專利名稱：電磁解脫摩擦安全制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有兩個彼此獨(dú)立制動部件的電磁解脫摩擦安全制動器。
為了安全的原因，正式條例通常規(guī)定在工廠和機(jī)械設(shè)備中提供兩個獨(dú)立的制動系統(tǒng)，如果一個制動系統(tǒng)有故障，仍然提供必要的安全性。尤其是符合電梯條例TRA200和EN81的升降機(jī)和電梯的情況。
在Chr.Mayr.GmbH&Co KG公司的DE-U-295 10 828文獻(xiàn)中，在一個裝置中建立了兩個制動器。這是一種提供兩個分離而且獨(dú)立制動器的既經(jīng)濟(jì)又節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)。
已知的結(jié)構(gòu)包含兩個銜鐵盤、兩個制動盤、將銜鐵盤推向制動摩擦盤的兩個彈簧結(jié)構(gòu)和一個在銜鐵盤和制動摩擦片之間的中央電磁閥。
這種已知的制動器在功能上是有效的但由很多部件組成。
文獻(xiàn)EP-A-0 078 944公開了一種具有一個制動盤的電磁解脫摩擦安全制動器。在這種結(jié)構(gòu)中，電磁閥在磁性殼體內(nèi)可軸向移動。
文獻(xiàn)US-A-3,446,322涉及具有一個獨(dú)立驅(qū)動輔助離合器的電磁離合器或具有兩個同心結(jié)構(gòu)電磁閥和一個制動盤的制動器。
文獻(xiàn)US-A-4,878,568包含對有一個離合器片和一個制動盤的電磁離合器-制動器總成的說明。
從文獻(xiàn)DE-C-300 941可知，給用電磁力解脫的彈簧制動器提供一個銜鐵盤和一個在兩側(cè)配置有制動片的制動盤。在這種結(jié)構(gòu)中，銜鐵盤和磁性殼體都以這種方式安裝，使得它們可軸向移動而且在制動彈簧較強(qiáng)的反方向受各種強(qiáng)度的彈簧力的作用。
由于在這個文獻(xiàn)中所敘述的結(jié)構(gòu)僅有一個制動盤，所以它不符合TRA200和EN81條例的安全要求。而且在這個文獻(xiàn)中也沒有指出在沒有相應(yīng)數(shù)量的技術(shù)工程資源的條件下如何改進(jìn)其主體以滿足安全要求。
文獻(xiàn)EP-A-0 465 831涉及具有機(jī)械方面彼此完全獨(dú)立的兩部分工作系統(tǒng)的電梯用的安全盤式制動器。該部件系統(tǒng)具有兩個相同形式的制動桿，每個桿有一個獨(dú)立的作動彈簧，它們被裝在一個公用的彈簧反作用中心上，反作用中心又被固定地附裝于機(jī)器的一個部件上。該制動器的解脫功能是由牢固地附裝于制動桿上的杯形電磁鐵完成。杯形電磁鐵和銜鐵盤在制動桿上的固定是可調(diào)的以使得銜鐵盤總是受到杯形電磁鐵的完全平行的拉力。
但是，EP-A-0 465 831要求很多的資源，即它由相當(dāng)多數(shù)量的部件構(gòu)成而且需要相當(dāng)大的空間。EP-A-0 465 831的制動器還有一個缺點(diǎn)是不能被人工解脫。
文獻(xiàn)DE-C-29 01 784公開了電磁作動盤式制動器的空隙調(diào)整裝置，在牢固地固定于機(jī)器殼體上的軸向配置的銷上的調(diào)整部件的幫助下，磁鐵殼體可在軸向滑動。
在文獻(xiàn)DE-U-17 68 425中，結(jié)合采用制動器解脫磁鐵的制動器，敘述現(xiàn)有技術(shù)，它包含一個可軸向滑動的磁鐵殼體。
文獻(xiàn)DE-U-19 14 395涉及在緊急情況下用解脫杠桿的方法來解脫電磁盤彈簧制動器的結(jié)構(gòu)。
巴烏曼(W Baumanm)在《建筑》雜志1969年21期第137～147頁上發(fā)表的題為“制動電機(jī)上的電磁解脫制動器的結(jié)構(gòu)類型與特征”一文指出，在這種制動器中，通過使用復(fù)蓋制動器達(dá)180°的U形箍可提供人工解脫。實(shí)現(xiàn)人工解脫的另一種方法是將安裝在通電繞組右邊和左邊的制動器襯里上的銷子壓向一起。
在上述的最后四個文獻(xiàn)中，沒有指出其中所敘述的設(shè)備如何可能被用于具有二個制動盤的安全制動器中。
本發(fā)明的目的是在不降低制動器的安全功能的條件下，進(jìn)一步簡化這種制動器，使其更廉價而且節(jié)省空間。
而且應(yīng)當(dāng)可以用手解脫該制動器。
此外還應(yīng)當(dāng)可以對制動器進(jìn)行功能和/或狀況檢查。
上述的第一個目的由本權(quán)利要求書的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例中出現(xiàn)的進(jìn)一步的可選擇特征在從屬權(quán)利要求中陳述。
述及的第二個目的是由權(quán)利要求9和10的特征予以說明。
述及的第三個目的是由權(quán)利要求11和12的特征予以說明。
現(xiàn)在接著參照下列附圖敘述本發(fā)明的一個典型實(shí)施例，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種制動器的縱剖面圖，圖2是本典型實(shí)施例的前視圖，圖3是同一制動器的側(cè)視圖，圖4是顯示圖1結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的放大圖，圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的縱剖面圖。
參考圖1，用縮緊法或者可用其它方法(例如鍵和鍵槽)將軸套1固定于中心軸上。軸套有一些縱向配置的花鍵。與軸一起旋轉(zhuǎn)的兩個制動盤2和11設(shè)有縱向花鍵22和23，它們與軸套上的花鍵配合以便將制動盤2和11安裝于軸套上，因而安裝于軸上，其安裝方式是它們可相對于軸作縱向滑動但不能相對轉(zhuǎn)動。從制動盤2的軸向向內(nèi)，有一個由磁性材料制成的銜鐵盤3，它在制動器中的安裝方式略有不同，將在后面予以說明，但它也是可縱向移動(浮動)但不能旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步軸向向內(nèi)，附裝于銜鐵盤3上的是一個由電磁材料組成的線圈支承座5。這個線圈支承座5在面朝制動盤2和銜鐵盤3的一側(cè)是敞口的，而面朝制動盤11的一側(cè)有一個端板10。線圈支承座5有一個適當(dāng)形狀的凹槽，采用例如澆注樹脂的方法磁性線圈6被不可動地嵌入到凹槽中。接合板4在制動盤2處于制動位置時構(gòu)成其反作用板，同時機(jī)器壁9構(gòu)成制動盤11的反作用板。安裝于線圈支承座周圍的螺旋壓縮彈簧7的彈簧作用力僅作用于一側(cè)，壓縮彈簧在線圈支承座5內(nèi)從磁性線圈徑向向外而且與軸同心。機(jī)器壁9和接合板4被襯套式隔離銷8保持分隔。帶螺紋的螺栓24穿過襯套8。襯套8限制銜鐵盤3和線圈支承座5不能轉(zhuǎn)動但允許在縱軸向作浮動移動。在襯套8相應(yīng)的槽中的密封環(huán)12將線圈支承座5保持在中央位置。同時它們降低噪聲和提供阻尼。
圍繞制動器圓周設(shè)置的每一個襯套8(雖然在本圖中僅看見一個)裝有一個擋圈19，它位于相應(yīng)形狀的槽內(nèi)或在線圈支承座5與銜鐵盤3之間的連接區(qū)中的槽內(nèi)。凹槽20在線圈支承座的右端面上形成以容納擋圈。如圖1或圖4所示，銜鐵盤3可從右邊接近這個擋圈19而且線圈支承座5可從左邊接近它。在電磁鐵處于激勵狀態(tài)，即制動器處于解脫狀態(tài)時發(fā)生這種情況，這種情況具有使銜鐵3和線圈支承座5被定位于制動器中精確限定的軸向位置上的作用，即使這些部件是用其它方法安裝成可軸向移動或浮動的情況。
擋圈19容許線圈支承座5和銜鐵盤3離兩個制動盤2和11有更精確限定的距離。但是當(dāng)制動器垂直工作期間，線圈支承座和銜鐵盤都受到擋圈19的限制，即線圈支承座和銜鐵盤重量的作用力沒有作用于制動盤上。
圖2和3表示人工解脫制動的結(jié)構(gòu)，例如有必要將由于動力故障而停在樓層之間的電梯移動一下，使得陷于梯中的人員可以安全地出來。這個裝置由一個半圓形的解脫托架13和解脫手柄14構(gòu)成，解脫托架在制動器上的典型跨度約180度，可旋轉(zhuǎn)和可傾斜地安裝在線圈支承座5上，解脫手柄14可使解脫托架13樞轉(zhuǎn)。解脫托架最好在兩側(cè)有頭部26，它與銜鐵盤3的外周面上徑向配置的銷27相結(jié)合，迫使銜鐵盤3接觸線圈支承座5以抵消彈簧7的作用力，當(dāng)電磁線圈6不通電時，使銜鐵盤3解除摩擦作用并中斷與接合板4的接觸。頭部26被加工成形和被定位成與銷相適應(yīng)，使得它處于不工作位置時，即當(dāng)制動器沒有被手動解脫時，頭部沒有將任何力作用于銷上。當(dāng)解脫手柄被移動時，頭部的凸輪表面與銷接觸并迫使銜鐵盤3和電磁鐵5、6一起抵消彈簧7的作用力。同時制動盤11與機(jī)器壁9之間的摩擦接觸被解脫，當(dāng)解脫手柄被釋放時，彈簧7將制動盤2和11重新推入到制動位置。由于線圈支承座5和銜鐵盤3是浮動安裝的，在壓縮彈簧7的作用下，它們之間的距離被增大，直到制動盤2和11抵靠在它們的相應(yīng)反作用表面4和9上。
上述的擋圈19在關(guān)于所述的制動器的人工解脫方面也帶來優(yōu)點(diǎn)。在手工解脫時，作用于手柄上的拉力產(chǎn)生的力矩具有將浮動件(銜鐵盤，線圈支承座)傾斜地壓向制動盤的傾向?？墒菗跞Ψ乐沽诉@種情況。
用沒有敘述過的方法，可保證制動器的兩個部件可以被彼此獨(dú)立地進(jìn)行測試，保證從外部適當(dāng)?shù)胤娇捎|及制動器組件。例如楔形元件可被放入一個制動器中，因而使它臨時失效，使得可對另一制動器進(jìn)行獨(dú)立檢查其功能是否正常。電磁鐵/線圈支承座和/或它們之間的一個銜鐵盤和彈簧結(jié)構(gòu)可以軸向移動但不能旋轉(zhuǎn)的處置，使得可以節(jié)省一個銜鐵和彈簧總成。制動器因而被簡化，可以被廉價地制造而且更加緊湊，但獲得相同的性能。
現(xiàn)在敘述制動器的操作。在電磁線圈6沒有能量(沒有電流)的情況下，安裝于浮動電磁鐵/線圈支承座5圓周上的彈簧7迫使線圈支承座5與銜鐵3分開。制動盤2因而被壓頂住接合板4而且制動盤11頂住機(jī)器壁9。制動盤2和11與它們的反作用表面4和9之間的摩擦力引起制動效應(yīng)。這樣，四個制動面的制動力矩被傳遞到機(jī)器壁9。
如果電磁線圈6被通電，這就拉著銜鐵盤3抵消彈簧7的壓力因而使制動盤2和11被松開，容許軸套1與軸和制動盤2、11一起旋轉(zhuǎn)。線圈支承座5和銜鐵盤3處于擋環(huán)19的兩側(cè)。這就保證在制動器解脫情況下，總是處于制動器中精確規(guī)定的軸向位置。
如果電流被中斷，不論這是事故性的例如動力有故障的情況下或者是電磁線圈6自動地中斷電能，彈簧7迫使銜鐵3和線圈支承座5分開，因而引起制動盤2和11產(chǎn)生摩擦制動接觸。在其中一個制動電流失效的情況下，例如由于其中一個制動盤被卡死，另一個仍然可進(jìn)行完全安全的工作。
通過采用這種結(jié)構(gòu)方式的襯套8可使制動器得到進(jìn)一步改進(jìn)，那就是如果制動盤11、2中的一個萬一損壞或被卸掉，可軸向移動的線圈支承座5或銜鐵3會依靠著襯套的臺肩16或安全環(huán)17。在圖1中，萬一制動盤11有故障，臺肩因而限制線圈支承座向左移動。在圖1中，萬一制動盤2有故障，安全環(huán)17限制銜鐵盤3向右移動。采用這種方法，至少有一個制動盤11或2的制動性能得到保證。
此外，軸套8可由兩部分組成，使得通過調(diào)整可以補(bǔ)償制動盤11，2的鎖止。
另一個可以做到的改進(jìn)是通過適當(dāng)?shù)难b置將壓縮彈簧7布置成可以使彈簧作用力被連續(xù)設(shè)定和調(diào)整。
參照第一實(shí)施例，前面已對本發(fā)明作了闡明，在該實(shí)施例中，制動盤2、11，電磁鐵/線圈支承座5和銜鐵盤3圍繞著一根驅(qū)動軸。在第二實(shí)施例中，這些部件是在一個旋轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)。圖5示出了這種結(jié)構(gòu)。其參考標(biāo)記對應(yīng)于第一實(shí)施例中相似部件所使用的標(biāo)記。制動盤具有朝向外的齒22、23與圓筒內(nèi)表面上朝向內(nèi)的花鍵21嚙合。這使得制動盤2,11能夠自由地在軸向移動，而且還與旋轉(zhuǎn)圓筒一起轉(zhuǎn)動。代替用定距銷將端板4保持在與機(jī)器壁有一定的距離，在第二實(shí)施例中，有一根貫通穿過制動器的中央固定軸。端板4被固定于該軸上。另一個板9與端板4形成彼此相面對的兩個摩擦面。如同在第一實(shí)施例一樣，兩個制動盤2、11被配置于這些摩擦表面的內(nèi)向位置。與第一實(shí)施例中相似的電磁鐵總成3、5、6、7位于兩個制動盤2和11之間而且有兩個面朝外的摩擦表面。這些面朝外的摩擦面之一是銜鐵盤3的外表面，而另一個面是電磁鐵/線圈支承座5、6的底板。電磁鐵總成3、5、6、7能夠在軸向浮動，但是在兩個制動盤的運(yùn)動方向的運(yùn)動受到限制，即受到例如中央固定軸中的花鍵或槽的限制而不能作相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。電磁鐵總成也包含例如螺旋壓縮彈簧7的彈性元件，彈簧將銜鐵3推離電磁鐵5、6，因而迫使朝外的摩擦面遠(yuǎn)離并與兩個制動盤進(jìn)入摩擦接觸。如同第一實(shí)施例那樣，第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以包含一個擋圈(未示出)或其它適當(dāng)?shù)募σ韵拗浦С凶?向銜鐵3的方向移動以及限制銜鐵3向支承座5的方向移動。這個棘爪的功能是要將銜鐵和線圈支承座固定于制動器處于解脫狀況的位置上。它還起到一個擋塊的作用，以防止垂直方向工作時較低的制動力，而且它在一個制動器發(fā)生故障的情況下改善保持制動的安全性。這些優(yōu)點(diǎn)在上面有關(guān)第一實(shí)施例中已經(jīng)作了說明。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，將制動器制作成直線型而不是旋轉(zhuǎn)型。在這種情況下，提供反制動效應(yīng)的運(yùn)動是兩個縱向纜索或帶索的直線運(yùn)動，它們各自穿過朝向內(nèi)的摩擦面和朝向外的摩擦面。因此，在本實(shí)施例中，纜索或帶索代替制動盤?？上攵?，這種制動器總成被安裝到已經(jīng)裝有這種纜索或帶索的現(xiàn)用機(jī)械中，因而在這種機(jī)械中增加安全制動。因此，在本實(shí)施例中，制動部件不是構(gòu)成制動器的部件，而是構(gòu)成使用制動器的機(jī)械的部件。
附圖中提到的元件清單1軸套2制動盤3銜鐵盤
4接合板/反作用表面5線圈支承座6電磁線圈7壓縮彈簧8軸套式分隔桿9機(jī)器壁/反作用表面10 5的端板11 動盤12 密封環(huán)13 解脫托架14 解脫手柄15 樞轉(zhuǎn)點(diǎn)16 軸套臺肩17 安全環(huán)1819 8上的擋圈20 線圈支承座5中的擋圈19的槽21 軸套1的縱向花鍵22 制動盤2中的縱向花鍵23 制動盤11中的縱向花鍵24 軸套分隔桿8中的帶螺紋的螺栓25 軸套分隔桿8中的密封環(huán)的槽26 解脫托架13的頭部27 銜鐵盤3上的銷子
權(quán)利要求
1．一種電磁解脫摩擦安全制動器，包括被軸向配置于兩個制動盤(2、11)之間的兩個可軸向移動的制動盤和一個電磁鐵(5、6)，以及推動制動盤(2、11)進(jìn)入制動位置的彈簧(7)；其特征在于，電磁鐵(5、6)在制動器中可軸向移動但不能轉(zhuǎn)動，有一個被配置成為摩擦面的端板(10)，銜鐵盤(3)也可在制動器中作軸向移動但不能轉(zhuǎn)動地配置在兩個制動盤(2、11)之一與電磁鐵(5、6)之間，而且彈簧(7)在電磁鐵(5、6)與一個銜鐵盤(3)之間受軸向壓縮。
2．安全制動器組件，用來在殼體與相對于殼體移動的兩個制動部件(2、11)之間提供制動作用，包括殼體，它有兩個彼此相面對的摩擦面(4、9)；兩個制動部件，被配置于殼體摩擦面(4、9)的內(nèi)向部位；電磁鐵總成(5、6、3)，被配置于兩個制動部件(2、11)之間，有兩個朝向外的摩擦面，使面朝外的摩擦面遠(yuǎn)離并使其與兩個制動部件(2、11)摩擦接觸的彈性裝置(7)，和將兩個摩擦面拉向一起與兩個制動部件(2、11)脫離接觸的電磁鐵(5、6)；制動部件(2、11)，可在軸向方向自由地移動，即在殼體的兩摩擦面之間的直線方向自由地移動；電磁鐵總成(5、6、3)，在所述的軸向方向自由地移動，但兩制動部件(2、11)的移動方向的移動受到限制。
3．如權(quán)利要求1所述的制動器，其特征在于制動盤(2、11)被配置于鄰近固定的摩擦面(4、9)。
4．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于摩擦面(4、9)被一個或多個分隔桿(8)分隔開，每個桿最好裝有一個襯套8。
5．如權(quán)利要求1至4其中之一所述的制動器，其特征在于由電磁鐵(5、6)和銜鐵(3)組成的總成在制動器內(nèi)可軸向移動但由于受分隔桿(8)的作用不能轉(zhuǎn)動。
6．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于制動盤/部件(11、2)被安裝于軸套(1)上，可軸向移動但受縱向花鍵作用不能相對轉(zhuǎn)動。
7．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于電磁鐵包含一個線圈支承座(5)，支承座面朝制動盤/部件(2)的一側(cè)是敞開的而面朝另一制動盤/部件(11)的一側(cè)被提供一個用作摩擦面的端板(10)。
8．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于在電磁鐵(5、6)與銜鐵盤(3)之間有一些彈簧，它們被布置在一個圓周上，是安裝在線圈支承座(5)中相應(yīng)的孔中的螺旋壓縮彈簧。
9．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于有提供用來人工解脫制動器的裝置(27、13、26、14、15)，迫使銜鐵板頂住電磁鐵以抵消彈簧力。
10．如權(quán)利要求9所述的制動器，其特征在于手動解脫制動器的裝置包括安裝于樞軸上的半圓形的和跨設(shè)在制動器上的解脫托架(13)，一個在解脫托架(13)的軸向延伸的解脫杠桿(14)，在解脫托架(13)上的頭部(26)與銜鐵盤(3)上的銷(27)相結(jié)合，迫使銜鐵盤(3)在線圈支承座(5)的方向頂住抵消彈簧(7)的作用力，因而使制動器解脫。
11．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于本制動器的外表面是敞開的，因而容許進(jìn)行功能和狀況檢查。
12．如權(quán)利要求11所述的制動器，其特征在于兩個制動回路是敞開的，用于檢驗(yàn)。
13．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于線圈支承座(5)是由配置于襯套(8)上的密封環(huán)(12)最好是O形環(huán)定中心。
14．如權(quán)利要求13所述的制動器，其特征在于密封環(huán)(12)有消噪聲和/或阻尼作用，而且對電磁鐵(5、6)和銜鐵盤(3)定中心。
15．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于在每個襯套(8)上，在線圈支承座(5)與銜鐵盤(3)之間裝有擋圈(19)，當(dāng)制動器處于解脫情況下，線圈支承座(5)和銜鐵盤(3)靠在擋圈上。
16．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于軸套(8)以這種方式配置，如果制動盤(11,2)的一個損壞或被去掉，軸向固定的線圈支承座(5)或銜鐵(3)依靠于襯套臺肩(16)上或安全環(huán)(17)上，以這種方法確保一個制動盤(11、2)的制動性能。
17．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于襯套(8)是由兩部分組成，因而通過調(diào)整可以補(bǔ)償制動盤(11、2)的鎖止作用。
18．如上述權(quán)利要求其中之一所述的制動器，其特征在于采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑝嚎s彈簧(7)可被固定和連續(xù)地調(diào)整彈簧力。
19．如權(quán)利要求1或任何一項(xiàng)該權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求所述的制動器，其特征在于提供一個圍繞著制動器的軸套(1)，軸套有面向內(nèi)的花鍵與制動盤(2、11)上朝外的花鍵相配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有兩個制動盤(2、11)的電磁解脫摩擦安全制動器,這兩個盤安裝于一個共用的中央驅(qū)動軸上可作軸向移動但不能相對于該軸轉(zhuǎn)動。電磁線圈(6)和將制動盤(2、11)推入制動位置的彈簧(7)在線圈支承座(5)內(nèi),軸向配置于兩個制動盤(2,11)之間,為了解決簡化這種制動器,進(jìn)一步節(jié)省費(fèi)用和空間而不損害制動器的功能安全問題,設(shè)想由電磁線圈(6)和線圈支承座(5)組成的電磁鐵圍繞著中央軸或軸套,在制動器中可軸向移動但不能轉(zhuǎn)動,一個銜鐵盤(3)在制動器內(nèi)也可軸向移動而不能轉(zhuǎn)動地配置于兩個制動盤(2、11)及磁性線圈/線圈支承座之間,彈簧(7)在磁性線圈/線圈支承座與一個銜鐵(3)之間軸向受力。在另一結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動軸采用圍繞制動總成的圓筒結(jié)構(gòu)。制動盤具有徑向的面朝外的花鍵,與圓筒中的徑向的面朝內(nèi)的花鍵嚙合。在線性型制動器中,制動盤被外部設(shè)備的線纜或腹板所代替。
文檔編號F16D65/14GK1225158SQ97196177
公開日1999年8月4日 申請日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者克里斯托夫·德羅普曼因, 卡爾·希林 申請人:Chr·邁爾有限公司及兩合公司