Beschreibung :

Die Erfindung betrifft eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung eines an mindestens einer Führungsschiene geführten Schlittens, wobei die Vorrichtung mindestens ein, über ein Schiebekeilge- triebe betätigbares, Reibgeheirane umfasst, das wenigstens eine in einem Vorrichtungsgehäuse gelagerte, an die Führungsschiene anpressbare Reibbacke aufweist und wobei das mit Hilfe von Fremdenergie bewegte Schiebekeilgetriebe zur Be- und zur Entlastung des Reibgehemmes pro Be- und Entlastungsrichtung mittels mindestens einem Stellglied oder mittels einem Federsystem, das mindestens ein Federelement umfasst, bewegbar ist.

Aus der DE 102 07 605 Cl ist eine vergleichbare Brems- und/oder Klemmvorrichtung bekannt. Allerdings wird dort das Schiebekeilgetriebe pneumatisch betätigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung zu entwickeln, die bei großer Klemmkraft einen geringen Bauraumbedarf und eine geringe Eigenmasse hat. Zudem soll sie bei wartungsarmer, einfacher und sicherer Handhabung die Brems- und Klemmkräfte reaktionsschnell und nahezu verschleißfrei freisetzen.

Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dazu lagert das einzelne Stellglied zwischen einem Gestell oder Gehäuse und einem darin geführten - in einer Arbeits- richtung bewegliches - Betätigungselement ein oder mehrere Formgedächtniselemente, wobei die Formgedächtniselemente direkt oder über ein Getriebe auf das Betätigungselement wirken. Jedes Formgedächtniselement weist eine Hüllgestalt für einen Zustand niedriger und eine Hüllgestalt für einen Zustand hoher Energie auf und jede Hüllgestalt hat in Arbeitsrichtung eine eigene von der jeweils anderen Hüllgestalt differierende Länge. Das einzelne Formgedächtniselement wechselt durch die Zu- oder Abführung von Energie von der einen Hüllgestalt in die andere.

Die einzelne Brems- und/oder Klemmvorrichtung umfasst ein Reib- gehemme und ein zweidimensionales ebenes Schiebekeilgetriebe. Das Reibgehemme wirkt über eine Reibbacke auf eine Führungs- schiene, auf der der Maschinen- oder Messgeräteschlitten gelagert und geführt ist, der diese Vorrichtung trägt. Das einzelne Reibgehemme entwickelt seine Brems- und Klemmwirkung durch das Betätigen eines Stellgliedes. Ggf. kann es auch durch das Freisetzen von in einem Federspeicher gespeicherten Federenergie aktiviert werden.

Die hier verwendeten Stellglieder basieren beispielsweise auf einem metallurgischen Formgedächtniseffekt. Durch Zufuhr und/oder Wegnahme einer bestimmten Wärmemenge ändern sog. Formgedächtniselemente ihre Gestalt. Die Gestaltsänderung wird zur Erzeugung von Weg und Kraft ausgenutzt. Die Wegänderung kann hierbei linear oder gekrümmt, wie z.B. in einem SchwenkzylInder,

orientiert sein. Sie kann sich ein-, zwei-, oder dreidimensional erfolgen.

Die Gestaltsänderung der Formgedächtniselemente kann elektrisch oder thermisch bewirkt werden. Im zweiten Fall werden beispielsweise heiße Gase, Dampf oder heiße Flüssigkeiten durch die Form- gedächtniselemente gefördert.

Die Führungsschiene, an denen die Reibbacken zur Anlage kommen, können z.B. prismatische, rechteckförmige, runde, ovale oder po- lygonförmige Querschnitte haben. Auch ist die Reibpaarung nicht auf Linearführungen begrenzt. Anstelle der erwähnten Führungsschienen können im Raum gekrümmte Schienen verwendet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.

Figur 1: Schnitt durch eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung mit zwei Reibgehemmen im unbetätigten Zustand; Figur 2 : Vorrichtung nach Figur 1 im betätigten Zustand; Figur 3: Schnitt durch eine halbseitige Brems- und/oder

Klemmvorrichtung mit zwei Linearantrieben pro Reib- gehemme im betätigten Zustand;

Figur 4: Rückansicht der Brems- und/oder Klemmvorrichtung nach Figur 3;

Figur 5: Linearantrieb mit gleichsinnig angeordneten

Formgedächtniselementen;

Figur 6: Dimetrischer Längsschnitt zu Figur 5; Figur 7: Frontansicht zu Figur 5;

Figur 8: Längsschnitt zu Figur 5;

Figur 9: Draufsicht auf ein unbetätigtes Formgedächtniselement mit drei u-förmigen Verformungsabschnitten; Figur 10: Draufsicht auf ein unbetätigtes Formgedächtniselement mit vier geraden, speichenförmig angeordneten

Verformungsabschnitten.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Brems- und/oder Klemmvorrich- tung, wie sie beispielsweise in vielen Horizontal- oder Vertikalschlitten u.a. in Werkzeug- und Messmaschinen verwendet werden. Die Vorrichtungen der vorliegenden Ausführungsform sind hierbei am entsprechenden Geräteschlitten so angeordnet, dass sie die - die Schlittenlängsführung vorgebenden - Führungsschie- nen z.B. mit zwei Reibgehemmen umgreifen.

In den Figuren 1 bis 4 ist ein Abschnitt einer doppelprismatischen Führungsschiene (1) dargestellt. Die Führungsschiene (1) besteht aus einem Stab mit einem annähernd quaderförmigen Hüll- querschnitt, in den beidseitig je eine im Wesentlichen v-förmige Nut mit verbreitertem Nutgrund eingearbeitet ist. Sie kontaktiert über ihre Bodenfläche (7) z.B. das sie tragende hier nicht dargestellte Maschinenbett. Zwischen je zwei Führungsflächen (4, 5) befindet sich hier je eine den Nutgrund bildende vertikale Stegfläche (6) , an der sich beim Bremsen die Reibbeläge (99) der Reibgehemme (90) abstützen.

Die Führungsschiene (1) wird von einem Gehäuse (10) beidseitig umgriffen. Im Gehäuse (10) sind zwei gegeneinander Brems- und Klemmkräfte erzeugende Vorrichtungen integriert. Das im Prinzip c-förmige Gehäuse (10) besteht aus einem Quader, der quer zu seiner Längsausdehnung eine Umgriffsnut (14) aufweist, die einen rechteckförmigen Querschnitt hat. In dem durch die Nut (14) entstandenen Freiraum ist die Führungsschiene (1) platziert. Die

Nutbreite ist wenige Millimeter breiter als die Führungsschienenbreite in dem vom Gehäuse (10) umgriffenen Bereich. Die Nuttiefe entspricht ca. 85% der Führungsschienenhöhe.

Das Gehäuse (10) hat z.B. gemäß Figur 4 - quer zur Führungslängsrichtung (2) - eine Gesamtbreite, die ca. der dreifachen Breite der Führungsschiene entspricht. Die Gesamthöhe des Gehäuses (10) beträgt z.B. 130% der Führungsschienenhöhe. Die Länge des Gehäuses (10) - in der Zeichnungsebene von Figur 3 gemessen - entspricht beispielsweise dem Eineinhalbfachen der Führungsschienenhöhe aus Figur 2.

Das Gehäuse (10) hat nach Figur 4 eine rechte (11) und eine linke Gehäusezone (12) . Beide Zonen (11, 12) , befinden sich un- terhalb eines Bereiches, über den die Vorrichtung am entsprechenden Schlitten befestigt wird. Jede Gehäusezone (11, 12), vgl. Figur 3, weist eine mehrstufige Durchgangsbohrung (23, 31, 34, 38) auf, deren Mittellinie (39) parallel zur Führungslängs- richtung (2) orientiert ist, vgl. Figur 3. Die Durchgangsbohrung setzt sich aus einer Führungsflächenbohrung (23) , einer Käfig- sitzausnehmung (31) , einer Stößelbohrung (34) und einer Zylinderbüchsenbohrung (38) zusammen.

Im Bereich der Öffnung der Führungsflächenbohrung (23) befindet sich ein Feingewinde und eine einen Quetschring (24) aufnehmende Nut.

Am planen ringflächigen Grund der Führungsflächenbohrung (23) befindet sich als Anschlag ein Sicherungsring (29) . Hinter dem Sicherungsring (29) liegt die Käfigsitzausnehmung (31) . Sie erstreckt sich über den gesamten Bereich einer quer zur Stufenbohrung (23, 31, 34, 38) vorhandenen Gehemmebohrung (41) . Die Aus- nehmung (31) ist ein Langloch, dessen Breite geringfügig größer ist als die eines dort eingebauten Käfigs (95) . Die maximale

Höhe der Ausnehmung (31) entspricht dem Durchmesser der Führungsflächenbohrung (23) . Die Ausnehmung (31), "vgl. in Figur 4 die gestrichelte Linie in der Gehäusezone (11) , hat im Querschnitt an den nicht geradlinigen Flanken eine ovale Kontur, die im oberen und unteren Bereich abschnittsweise der Kontur der Führungsflächenbohrung folgt.

An die Käfigsitzausnehmung (31) bzw. eine Hauptϊ>ohrung (42) , vgl. Figur 2, schließt sich die erheblich kleinere, kurze Stö- ßelbohrung (34) an. Sie bildet den engsten Querschnitt der gesamten Stufenbohrung (23, 31, 34, 38) . Die Stößelbohrung (34) ^■ mündet in eine Zylinderbüchsenbohrung (38) , deren Durchmesser z.B. dem Durchmesser der Führungsflächenbohrung (23) entspricht. Die Zylinderbüchsenbohrung (38) trägt ein Feingewinde. Alle Ab- schnitte der Stufenbohrung liegen koaxial zu der Mittellinie (39) .

Die quer zur Stufenbohrung (23, 31, 34, 38) verlaufende Gehemmebohrung (41) hat eine Mittellinie (46) , die die Mittelli- nien (39) der Stufenbohrungen im Ausführungsbeispiel im Abstand von z.B. 1 mm kreuzt. Beispielsweise schneidet die Mittellinie (46) die Mittellinie (2) der Führungsschiene (1) . Letztere (2) liegt in einer Ebene, die durch zwei Geraden definiert wird, die wiederum durch den Schnitt von jeweils zwei an eine Stegfläche (6) anschließende ebenen Führungsflachen (4, 5) erzeugt werden. Die Mittellinie (46) ist um ca. 7% der Tiefe des Gehäuses (10) zur Zylinderbüchsenbohrung (38) hin versetzt.

Jede Gehenimebohrung (41) hat drei abgestufte Bereiche, vgl. Fi- gur 3. Von der Gehäuseaußenseite her sind das eine Hauptbohrung (42) , eine Druckstückführungsbohrung (44) und eine Austrittsbohrung (45) . Die Hauptbohrung (42) schneidet sich mit der Käfigsitzausnehmung (31) . In den Gehäusezonen (11, 12), siehe Figur 1, kann man die Durchdringungslinien (43) erkennen.

In diesem Bereich sitzt der Käfig (95) , der zwei Zylinderrollen (106, 107) lagert. Beide Zylinderrollen (106, 107) liegen an einem Schiebekeil (92) eines Schiebekeilgetriebes an. Die außen- liegende Zylinderrolle (106) stützt sich an einer Einstellschraube (91) ab, während die innenliegende Zylinderrolle (107) an einem hier unbelasteten Druckstück (96) anliegt.

Im Bereich der Einstellschraube (91) trägt die Hauptbohrung (42) ein Feingewinde. Die Einstellschraube (91) ist eine zylindrische Scheibe, die an der äußeren Stirnfläche Bohrungen für den Eingriff eines Zapfenschlüssels aufweist. Sie hat ein Außengewinde, das in einer Ringnut endet. In der Nut ist ein Quetschring als Schraubensicherung eingelassen.

Das Druckstück (96) ist ein zylindrischer Kolben mit einer angeformten Kolbenstange. Die Kolbenstange ragt bei betätigtem Reib- gehemme (90) aus der Austrittsbohrung (45) heraus. Am Übergang der Kolbenstange zum Kolben befindet sich eine Stirnnut, in der ein elastischer Rückhubring (98) mit z.B. rechteckigem Einzelquerschnitt sitzt.

Vor der außenseitigen Stirnfläche des Druckstückes (96) ist in der Umgriffsnut (14) eine Reibbacke (99) angeordnet, vgl. Fi- gur 4. Die Reibbacke (99) ist hier beispielsweise ein prismatischer Körper, dessen Kontur teilweise mit der Nutkontur der Führungsschiene (1) korrespondiert. Sie ist im Wesentlichen ein langgestreckter Quader, der zur Führungsschiene (1) hin im Bereich deren Führungsflächen (4, 5) je eine 45°-Schräge aufweist. Die Höhe der Reibbacke (99) entspricht z.B. der doppelten Reibbackenbreite. In der der Stegfläche (6) der Führungsschiene (1) zugewandten Außenfläche ist beispielsweise ein Reibbelag (104) eingepresst. Dazu ist in die Reibbacke (99) von der Außenfläche her eine Vertiefung eingearbeitet, deren Tiefe z.B.

das Vierfache des Betrages ist, um den der Reibbelag (104) über die umliegende Außenfläche übersteht. Der Überstand beträgt beispielsweise 0,5 mm. Die Vertiefung stellt sich in der Außenfläche als Rechteck mit abgerundeten Ecken dar. Die Breite ist ge- ringfügig kleiner als die Höhenausdehnung der Stegfläche (6) . Die Länge des Reibbelags (104) entspricht z.B. dem Vierfachen seiner Breite. Sie ist z.B. geringfügig kürzer als die Tiefe des Gehäuses (10) .

Für den Reibbelag (104) wird ein pulvermetallurgisch hergestellter Reibwerkstoff auf Bronzebasis verwendet. Der Reibwerkstoff enthält zusätzlich keramische Bestandteile. Der Reibbelag (104) ist in die Vertiefung (101) eingepresst. Ggf. ist der Reibbelag (104) an den seitlichen Wandungen der Vertiefung (101) ver- klebt oder verlötet.

Es ist auch möglich den Reibbelag z.B. als eine Reihe von mehreren runden, eckigen oder polygonalen Scheiben in entsprechende Vertiefungen einer Reibbacke anzuordnen.

Zwischen dem Druckstück (96) und der Einstellschraube (91) ist der Schiebekeil (92) umgeben von dem Käfig (95) angeordnet. Der Schiebekeil (92) ist z.B. ein trapezförmiger Körper mit recht- eckigen Querschnitten. Er ist starr, z.B. mittels einer

Schraube (54) an einem in der Führungsflächenbohrung (23) gelagerten Führungskolben (53) befestigt. Der Schiebekeil (92), der auch die Kolbenstange des Führungskolbens (53) darstellt, hat u.a. eine Stütz- (94) und eine Keilfläche (93) . Beide Flächen sind rechteckig und z.B. plan. Die jeweils dem Druckstück {96) zugewandte Keilfläche (93) schließt mit diesem z.B. einen spitzen Winkel von 1 bis 5 Winkelgraden ein. Die Stützfläche (94) verläuft parallel zur Stirnfläche der benachbarten Einstellschraube (91) . Beispielsweise verjüngen sich die Querschnitte

des Schiebekeils (92) linear mit zunehmendem Abstand weg von der Kolbenstangenseite des Führungskolbens (53) .

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist das erste, in der Nähe des Führungkolbens gelegene Viertel der Länge des Schiebekeils (92) nicht abgeschrägt. Beim Schiebekeil (92) des Ausführungsbeispiel nach Figur 3 schließt sich an die Keilfläche (93) zusätzlich eine Plateaufläche (101) an. Letztere ist parallel zur Stützfläche (94) orientiert. Auf ihr liegt die Druckrolle (107) bei betätigter Vorrichtung auf.

Der den Schiebekeil (92) umgebende Käfig (95) hat eine Querschnittsform, die mit Spiel in die Käfigsitzausnehmung (31) passt. Er hat mittig - parallel zur Führungslängsrichtung - zur Aufnahme des Schiebekeils (92) einen rechteckigen Durchbruch, der geringfügig größer ist als der größte Querschnitt des Schiebekeils (92) . Quer zu diesem Durchbruch befindet sich außermittig ein ebenfalls rechteckiger Durchbruch. Letzterer dient der Aufnahme der Zylinderrollen (106, 107) . Der Durchbruch ist um ca. 7% der Käfiglänge aus der Käfigmitte heraus - von der Kolbenstangenseite des Führungskolbens (53) weg - versetzt. Die Höhen der Durchbrüche entsprechen z.B. der Länge der Zylinderrollen (106, 107) . Beide Durchbrüche sind nicht höhenversetzt.

Im Feingewinde der Führungsflächenbohrung (23) ist ein Kühlkörpergehäuse (51) eingeschraubt. In dem Kühlkörpergehäuse (51), eine dünnwandige zylindrische, ggf. gerippte Büchse mit planem Boden, lagert jeweils ein Linearstellglied (60), das bei Bedarf auf die Vorderseite des Führungskolbens (53) wirkt. Das Linearstellglied (60) wird z.B. mittels eines Sicherungsringes (55) im Kühlkörpergehäuse (51) axial fixiert. Anstelle eines nach Figur 3 mit Kühlrippen (52) ausgestatteten vollflächigen Gehäuses kann auch ein z.B. filigranes mit vielen Durchbrüchen versehenes

Gestell verwendet werden, das das Stellglied (60) nur ab- schnitts- oder teilweise umgreift. Ggf. kann das Stellglied z.B. auch über ein Außengewinde direkt im Feiήgewinde der Führungsflächenbohrung (23) eingeschraubt und gesichert werden.

Der in die Führungsflächenbohrung (23) hineinragende Rand des Kühlkörpergehäuses (51) kann einen Anschlag für den Führungskolben (53) bilden. Letzterer hat beispielsweise einen wirksamen Durchmesser von ca. 25 mm.

Die in den Figuren 1 bis 3, 6 und 8 dargestellten Stellglieder (60) haben jeweils ein büchsenförmiges Gehäuse (61) , das mit einem Gehäusedeckel (63) verschlossen ist. Im Gehäuse (61) be- finden sich in der Regel mehrere beispielsweise hintereinander angeordnete Formgedächtniselemente (81, 82) . Letztere wirken auf ein Betätigungselement (65), das in einer z.B. zentralen Bohrung (64) des Gehäusedeckels (63) in Arbeitsrichtung (59) des Stellglieds (60) als Schubglied geradlinig verschiebbar geführt ist.

Nach Figur 3 sind am Vorrichtungsgehäuse (10) vier Stellglieder (60) angeordnet. Alle Stellglieder (60) umfassen jeweils fünf Formgedächtniselemente (81, 82) . Die einzelnen Formgedächt- niselemente (81, 82) haben z.B. eine Hüllgestalt, die der Hüllgestalt einer handelsüblichen Tellerfeder nach DIN 2093 vergleichbarer Größe zumindest annähernd entsprechen. Die Formgedächtniselemente (81, 82) sind im Gehäuse (61) zwischen dem Gehäuseboden (62) und dem Gehäusedeckel (63) gestapelt. Sie sind in den Figuren 1 bis 8 nur symbolisch vereinfacht als tellerfe- derähnlichen Bauteile dargestellt.

In den Figuren 9 und 10 sind zwei unbetätigte, einteilig hergestellte Formgedächtniselemente (81, 82) in der Draufsicht darge-

stellt. Jedes Formgedächtniselement (81, 82) besteht aus zwei Ringen (85) und (86) , zwischen denen z.B. mehrere Verbindungselemente (87, 88) in Form von geraden oder gebogenen Speichen angeordnet sind. Die Verbindungselemente (87, 88) sind die soge- nannten Verformungszonen des einzelnen Formgedächtniselements (81, 82) . Die Formgedächtniselemente haben beispielsweise einen Durchmesser von 20 bis 30 Millimetern und eine Wandstärke von ca. einem Millimeter. Bei diesen Abmessungen erzielen sie bei einer Temperaturerhöhung von 60° auf 80° Celsius, abhängig von der Länge der Verformungszonen, eine Längenänderung in Arbeitsrichtung (59) - also normal zur Zeichnungsebene - von ca. 2 bis 3 Millimetern. Ein ausgelenktes Element (81, 82) ist dann mit einer Stützkraft von 50 bis 100 Newton belastbar.

Nach Figur 10 sind bei dem Formgedächtniselement (82) zwischen dem Innenring (85) und dem Außenring (86) vier zumindest annähernd geradlinige Verbindungselemente (88) angeordnet. Sie sind zwischen dem Innenring (85) und dem Außenring (86) mit äquidis- tanter Teilung verteilt. Das einzelne Verbindungselement (88) steht tangential vom Innenring (85) ab. Zur Betätigung des Formgedächtniselements (82) wird diesem Wärme zugeführt. Nach Zufuhr einer bestimmten Wärmemenge verformen sich die Verbindungselemente bogenförmig normal zur Zeichnungsebene. Dadurch wird der axiale Abstand der konzentrischen Ringe (85, 86) z.B. vergrö- ßert. Die Gesamthöhe des einzelnen Formgedächtniselements (82) verdoppelt sich hierbei mindestens.

Gemäß Figur 9 sind bei dem Formgedächtniselement (81) zwischen dem Innenring (85) und dem Außenring (86) drei u-förmige Verbin- dungselemente (87) angeordnet. Jedes Verbindungselement (87) erstreckt sich über eine Viertelkreisfläche. Bei einer Zufuhr von Wärme verformen sich die beiden Schenkel eines Verbindungselements gleichsinnig, so dass sich ein größerer Hub ergibt als bei den Verbindungselementen (86) .

Im Ausführungsbeispiel werden die Verbindungselemente (87, 88) mittels Stromdurchfluss erhitzt. Dazu wird zwischen dem Innen- ring (85) und dem Außenring (86) eine elektrische Spannung angelegt. Hat das unbetätigte, relativ kühle Formgedächtniselement (81, 82) eine Hüllgestalt (83) einer belasteten Tellerfeder, so hat das erhitzte Element die Hüllgestalt (84) einer unbelasteten Tellerfeder.

In Figur 3 beinhaltet das unten dargestellte Stellglied (60) fünf betätigte Formgedächtniselemente (81, 82) . Sie sind im Gehäuse (61) wechselweise gestapelt, wobei das unterste Element mit seinem Außenring auf dem Gehäuseboden (62) aufliegt. Das oberste Element des Stapels trägt das Schubglied (65) . Das Schubglied (65) stützt sich am oberen Formgedächtniselement (81, 82) über einen Sicherungsring (66) oder dergleichen ab. Zwischen dem Sicherungsring (66) und dem Gehäusedeckel (63) ist ein Fe- derteller (67) und eine Rückholfeder (68) angeordnet. Die Rückholfeder (68) drückt über den Federteller (67) gegen den Stapel aus Formgedächtniselementen (81, 82) .

Das in Figur 3 oben dargestellte Stellglied (60) ist baugleich zu dem unteren. Allerdings sind dort die Formgedächtniselemente (81, 82) nicht betätigt. Ihre jeweilige Hüllgestalt (83) hat im Verhältnis zu den Hüllgestalten des anderen Stellglieds (60) ein kleineres Volumen. Dadurch befindet sich das Schubglied (65) in seiner hinteren, eingefahrenen Position.

In den Figuren 5 bis 8 ist ein Stellglied dargestellt, in dem die Formgedächtniselemente (81, 82) gleichsinnig angeordnet sind, d.h. alle Elemente (81, 82) sind parallel zueinander aus-

gerichtet. Dazu sind in der Innenwandung des Gehäuses (61) z.B. Nuten (71) eingearbeitet, vgl. Figur 8, in denen Sicherungsringe (72) als Auflage für die einzelnen Formgedächtniselemente (81, 82) dienen. Auch das Schubglied (65) weist entspre- chende Nuten (73) und Sicherungsringe (74) auf, an denen sich die Innenkanten der Elemente (81, 82) abstützen. In derartigen Stellgliedern kann die Stützkraft entsprechend der Anzahl der Formgedächtniselemente (81, 82) vervielfacht werden. Allerdings entspricht die Länge eines Arbeitshubs nur der eines Ele- ments (81, 82) .

Selbstverständlich kann die aus den Figuren 1 bis 3 bekannte Anordnung mit der Anordnung nach den Figuren 6 bzw. 8 kombiniert werden, um so Hub und Stützkraft variieren zu können.

Während des Normalbetriebes des die Vorrichtung tragenden Schlittens befindet sich die Vorrichtung entsprechend der Figur 1 im unbetätigten Zustand. Der Führungskolben (53) benutzt den freien Rand des Gehäuses (51) als Anschlag, vgl. Figur 3. Der Schiebekeil (92) befindet sich in seiner hinteren Position. Die Zylinderrollen (106, 107) sitzen unbelastet im Käfig (95) . Der einzelne Käfig (95) wird jeweils von zwei Schraubenfedern (27), die in nichtdargestellten Käfigbohrungen eingesteckt sind und sich am Boden der Käfigsitzausnehmung (31) abstützen, gegen einen als Anschlag dienenden Sicherungsring (29) gedrückt, vgl. rechte Gehäuseseite der Vorrichtung in den Figuren 1 und 2. Dort sind die räumlich darüber liegenden Schraubenfedern (28) nur zur Verdeutlichung weggelassen. Das jeweilige Druck- stück (96) liegt bei weitgehend entlastetem, aber dennoch anliegendem Rückhubring (98) in der Regel nicht an der Reibbacke (99) an. Der Rückhubring (98) hat noch mindestens so viel Vorspannung, dass das Druckstück (96), die Zylinderrollen (106, 107)

und der Schiebekeil (92) spielfrei an der Einstellschraube (91) anliegen.

Nach Figur 1 ist in der Bohrung des freien Ende des Schiebe- keils (92) eine Schraubenfeder (28) angeordnet, die den Schiebekeil (92) in seiner hinteren Position hält.

Gemäß Figur 3 würde bei der unbetätigten Brems- und Klemmvorrichtung am freien Ende des Schiebekeils (92) das freie Ende des Schubgliedes (65) des dann betätigten Linearstellgliedes (60) anliegen.

Werden nun bei der Vorrichtung nach Figur 1 die Formgedächtnis- elemente (81, 82) bestromt, wird ein Bremsvorgang eingeleitet bzw. ein Festklemmen eingeleitet. Die ihr Hüllvolumen vergrößernden Formgedächtniselemente (81, 82) schieben mittels des Schubglieds (65) den Schiebekeil (92) über den Führungskolben (53) in die Käfigsitzausnehmung (31) hinein, vgl. Figur 2. Um hier die Klemmkraft zu halten, bleiben die Formgedächtnisele- mente (81, 82) solange bestromt, wie die Klemmung bestehen bleiben soll. Zumindest die Verformungszonen der Elemente (81, 82) sind dann auf ca. 80°Celsius aufgeheizt. Ggf. werden die Verformungszonen der Formgedächtniselemente (81, 82) während der Klemmphase schwächer oder impulsartig unterbrochen mit Strom versorgt, um eine unnötige Erwärmung der Vorrichtung zu vermeiden.

Zum Lösen der Klemmung wird die Stromversorgung der Formgedächtniselemente (81, 82) abgeschaltet. Nach einer entsprechenden Ab- kühlungsphase, deren Länge i.d.R. größer als ca. 200 NanoSekunden sein sollte, verkürzen sich die Formgedächtniselemente (81, 82) wieder, z.B. sobald die Erwärmung der Verformungszonen unter 60°Celsius gefallen sind. Sie nehmen ihre ursprüngliche Gestalt vollständig an.

Bei der Vorrichtung nach Figur 3 läuft zum Klemmen ein vergleichbarer Bewegungsablauf ab. Vor dem Einleiten des Klemmens sind beide Stellantriebe stromlos geschaltet und verharren z.B. bei Raumtemperatur.

Im Unterschied zu der Vorrichtung nach den Figuren 1 und 2 liegt die Druckrolle (107) an einer Plateaufläche (101) an. Da diese Fläche im Wesentlichen parallel zu den Stirnflächen des Druckstücks (96) orientiert ist, verharrt der Schiebekeil (92) - bei betätigter Vorrichtung ohne das Einwirken von Rückstellkräften in seiner Position. Folglich kann das Stellglied (60) sofort wieder deaktiviert werden. Die Erwärmung der Vorrichtung ist somit minimal.

Zum Lösen der Klemmung wird nun das jeweils andere Stellglied (60) benutzt. Nach einem kurzzeitigen Bestromen schiebt dessen Schubglied (65) den Schiebekeil (92) in seine Ausgangsposition.

Bezugszeichenliste:

1 Führungsschiene, doppeltrapezförmig

2 Führungslängsrichtung, Mittellinie 4, 5 Führungsflächen

6 Stegfläche

7 Bodenfläche

10 Vorrichtungsgehäuse, Gehäuse

11 Gehäusezone, rechts 12 Gehäusezone, links

14 Umgriffsnut

23 Führungsflächenbohrung

24 Quetschring

27 Schraubenfeder für Rückhub von (95) 28 Schraubenfeder für Rückhub von (92)

29 Sicherungsring

31 Käfigsitzausnehmung, Ausnehmung 34 Stößelbohrung

38 ZyIinderbüchsenbohrung

39 Mittellinie

41 Gehemmebohrung

42 Hauptbohrung

43 Durchdringungslinie

44 Druckstückführungsbohrung

45 Austrittsbohrung

46 Mittellinie

51 Kühlkörpergehäuse, Gestell 52 Kühlrippen

53 Führungskolben

54 Schraube

55 Sicherungsring

59 Arbeitsrichtung

60 Stellglied, Linearstellglied

61 Gehäuse, büchsenförmig 62 Gehäuseboden

63 Gehäusedeckel

64 Deckelbohrung

65 Betätigungselement, Schubglied, Stößel

66 Sicherungsring 67 Federteller

68 Rückholfeder

71 Nuten in (60) 72 Sicherungsringe, groß

73 Nuten in (65)

74 Sicherungsringe, klein

79 Kabel

81 Formgedächtniselement

82 Formgedächtniselement

83 Hüllgestalt, kleines Hüllvolumen

84 Hüllgestalt, großes Hüllvolumen

85 Innenring

86 Außenring

87 Verbindungselemente, Verformungszonen, u-förmig 88 Verbindungselemente, Verformungszonen, geradlinig

90 Reibgehemme

91 Einstellschraube

92 Schiebekeil 93 Keilfläche

94 Stützfläche 95 Käfig

96 Druckstück

98 Rückhubring, elastisch 99 Reibbacke

101 Plateaufläche

104 Reibbelag

106 Zylinderrolle, außenliegend

107 Zylinderrolle, innenliegend