專利名稱：安全制動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如獨立權利要求前序部分所述的安全制動器。
這種安全制動器在機械設備中用于使已知的負荷制動到靜止狀態(tài)。在使用制動過程的情況下，使要被制動的且還在運動的負荷強制地進入到靜止狀態(tài)，因為否則將不滿足安全制動器的安全功能。
在此使通過外力所擠壓的、由于運動負荷而存在的負載力矩與在制動轉子與制動定子之間存在的制動力矩相反指向。因此制動力矩連續(xù)地導致完全消除由于負載力矩而呈現(xiàn)的動能。然后使安全制動器位于制動止鎖位置中，其中在制動轉子與制動定子之間不再存在滑動摩擦、而是存在靜摩擦。
這種安全制動器例如由彈簧力操縱的制動器所公知，它們由一種壓力介質進行通氣。
在此彈簧起到力發(fā)生器的作用，該彈簧可以由液壓組件甚至還在其力的作用方面得到支持。
但是對于通氣過程在壓力介質流入到活塞缸單元中時，這個力發(fā)生器的功能在各種情況下都通過活塞缸單元抵消，由此使安全制動器位移到其制動解除位置。
因此控制活塞缸單元的壓力介質克服通過彈簧力導入的制動功能，用于再釋放安全制動器。
代替這種被動制動器，也可以考慮主動制動器，其中附加地或代替一個彈簧力操縱裝置使制動功能通過一種液壓或氣動的壓力介質引入。
不受本發(fā)明局限地也考慮涉及相反原理的制動器。對此理解為，所述制動器通過力發(fā)生器位移到制動解除位置，而通過壓力介質加載到制動止鎖位置。
因此對于所有上述不同結構類型的制動器，下面的描述都是相應適用的。
因此下面不受本發(fā)明局限地總是只提及由彈簧力加載的并以壓力介質通氣的制動器，只要不特別指出對于其它結構類型的制動器所必需的變化。
這種安全制動器例如在機械設備中用于制動負荷，例如在自動扶梯、壓力機、輸送帶或類似設備中。它們的特征是，在制動解除位置與制動止鎖位置之間的運行范圍中實現(xiàn)制動轉子轉速的連續(xù)降低一直到靜止狀態(tài)。
在轉速連續(xù)降低期間，在制動轉子與制動定子之間僅僅存在滑動摩擦，該摩擦最終通過占據(jù)制動止鎖位置過渡到靜摩擦。然后使負荷一直保持靜止狀態(tài)，直到制動器通過壓力介質通氣。
為了完整起見要說明的是，作為壓力介質不僅可以考慮液壓的而且可以考慮氣動的壓力介質。
對于這種彈簧力加載的制動器，所述制動力矩實際上通過現(xiàn)有的彈簧力固定地預先給定。這一點對于其它結構類型的力發(fā)生器也是有意義的。
但是制動力矩的、僅僅對于力發(fā)生器形式所預先給定的依賴關系存在缺陷，例如在制動作用要根據(jù)負荷而實現(xiàn)、或者例如由于磨損必需隨動時。
對于自動扶梯給出一個實際的應用示例。
一個只承載較少人員負荷的自動扶梯在緊急狀況只能這樣緩慢地制動，使得不必擔心乘客受到傷害，盡管安全制動器為一個滿載自動扶梯的高制動力矩而設計。
此外，當力發(fā)生器的彈簧力由于制動覆層上的高磨損為了達到制動止鎖位置必需比對于新的制動覆層情況更遠地移出的時候，也必需達到高制動力矩。
因此本發(fā)明的目的是，這樣改進已知的安全制動器以微少的結構費用實現(xiàn)一種可以液壓或氣動控制的、高靈敏性的系統(tǒng)。
本發(fā)明利用獨立權利要求的特征來解決這個任務。
由本發(fā)明得出的優(yōu)點是，改善了所述液壓的或者氣動的控制裝置的靈敏性。
這個優(yōu)點由此實現(xiàn)將所述發(fā)生器系統(tǒng)分成兩個活塞缸單元，使其中的一個活塞缸單元僅僅液壓或氣動地進行控制，并且設計成使制動結構部件從制動止鎖位置位移到制動解除位置中、并相反地進行位移，而使另一個同樣是發(fā)生器系統(tǒng)組成部分的活塞缸單元具有更小的結構尺寸，用于承擔對于安全制動器在制動解除位置與制動止鎖位置之間的運行范圍中的運行壓力進行控制。
在此所述另一活塞缸單元的較小結構系統(tǒng)不僅具有更小的運動質量，而且也具有較小的活塞與油缸之間的起動力矩，由此使所述另一活塞缸單元不僅在反應時間上而且在反應速度上在調節(jié)技術上都比液壓控制的活塞缸單元更靈敏。
這個優(yōu)點由此得以實現(xiàn)，所述另一活塞缸單元與液壓控制的、只用于接通和斷開制動器的活塞缸單元一起并聯(lián)連接在公共的壓力介質管道上，通過該壓力介質管道對于那個用于使安全制動器在制動止鎖位置與制動解除位置之間位移的活塞缸單元進行饋給。
據(jù)此設有三個活塞缸單元，其中的第一活塞缸單元僅僅用于使安全制動器從制動止鎖位置移動到制動解除位置、并且它直接對于制動轉子與制動定子之間的相對位置施加影響。
在此，所述液壓控制的活塞缸單元用于控制進入到第一活塞缸單元中的或從其中排出的壓力介質。按照本發(fā)明，所述另一活塞缸單元與該液壓地受到控制的活塞缸單元進行并聯(lián)，該另一活塞缸單元一方面通過其液壓端與液壓地受到控制的活塞缸單元并聯(lián)地同樣連接到壓力介質管道上，而另一方面在其背離液壓端的一側上與一個位移驅動裝置相連接。
在此所述位移驅動裝置承擔著這樣的功能使所述另一活塞缸單元持續(xù)地定位在不同的位置中。
為此使所述位移驅動裝置馬達地構成，并且對于所述另一活塞缸單元在使其在不同的位置中持續(xù)地定位的意義上進行加載。
如果在位移驅動裝置與所述另一活塞缸單元之間設置一個壓簧，也能夠由所述另一活塞缸單元執(zhí)行簡單的調節(jié)技術過程。
附加地建議，設置至少一個用于獲得一個運行參數(shù)的測量傳感器，它本身組合到一個用于調節(jié)位移驅動裝置的調節(jié)回路中。
在這種情況下最好獲得在壓力介質管道中的靜壓力，并且該靜壓力用于調節(jié)位移驅動裝置。
附加于此，可以設有另一測量傳感器，它在獲得其它運行參數(shù)時用于獲得例如要被制動的負荷等。
最好這樣設計壓簧，使得在壓力管道中的壓力小于用于使活塞缸單元朝向制動解除位置的方向位移所需的壓力時，所述按照本發(fā)明的另一活塞缸單元保持在彈性支承的懸浮狀態(tài)中，由此能夠在所述另一活塞缸單元的活塞與油缸之間、根據(jù)運行期間必然出現(xiàn)的運行參數(shù)變化實現(xiàn)一個略微的左右偏移。在此也可以使壓簧根據(jù)所述另一活塞缸單元的幾何尺寸這樣設計，使得它可以在用于使活塞缸單元朝向制動解除位置的方向位移所需的壓力的作用下這樣多地被擠壓，使得所述根據(jù)本發(fā)明的另一活塞缸單元移動到后端的止擋上，即，壓簧達到其最大應力。
這一點例如可以由此實現(xiàn)，使壓簧在其繞圈貼靠的條件下擠壓到一起，或者由此使所述另一活塞缸單元的活塞移動到所配屬的油缸的一個外殼端的止擋處。
所述另一活塞缸單元最好僅僅具有一個液壓端。
在其背離液壓端的一側上它被機械地加載。
為此建議使用一個電驅動裝置，它通過一個調節(jié)螺桿作用于所述另一活塞缸單元。
這種調節(jié)螺桿是市場上常見的螺桿-伺服馬達的組成部分，它們純電地進行控制，并因此能夠實現(xiàn)一種高的反應速度。
為此附加地建議，在所使用的各測量傳感器與電機調節(jié)器之間安裝相應的轉換器，它們在其輸出端上分別給出一個對應于所測得的運行參數(shù)數(shù)值的電信號。
下面借助于一個實施例詳細描述本發(fā)明。附圖中

圖1示出本發(fā)明的一個第一實施例。
附圖示出一個安全制動器1。
這種安全制動器具有一個位置固定的制動定子2和一個制動轉子3，該制動轉子相對于制動定子可旋轉地支承。
在制動轉子與制動定子之間具有一個交叉陰影線表示的制動覆層。
將壓簧用作力發(fā)生器4，借助于該壓簧使軸向可位移的制動定子朝向制動轉子的制動覆層頂壓，以便在各負載力矩條件下實現(xiàn)制動轉子3的一種靜止狀態(tài)。
為了從這樣達到的制動止鎖位置再實現(xiàn)制動解除位置，使用一個活塞缸單元5，它通過一個壓力介質管道6與一個發(fā)生器系統(tǒng)7連接。
重要的是，該發(fā)生器系統(tǒng)7具有兩個相互分開的活塞缸單元8，11。
附加于純液壓的、在其接受端和其給出端上純液壓地控制的活塞缸單元8，設置另一活塞缸單元11。
液壓控制的活塞缸單元8通過一個換向閥9根據(jù)該換向閥9的位置與一個壓力源或者一個油箱相連接。
如果換向閥9位于排氣位置，如圖所示，則液壓控制的活塞缸單元8的活塞最大地一直移動到后端的止擋10，由此使活塞缸單元5的封閉空間最小，而同時使力發(fā)生器4占據(jù)其最大的移出長度，該活塞缸單元負責使安全制動器1在制動止鎖位置與制動解除位置之間位移。
與此不同，所述另一活塞缸單元11僅僅具有一個唯一的液壓端12，它與液壓控制的活塞缸單元8的輸出端并聯(lián)地同樣連接在壓力介質管道6上。
因此使所述兩個活塞缸單元8，11并聯(lián)在壓力介質管道6上，由此在液壓控制的活塞缸單元8和所述另一活塞缸單元11的液壓室中分別產(chǎn)生一致的壓力，該壓力也存在于壓力介質管道6中。
為此在液壓控制的活塞缸單元8的壓力室與所述另一活塞缸單元11的壓力室之間使用一個聯(lián)通的連接管道13。
所述另一活塞缸單元11在其背離液壓端12的一側上由一個持續(xù)地可定位在不同位置中的位移驅動裝置15馬達地進行加載。
因此通過對于所述另一活塞缸單元11的馬達地加載，在活塞與油缸之間調節(jié)一個根據(jù)位移驅動裝置15的各位置所預先給定的相對位置，并由此在壓力介質管道6中產(chǎn)生一個預壓力，該預壓力與力發(fā)生器4的偏移處于平衡，只要安全制動器不位于其終端位置—制動解除位置或制動止鎖位置中的一個。
附圖還示出，在位移驅動裝置15與所述另一活塞缸單元11之間具有一個壓簧16。
因此使位移驅動裝置15與所述另一活塞缸單元11的活塞之間的連接在壓簧16的影響下處于懸浮狀態(tài)，只要所述另一活塞缸單元11的活塞不通過活塞缸單元8中的一個超壓在一個朝向一個外殼固定的止擋方向上位移。
附圖還示出，設置一個用于獲得一個運行參數(shù)的測量傳感器17，并且這個測量傳感器17組合在一個用于調節(jié)位移驅動裝置15的調節(jié)回路中。
為此，在測量傳感器17與調節(jié)器18之間設置一個轉換器，它將測量傳感器的輸出信號轉換成一個適合于馬達的位移驅動裝置15的信號作為輸入信號，所述調節(jié)器的輸出作用于位移驅動裝置15的馬達驅動。
作為測量傳感器，在這里示出一個壓力傳感器，它用于獲得在壓力介質管道6中的靜態(tài)壓力，其中這個靜態(tài)壓力可以分接到聯(lián)通的系統(tǒng)內部的所有位置上。
此外還示出，可以設置另一個測量傳感器19，它用于獲得其它運行參數(shù)。
通過這種方法，除了壓力以外也可以將其它運行參數(shù)、例如懸掛的負荷等饋入到用于控制位移驅動裝置的調節(jié)回路中。
在這里也有效的是，通過一個轉換器必需將所測得的數(shù)值轉換成一個信號，借助于該信號可以直接控制馬達的位移驅動裝置15。
在此這樣設計壓簧16的尺寸，使得在壓力介質管道6中的壓力小于用于使活塞缸單元5在朝制動解除位置的方向位移所需的壓力時，所述另一活塞缸單元11保持在彈性支承的、具有微小起動力矩的懸浮狀態(tài)，但是同時必需這樣設計該壓簧，使得它在使活塞缸單元5在朝向制動解除位置方向位移所需的壓力下如此地被擠壓到一起，使所述另一活塞缸單元11移動到止擋。
為此所述另一活塞缸單元11的油缸后壁形成一個后端的用于強制地已向右位移的活塞的止擋20，使得對于這種運行狀況不考慮對于液壓參數(shù)進行調節(jié)。
為此，可替換地也可以選擇這樣設計該壓簧尺寸，使得其各個繞圈靠在一起。
為此圖1示出，所述另一活塞缸單元11的活塞最好在一個確定的區(qū)域21中保持懸浮位置，其中由于所述另一活塞缸單元11的結構尺寸比液壓控制的活塞缸單元8的結構尺寸更小，可以期望在從各位置小偏移時得到更微小的起動力矩，由此總體上允許建立一個靈敏的調節(jié)。
還示出，所述位移驅動裝置15具有一個未示出的馬達驅動裝置，它通過一個調節(jié)螺桿22作用于所述另一活塞缸單元11。
調節(jié)螺桿和馬達驅動裝置一起構成一個螺桿-伺服馬達形式的結構單元。
功能描述使系統(tǒng)以液壓流體充滿并排氣。
使液壓控制的活塞缸單元8的活塞位于后端的位置，最好在止擋位置中。
使所述另一活塞缸單元11的活塞通過壓簧16的一個小預應力進入到油缸中某個距離，這個進入位置是零位。
在這個位置中安全制動器處于制動止鎖位置。
如果現(xiàn)在換向閥9向左位移，通過泵的壓力管道使活塞缸單元8的右室處于壓力下，并使相關活塞向左位移。
在此從超過某個壓力開始，壓簧16這樣被擠壓到一起，直到這個壓簧或者靠在一起、或者所述另一活塞缸單元11的活塞移動到外殼的后端止擋20上。
然后制動器通氣，即，取消制動止鎖位置，并且可以使負荷繼續(xù)移動。
在此傳感器17，19將實際的理論值通知調節(jié)器18，由此通過螺桿-伺服馬達23影響壓簧16的預應力，并由此影響整個系統(tǒng)。
如果現(xiàn)在換向閥為了導入制動過程又位移到所示位置中，即朝向制動止鎖位置的方向，同時活塞缸單元8的控制室在油箱中排空，則建立制動過程。
但是在此基本保持壓簧16的預應力，由此由一個等效力減小由力發(fā)生器4施加到制動覆層上的作用力，該等效力由壓簧16的預應力給出。
因此制動總是根據(jù)位移驅動裝置15的位置實現(xiàn)。
即使在電網(wǎng)事故時也保持這個功能，這對于安全制動器的運行是必需的。
在此所述螺桿-伺服馬達23即使在電網(wǎng)事故時也保持在其最后的調節(jié)位置中，由此也通過最終傳感器所獲得的理論值實現(xiàn)所述制動。此外對于制動器的每個靜止狀態(tài)，螺桿-伺服馬達23重新根據(jù)作用力移動到那個被稱為零位的位置，使得作用力-行程-監(jiān)控能夠實現(xiàn)安全制動器的一種自動狀態(tài)監(jiān)控。
附圖標記列表1安全制動器2制動定子3制動轉子4力發(fā)生器5活塞缸單元6壓力介質管道7發(fā)生器系統(tǒng)8液壓控制的活塞缸單元9換向閥10 8的后端止擋11 所述另一活塞缸單元12 11的液壓端13 5，8，11的連接管道14 11的背離液壓端12的一側15 位移驅動裝置16 壓簧17 測量傳感器(P)18 調節(jié)器19 其它測量傳感器(G)20 11的后端止擋21 懸浮位置區(qū)域22 調節(jié)螺桿23 螺桿-伺服馬達
權利要求
1.安全制動器(1)，在一個使用制動過程的情況下該安全制動器通過一個力發(fā)生器(4)一直達到制動止鎖位置中的預先給定的制動力矩，首先用于完全消除一個要被制動負荷的動能、接著用于使負荷保持在止鎖位置中，其中通過一個以一種壓力介質充滿的活塞缸單元(5)的壓力加載實現(xiàn)的制動轉子(2)與制動定子(3)之間的相對運動可以改變所述預先給定的制動力矩，其中為此所述活塞缸單元(5)通過一個壓力介質管道(6)與一個發(fā)生系統(tǒng)(7)聯(lián)通地連接，其特征在于，所述發(fā)生系統(tǒng)(7)附加于一個液壓控制的活塞缸單元(8)具有另一活塞缸單元(11)，它通過其液壓端(12)與液壓控制的活塞缸單元(8)并聯(lián)地同樣連接在壓力介質管道(6)上，并且所述另一活塞缸單元(11)在其背離液壓端(12)的一側由一個持續(xù)地可定位在不同位置中的位移驅動裝置(15)馬達地進行加載。
2.如權利要求1所述的安全制動器，其特征在于，在位移驅動裝置(15)與所述另一活塞缸單元(11)之間具有一個壓簧(16)。
3.如權利要求1或2所述的安全制動器，其特征在于，設置至少一個用于獲得一個運行參數(shù)的測量傳感器(17，19)，并且該測量傳感器(17，19)組合到一個用于調節(jié)位移驅動裝置(15)的調節(jié)回路中。
4.如權利要求3所述的安全制動器，其特征在于，設置一個用于獲得在壓力介質管道(6)中的靜態(tài)壓力的壓力傳感器(17)。
5.如權利要求4所述的安全制動器，其特征在于，設置至少另一個用于獲得另一運行參數(shù)的傳感器(19)。
6.如權利要求5所述的安全制動器，其特征在于，所述另一傳感器用于獲得要被制動的負荷的重量力矩或負載力矩。
7.如權利要求2至6中任一項所述的安全制動器，其特征在于，這樣設計所述壓簧(16)，使得在壓力介質管道(6)中的壓力小于用于使活塞缸單元(5)朝向制動解除位置的方向位移所需的壓力時，所述另一活塞缸單元(11)保持在彈性支承的懸浮狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的安全制動器，其特征在于，這樣設計所述壓簧尺寸，使得它可以在用于使活塞缸單元(5)朝向制動解除位置的方向位移所需的壓力作用下這樣多地被擠壓，使得所述另一活塞缸單元(11)移動到止擋(20)。
9.如權利要求1至8中任一項所述的安全制動器，其特征在于，所述位移驅動裝置(15)具有一個電驅動裝置，它通過一個調節(jié)螺桿(22)作用于所述另一活塞缸單元(11)。
10.如權利要求9所述的安全制動器，其特征在于，所述電驅動裝置與調節(jié)螺桿共同構成一個螺桿-伺服馬達(23)形式的結構單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全制動器(1)，它液壓/氣動地通氣。為此所需的發(fā)生系統(tǒng)(7)由一個液壓控制的活塞缸系統(tǒng)(8)和一個在此并聯(lián)的馬達驅動的液壓系統(tǒng)共同組成，該系統(tǒng)是可調節(jié)的。
文檔編號F16D65/28GK1842453SQ200580001050
公開日2006年10月4日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權日2004年8月4日
發(fā)明者H·塞格爾, U·梅萊爾 申請人:奧特寧豪斯工廠有限責任公司