteckig sein. Er kann auch quadratisch, halbkreisförmig
oder anders geartet sein, so dass die Nut eine Dichtung aufzunehmen vermag, deren
Querschnitt kreisförmig, quadratisch oder rechteckig ist, oder gar eine Dichtung,
deren Querschnitt mehrere Bogen, zum Beispiel vier, aufweist.
Wie vorstehend angegeben, kann eine Nut mit variabler Tiefe und kreisförmigem
Boden ausgeführt werden, wobei die Dichtung entsprechend festgelegt wird.
In jedem Fall ragt die gewählte Dichtung vorzugsweise über das Kopplungsprofil
hinaus, in dem die Nut mit einer gleichmäßigen Höhe ausgeführt ist, um die dichte
Verbindung mit dem entsprechend zugeordneten Kopplungsprofil herzustellen.
Die Kammer 26 ist auf einer ersten Seite durch die Dichtung
30 begrenzt, die zwischen den Kopplungsflächen 10B und
18B angeordnet ist. An ihrem anderen axialen Ende ist die Kammer
26 durch eine andere, mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnete
Dichtung begrenzt, die in einer Nut 34 angeordnet ist, welche in einer
axialen Fläche 18D des Kolbens oder in einer axialen Fläche 10D
des Innenumfangs des Gehäuseteils 10 ausgeführt ist, wobei diese beiden
axialen Flächen als axiale Dichtungsflächen bezeichnet werden und einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Diese axiale Flächen sind zum Beispiel einfach zylinderförmig mit
runder Basis. Die axiale Dichtungsfläche 10D des Gehäuseteils
10 ist durch einen radialen Absatz 10E mit der Kopplungsfläche
10B verbunden, wogegen die axiale Dichtungsfläche 18D des Kolbens
18 mit der Kopplungsfläche 18B durch einen radialen Absatz
18E verbunden ist, der eine der radialen Fläche des Absatzes
10E gegenüberliegende radiale Fläche bildet. Die axialen Flächen
10B und 10D einerseits und die axialen Flächen 18B und
18D andererseits bilden somit Stufen.
Wird die Kammer 26 durch ihre Zuleitung 36 mit Flüssigkeit
gespeist, versteht es sich, dass die Flüssigkeit den Kolben 18 gegen die
Einwirkung der durch die Ringfeder 22 ausgeübten Rückstellkraft zurückdrückt
und die Zahnreihen 16 und 20 durch diese Flüssigkeit voneinander
entfernt werden. In 4 ist zu erkennen, dass die axiale
Dichtungsfläche 18D einen allgemeinen Durchmesser aufweist, der etwas größer
ist als der größte Durchmesser der Kopplungsfläche 18B. Der Absatz
18E wird durch die radiale Höhe zwischen der Oberfläche der Kopplungsfläche
18B und dem Durchmesser der Fläche 18D gebildet. In
4 ist gleichfalls der Boden der Nut 34 mit
unterbrochener Linie dargestellt, der eine gleichmäßige Tiefe haben kann.
Die Kopplungsfläche des Kolbens ist folglich in dem in 1
gezeigten Beispiel an dessen Außenumfang angeordnet; es existiert
jedoch eine Fläche, im vorliegenden Fall die axiale Dichtungsfläche, die weiter
von der Achse 14 entfernt ist als die Kopplungsfläche 18B.
Selbstverständlich können jedoch die Dichtungsflächen auch mit einem
Durchmesser ausgeführt werden, der kleiner ist als die Kopplungsflächen. Die in
1 dargestellte Vorrichtung könnte zum Beispiel verändert
werden, um die Flächen 10B und 18B so auszuführen, dass sie zylinderförmig
mit runder Basis sind, wobei ihr Durchmesser zum Beispiel dem kleinsten Durchmesser
D der in 1 dargestellten Fläche 18B entspricht,
wogegen die Kopplungsflächen anstelle der Flächen 10D und 18D
ausgeführt würden, wobei ihr größter Durchmesser (höchster Punkt der Wellen des
Kolbens) nahezu dem Durchmesser D' der Fläche 18D in 1
entspricht, wogegen ihr kleinster Durchmesser etwas größer als der Durchmesser D
wäre.
Es ist jedoch auch möglich, dass nicht nur die Flächen 10B
und 18B sondern auch die Flächen 10D und 18D versetzte
Kopplungswellen aufweisen, um in der Bremslösungskammer radiale Wandelemente auszubilden,
die das Anliegen der Flüssigkeit ermöglichen, um den Kolben zu verschieben.
2 zeigt eine andere Einheit, auf die
die erfindungsgemäße Vorrichtung angewandt werden kann. Es handelt sich um einen
Lagerhalterung für ein Leitrad eines Fahrzeugs. Diese Einheit umfasst folglich einen
Bügel 140 mit einer ringförmigen Basis 142, die am Fahrgestell
eines Fahrzeugs befestigt werden kann und von der zwei axial ausgerichtete Ohren
144 ausgehen. Am äußeren Umfang der Ohren sind Verstärkungen
146 vorgesehen, in die Gelenkzapfen 148 eingreifen, die einander
diametral gegenüberliegen. Ein Rotationsteil 111 ist mit den Ohren
144 durch diese Gelenkzapfen 148 verbunden, so dass sich das Teil
111 in bezug auf das Teil 140 um eine senkrecht zur Drehachse
114 verlaufende Schwenkachse 150 drehen kann.
Das Rotationsteil 111 ist mit Schrauben 119 an einem
anderen Rotationsteil 110 befestigt. Diese Schrauben 119 verbinden
die Teile 110 und 111 fest miteinander, so dass die aus den Teilen
110 und 111 gebildete Einheit ein Gehäuse bildet, das das "erste
Element" der Einheit bildet, im Verhältnis zu dem sich eine Welle 112 um
die Drehachse 114 drehen kann, wobei die Welle 112 innen im Gehäuse
angeordnet ist. Es ist zu erkennen, dass das unter dem Teil 111 verlaufende
freie Ende der Welle 112 mit Kerben 112A versehen ist, die über
ein Kardangelenk seine Verbindung mit einer Antriebswelle ermöglichen.
Ein Flansch 113, der über das Teil 110 übersteht,
ist durch Kerben 113B und 112B mit dem Teil 112 verbunden,
wobei die Kerben 113B am Innenumfang einer Muffe 113' ausgebildet
sind, die mit dem Teil 113 eine Einheit bildet und die innen im Gehäuseteil
110 verläuft. Der Flansch 113 ist folglich mit der Welle
112 bei Drehung fest verbunden. Die aus der Welle 112 und dem
Flansch 113 gebildete Einheit bildet somit das "zweite Element", das sich
im Verhältnis zu dem von den Gehäuseteilen 110 und 111 gebildeten
ersten Element um die Achse 114 zu drehen vermag. Der Flansch
113 weist Bohrungen auf, in die Schrauben oder Bolzen 152 eingreifen
können, die die Befestigung eines Rades ermöglichen.
Es versteht sich, dass die Welle 112 und der Flansch
113 durch die Antriebswelle um die Achse 114 in Drehung versetzt
werden können, wogegen sich die Einheit 110, 111, 112,
113 dank der Gelenkzapfen 148 um die Achse 150 drehen
kann. Das an dem Flansch 113 befestigte Rad ist somit sowohl Antriebsrad
als auch Leitrad. Die Blockierung des Flansches 113 in bezug auf die Welle
112 wird durch eine Mutter 154 und einen Stift 156 vervollständigt.
Das erste von den Teilen 110 und 111 gebildete Element
ist in bezug auf die Drehung um die Achse 114 feststehend; das zweite von
der Welle 112 und dem Flansch 113 gebildete Element dreht sich
dagegen um diese Achse. Dieses zweite Element wird in bezug auf das erste Element
(bezogen auf das Teil 110) durch Lagermittel 115 und
117 getragen, die zum Beispiel konische Wälzlager umfassen.
Die Bremsvorrichtung umfasst eine erste Reihe von Klauenzähnen
116, die mit der radialen Fläche 118A des Bremskolbens
118 fest verbunden sind, sowie eine zweite Reihe von Zähnen 120,
die mit einer radialen Fläche eines Flansches 112' fest verbunden sind,
der mit der Welle 112 eine Einheit bildet oder zum Beispiel durch Kerben
auf der Welle befestigt ist, die innen im Teil 111 angeordnet ist.
Der Kolben 118 wird durch gleichmäßig über einen Umfang verteilte
Schraubenfedern 122 ständig in seine aktive Bremsstellung zurückgeholt.
Die Kopplungsfläche 118B des Kolbens ist auf einem axialen Teil des Kolbens
ausgebildet, der dessen radialer Fläche 118A benachbart ist. Die Kopplungsfläche
111B des "ersten Elements" ist auf einem axialen Teilstück des Innenumfangs
des Teils 111 ausgebildet, das der Fläche 118B gegenüberliegt.
Das radiale Ende des axialen Teilstücks bildet im Verhältnis zum Innenumfang des
Teils 110 einen Absatz 111E, dem gegenüber ein auf dem Kolben
gebildeter Absatz 118E verläuft. Die Kopplungsflächen 111B und
118B weisen Wellen auf, die denjenigen der Kopplungsflächen 10B
und 18B aus 1 entsprechen. Das Teil
110 und der Kolben 118 weisen gleichfalls zylindrische, axiale
Dichtungsflächen 110D und 118D auf, die wie die Flächen
10D und 18D aus 1 angeordnet sind.
Die Kopplungsflächen 111B und 118B einerseits und
die Dichtungsflächen 110D und 118D andererseits sind durch Dichtungen
abgedichtet, die den Dichtungen 30 und 32 aus 1
entsprechen, wobei diese Dichtungen in Nuten angeordnet sind, die den Nuten
28 und 34 entsprechen.
Wie in 1, sind die Dichtungsflächen in
einem Durchmesser angeordnet, der größer ist als derjenige, in dem die Teile der
Kopplungsflächen 111B und 118B mit größerem Durchmesser angeordnet
sind. Die Bremslösungskammer 126 ist zwischen den Absätzen 111E
und 118E ausgebildet. Die Bremslösungsleitung 136 mündet in diese
Kammer und ist in dem Teil 111 ausgebildet (in 2
nur teilweise dargestellt).
Beschrieben wird nun 3, die eine andere
Einheit zeigt, an die eine erfindungsgemäße Vorrichtung angebracht werden kann.
Diese Einheit wird von einem Reduktionsgetriebe gebildet, dessen Welle
212, die zu diesem Zweck Kerben 212A aufweist, durch eine Antriebswelle
in Drehung versetzt werden kann, die ihrerseits zum Beispiel durch einen Hydromotor
angetrieben wird. Diese Welle 212 dreht sich um die Drehachse
214, auf die sie ausgerichtet ist. Die Welle weist in einem mittleren Bereich
eine Zahnung 260 auf, die das Sonnenrad des Reduktionsgetriebes bildet.
Die Einheit umfasst noch einen Planetenradträger 262, der (zum Beispiel
drei) zylindrische Erweiterungen aufweist und mittels Lager 266 Planetenräder
268 trägt, welche Zahnräder bilden, deren Zähne sich mit den Zähnen des
Sonnenrades 260 verzahnen.
Der Planetenradträger ist in bezug auf die Drehung um die Achse
214 feststehend. Um die Planetenräder an Orte und Stelle zu halten sind
in bezug auf den Planradträger Halteringe 270 und 272 befestigt,
wobei die die Planetenräder tragenden Wälzlager zwischen den radialen Flächen gehalten
werden, die diesen Ringen gegenüberliegen. Die Welle 212 wird bei Drehung
in bezug auf den Ring 272 durch Lagermittel 215 getragen.
Die Einheit umfasst auch ein Gehäuse, das zwei Teile 210
und 211 aufweist, die durch Schrauben 213 zusammengefügt sind,
sowie ein drittes Teil 211', das an dem Teil 210 mit Schrauben
213' befestigt ist und insgesamt die Form eines radialen Schildes hat und
das Gehäuse an der Seite abschließt, die dem Ende der Welle 212 entgegengesetzt
ist, das die Kerben 212A trägt.
Der Innenumfang des Teils 211 des Gehäuses umfasst eine innere
Zahnung 274, in die die Zähne der Planetenräder 268 eingreifen.
Da der Durchmesser, in dem die Zahnung 274 angeordnet ist, offensichtlich
weit größer ist als der Durchmesser, in dem die Zahnung 260 angeordnet
ist, dreht sich das Gehäuse, das durch die Einheit bestehend aus den Teilen
210, 211 und 211' gebildet ist, langsamer als die Welle
212.
In diesem Beispiel wird das "erste Element" von dem Gehäuse
210, 211, 211' gebildet, das sich um die Drehachse
214 dreht, wogegen das "zweite Element" die Welle 212 umfasst,
die sich ebenfalls um die Achse 214 dreht, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit.
Infolge dieses Geschwindigkeitsunterschiedes sind das erste und das zweite Element
folglich mit relativer Drehung um die Achse 214 montiert.
Der Teil 211 des Gehäuses wird bei Drehung bezüglich des
Satellitenradträgers durch Lagermittel 217 und 217' getragen,
wobei die Wälzkörper der Lagermittel 217' zwischen dem Ring 272
und dem Innenumfang des Gehäuseteils 211 angeordnet sind. Das "erste Element"
und das "zweite Element" werden folglich im Verhältnis zueinander durch die Lagermittel
215, 217 und 217' getragen.
Die Bremsvorrichtung der in 3 dargestellten
Einheit umfasst eine erste Reihe von Zähnen 216, die mit einer radialen
Fläche 218A des Kolbens 218 fest verbunden sind, sowie eine zweite
Reihe von Zähnen 220, die auf einer radialen Fläche eines radialen Flansches
223 ausgeführt sind, welcher an der Welle 212 befestigt ist und
mit dieser durch die Kerben 212B und 223B in bezug auf die Welle
bei Drehung fest verbunden ist. Es ist festzuhalten, dass der Flansch
223 auch einstückig mit der Welle ausgeführt sein könnte. Der Kolben
218 wird durch die über einen Umfang gleichmäßig verteilten Schraubenfedern
ständig in seine aktive Bremsstellung zurückgeholt.
Der Kolben wirkt mit dem Teil 210 des Gehäuses zusammen.
Insbesondere ist die Kopplungsfläche 218B des Kolbens auf dessen radial
ganz außen gelegener Fläche in einem axialen Teilstück des Kolbens angeordnet. Das
heißt, diese Kopplungsfläche begrenzt die äußere Ummantelung des Kolbens. Die Kopplungsfläche
210B des ersten Elements liegt ihrerseits auf einer axialen Fläche des
Innenumfangs des Gehäuseteils 210, der der Fläche 218B des Kolbens
gegenüberliegt. Die Kopplungsfläche 218B ist mit einer axialen Dichtungsfläche
218D des Kolbens durch einen Absatz 218E verbunden, der radial
näher an der Achse liegt als die Fläche 218B. Die Kopplungsfläche
210B ist ebenfalls durch einen Absatz 210E mit der axialen Dichtungsfläche
210D des ersten Elements verbunden. Die axialen Dichtungsflächen
210D und 218D können zylinderförmig mit runder Basis sein. Die
Bremslösungskammer 226 ist zwischen den die radiale Flächen 210E
und 218E bildenden Absätzen ausgebildet. Diese Bremslösungskammer kann
mit Flüssigkeit gespeist werden, um den Kolben durch eine Bremslösungsleitung
236 in Richtung seiner inaktiven Stellung zu beanspruchen.
Diese Leitung umfasst mehrere Teilstücke, das heißt ein axiales Teilstück
236, das in dem Teil 210 ausgebildet ist und direkt in die Absatzfläche
210E mündet.
Dieses axiale Teilstück 236 ist durch ein radiales Teilstück
236A mit einer Nut 236B verbunden, die am Außenumfang der Welle
212 ausgebildet ist, wobei diese Nut ihrerseits mit einem radialen Leitungsteilstück
236C verbunden ist, das in der Welle 212 ausgeführt ist. Selbstverständlich
sind das erste axiale Teilstück 236 und das radiale Teilstück
236A durch Stöpsel 237 an der Seite ihrer Enden verschlossen,
die der Bremslösungskammer 226 bzw. der Nut 236B entgegengesetzt
liegen. Die Leitung 236C ist ihrerseits mit einem in der Welle ausgeführten
axialen Teilstück 236D verbunden, an das ein weiteres radiales Teilstück
236E angeschlossen ist, das in eine neue Nut 236F mündet, die
am Außenumfang der Welle 212 zwischen einer axialen Fläche der Welle und
einer dem Planetenradträger 262 gegenüberliegenden axialen Fläche ausgeführt
ist. Diese Nut 236F ist mit einer nahezu radialen Leitung 236G
verbunden (in der Figur schräg dargestellt), und diese Leitung ist schließlich mit
einem axialen Teilstück 236H verbunden, dessen Öffnung, die den Anschluss
an eine Bremslösungsquelle ermöglicht, auf der radialen Fläche 262' des
Planetenradträgers angeordnet ist, die dem Gehäusedeckel 211' entgegengesetzt
liegt. Das axiale Teilstück 236D ist an dem freien Ende der mit den Kerben
versehenen Welle 212 durch einen Stöpsel verschlossen, ebenso wie das Teilstück
236G, das an seinem der Nut entgegengesetzt liegenden Ende durch einen
Stöpsel verschlossen ist.
Es ist schließlich festzuhalten, dass mit der Einheit aus
3 eine Bremsvorrichtung vorgesehen werden könnte, die
dazu dient, durch ihr Teil 210 das Gehäuse mit dem Planetenradträger
262 zu bremsen und in der Drehung anzuhalten. Der Bremskolben wäre zum
Beispiel mit dem Teil 210 bei Drehung fest verbunden wie der Kolben
218 aus 3, wogegen die zweite Reihe von Zähnen
an einem mit dem Planetenradträger bei Drehung fest verbundenen Element befestigt
wäre, zum Beispiel dem Ring 272.