CN103635414B - 平衡器 - Google Patents

Abstract

一种用来升高、保持和降低负载的平衡器（1），包括缆索卷筒（7），其能按由压力介质致动的方式转动，并具有用来承载负载的缆索，该缆索能从缆索卷筒（7）退绕并能够卷绕到缆索卷筒上，还包括用于在超过限定转速情况下对缆索卷筒（7）加以紧急制动的装置，用于紧急制动的装置包括至少一个锁定元件（16），其紧固到缆索卷筒（7）上，按弹簧加载方式保持在空转位置中，并能按由离心力致动的方式运动到展开锁定位置，在该锁定位置中，缆索卷筒（7）的转动因如下事实而被阻止：锁定元件（16）与止挡部相接合，该止挡部相对于缆索卷筒（7）是静止的。在锁定元件触发之后，当锁定元件（16）和与它相互作用的止挡部脱开接合时，锁定元件（16）保持在展开位置中。

Description

平衡器

技术领域

本发明涉及一种用来升高、保持和降低负载的平衡器，这种平衡器包括：缆索卷筒，该缆索卷筒能够按由压力介质致动的方式转动，并且具有用来承载负载的缆索，该缆索能够从所述缆索卷筒退绕并且能够卷绕到所述缆索卷筒上，所述平衡器还包括用于在超过限定转速的情况下对缆索卷筒加以紧急制动的装置，用于紧急制动的该装置包括至少一个锁定元件，该锁定元件紧固到缆索卷筒上，按弹簧加载方式保持在空转位置中，并且能够按由离心力致动的方式运动到展开锁定位置中，在该锁定位置中，缆索卷筒的转动因如下事实而锁定：锁定元件与止挡部相接合，该止挡部相对于缆索卷筒是静止的。

背景技术

这种类型的平衡器例如由EP1136423A1是已知的。所述申请描述了一种用来限制平衡升降齿轮（平衡器）的上限转速的装置，具体地说是一种用于升降齿轮的紧急制动的装置。升降齿轮包括螺纹主轴，并且也包括主轴螺母，该螺纹主轴转动地安装在外壳中，可借助于活塞转动，并带有缆索卷筒，该活塞在外壳中可气动地纵向移动，该主轴螺母固定地连接到外壳上，在螺纹主轴上可纵向移动的缆索卷筒固定地连接到其上，从而随它转动。用于缆索卷筒的紧急制动的设备包括多个棘爪，这些棘爪可克服弹性保持力绕枢转销从径向内部静止位置枢转到外部制动位置，该枢转销与螺纹主轴相平行，这些棘爪在每种情况下当缆索卷筒转动时指向转动方向，并且在由保持力的数值而预先设定的转速以上，能够按由离心力加载的方式枢转成使它们的自由端部进入制动位置中。在径向展开制动位置中，棘爪接合到外部止动元件的相应止挡部中，该外部止动元件按固定方式布置在外壳上。用于缆索卷筒的紧急制动的整个装置经一种类型的滑动离合器在螺纹主轴的端部侧上紧固到螺纹主轴上。如果棘爪克服弹簧的保持力径向运动到绕枢转销的外侧，并且与与止动元件的止挡部正面（这些止挡部正面分配给棘爪）相接合，则旋转主轴的和因此缆索卷筒的转动经在内部锥和外部锥之间的摩擦连接而停止。

用于根据EP1136423A1的缆索卷筒的紧急制动的装置按这样一种方式构造，从而当卷筒在静止处，并且有在缆索上在相反方向上的张力时，棘爪自动地返回到它们的初始位置中。

具有紧急制动器/紧急制动装置的压缩空气平衡器例如由DE1034424B4也是已知的。在所述压缩空气平衡器上，用于缆索卷筒的紧急制动的装置包括至少一个制动靴、至少一个分离离心元件，该至少一个制动靴可随缆索卷筒绕与卷筒轴线的平行线枢转，可从静止位置运动到制动位置中，并且在制动位置中，与静止的缸形成摩擦连接，该至少一个分离离心元件在限定转速以上产生力矩，该力矩将制动靴从静止位置枢转到制动位置中，由摩擦连接产生的力矩将制动靴保持在制动位置中，并且将它按压到制动位置中。只要缆索保持没有负载，制动器就是活动的。在作为悬挂负载的结果在缆索上有张力的情况下，自动地释放制动器。

上述紧急制动操作为那些例如负载与缆索脱开的情况而提供。在这种情况下，用于平衡位置的反力对于平衡器的该位置是缺少的，该平衡器用气体压力加载，结果是，活塞由克服它的气体压力突然轴向移动，并且将缆索卷筒设置在快速转动中。在没有紧急制动的情况下，缆索端部作为结果可能大大地加速，后果是，它可能急速甩动（lashout），并且导致损伤或损害。

在这个意义上，上述紧急制动操作是适当的和必要的。然而，所述紧急制动操作的构造不允许如下情况：悬挂在缆索上的负载的仅仅部分在一些情况下获得自由。如果例如比较重的负载钩仍然钩到缆索上，则缆索的突然制动，考虑到负载钩的惯性力，可导致在缆索上的负载钩滑移，并且将震动引入到缆索中。力矩然后可以在相反转动方向上引入到缆索卷筒中，结果是，制动装置将会脱开。由于没有相应的反力，缆索端部可能由过大压力再次加速，该过大压力仍然在平衡器中占优势。

发明内容

因此，本发明的目的是基于在这方面改进在引言中叙述的类型的平衡器。

上述目的由一种用来升高、保持和降低负载的平衡器实现，这种平衡器包括：缆索卷筒，该缆索卷筒可由压力介质致动，并且具有用来承载负载的缆索，该缆索能够从所述缆索卷筒退绕并且能够卷绕到所述缆索卷筒上，所述平衡器还包括用于在超过限定转速的情况下对缆索卷筒加以紧急制动的装置，用于紧急制动的该装置包括至少一个锁定元件，该锁定元件紧固到缆索卷筒上，按弹簧加载方式保持在空转位置中，并且能够按由离心力致动的方式运动到展开锁定位置中，在该锁定位置中，缆索卷筒的转动因如下事实而被阻止：锁定元件与止挡部相接合，该止挡部相对于缆索卷筒是静止的，平衡器的区别在于，在所述锁定元件触发之后，当所述锁定元件和与它相互作用的止挡部脱开接合时，锁定元件保持在展开位置中。

本发明可概括成如下效果：根据本发明的平衡器包括用于紧急制动的装置，该装置包括至少一个锁定元件，该锁定元件能够按由离心力致动的方式而展开，并且在触发之后，保持在锁定位置中，而与施加在缆索卷筒上的转矩的转动方向无关。这里，用于紧急制动的装置按这样一种方式构造：尽管锁定元件可以短暂地与相关的止挡部脱开，但作为结果在原则上不取消锁定作用。

在本发明的上下文中，“脱开”意味着，锁定元件不一定必须与相关的止挡部相接触或靠压在相关的止挡部上。

根据本发明的平衡器可以包括缆索卷筒、和滚珠螺旋机构，该缆索卷筒可以沿其转动轴线移动，该滚珠螺旋机构将由气体压力加载的活塞的轴向运动转换成缆索卷筒的转动和轴向运动。这里，缆索卷筒的轴向运动按这样一种方式有利地定尺寸：使得在卷绕和退绕期间，缆索在一个点处从包围的外壳（该包围的外壳围绕缆索卷筒）离开。

在根据本发明的平衡器的一种优选变化方式中，锁定元件在弹簧加载状态下保持在展开位置中。在已经触发用于紧急制动的装置之后，必要的是，通过相应的手动致动进行解锁操作，以便再起动平衡器。

本发明原则上要这样理解：如果超过预定限制转速，则可独立于缆索卷筒的转动方向而触发用于紧急制动的装置。能够按由离心力致动的方式而展开的锁定元件例如也可以这样提供，从而仅当缆索卷筒位于例如在端部止挡部之一处的预定位置中（在该预定位置中，缆索或者完全退绕或者完全卷绕）时，锁定元件才自动地复原到解锁位置中。

作为一个选择例，可提供的是，手动致动解锁操作仅在所述各端部位置之一中才是可能的。

在根据本发明的平衡器的一种有利改进形式中，提供的是，将锁定元件构造成锁定杠杆，该锁定杠杆可以在一侧上枢转，并且能够按由离心力致动的方式从枢转入空转位置运动到径向展开锁定位置中。

根据本发明，用于紧急制动的装置当然可以包括多根锁定杠杆，这些锁定杠杆例如相对于缆索卷筒布置在公共半径上。

锁定元件优选地可以在每种情况下绕转动轴线枢转，该转动轴线与缆索卷筒的转动轴线大致平行地延伸。

在根据本发明的平衡器的一种有利变化方式中，提供的是，保持弹簧与锁定元件的枢轴销相间隔地连结到锁定元件上，使得如果锁定元件偏转超过预定死点（deadcenter）位置，则保持弹簧将已触发的锁定元件保持在展开位置中。

特别有利的是，如果所述保持弹簧也按非致动方式将锁定元件保持在空转位置中。

在根据本发明的平衡器的一种特别有利改进形式中，提供的是，用于紧急制动的装置还包括至少一根离心杠杆，该离心杠杆可枢转地铰接在缆索卷筒上，并且该离心杠杆按致动方式作用在锁定元件上。离心杠杆可以例如借助于锁定元件而被保持在枢转入（pivoted-in）位置中。如果超过缆索卷筒的限定转速，该转速取决于保持弹簧的保持力的数值，则使离心杠杆径向向外偏转，并且克服弹簧力将锁定杠杆按压到展开位置中。这里，锁定元件连结到保持弹簧上，使得如果通过了死点位置，则仅考虑到弹簧力，锁定元件可能经历到完全枢转出（pivoted-out）位置的进一步枢转运动。锁定元件然后经恢复弹簧保持在这个位置中。

如果提供多个锁定元件，则每个锁定元件可被分配以一个离心杠杆。

为此，有利的是，如果在空转位置中，离心杠杆和锁定元件在缆索卷筒的周边上相对于缆索卷筒的转动轴线大致切向延伸，并且在偏转的情况下，在相反方向上进行枢转运动。

缆索卷筒可以例如可转动地和/或可轴向移动地布置在静止的笼或圆筒内，并且在展开位置中，锁定元件可接合到笼或圆筒的锁定孔眼中。作为一个选择例，在展开位置中，锁定元件也可以接合到笼或圆筒的肋或凹槽中，或者也接合到平衡器外壳的肋或凹槽中。

在根据本发明的平衡器的一种有利变化方式中，提供的是，用来紧急制动缆索卷筒的装置布置在缆索卷筒的端部侧上，优选地在安装板上，该安装板为这个目的而提供。

附图说明

在如下文本中，将参照附图解释本发明，在这些附图中：

图1表示穿过根据本发明的平衡器的纵向截面，

图2表示笼的和用于缆索卷筒的紧急制动的装置的立体图，该笼围绕缆索卷筒，该缆索卷筒在其相对于笼的位置中，而

图3a-3c在每种情况下表示缆索卷筒以及用于紧急制动的装置的端视图，这些图在每种情况下表明锁定元件和离心杠杆的不同状态。

具体实施方式

首先参照图1。所述图以纵向截面表示作为压缩空气平衡器的平衡器1。平衡器1包括圆筒形外壳2和连接盖3，这些连接盖3安装在外壳2上在端部侧上。轴4在平衡器1的纵向中心轴线的方向上延伸，该轴4对于转动而言固定地布置，并且部分地构造成球轴承主轴5。主轴螺母6可转动地布置在球轴承主轴5上，该主轴螺母6固定地连接到缆索卷筒7上，从而随它转动。钢丝绳能够卷绕到缆索卷筒上，并且能够从缆索卷筒退绕。为了简单起见，在图中未示出钢丝绳。

外壳2包括腔室8，该腔室8加载有压缩空气，并且在该腔室8中，将活塞9布置成，它可以沿轴4移动。活塞9借助于抵靠圆筒形腔室8的包围壁的周边密封唇部10a而被密封。活塞9在抵靠轴4的内侧上借助于第二密封唇部10b而被密封。在其面向缆索卷筒的侧部上，所述活塞9经轴向球轴承11而作用在缆索卷筒7上。轴向球轴承11容许在活塞9与缆索卷筒7之间的相对转动。考虑到静止的球轴承主轴5或轴4的构造成球轴承主轴5的那部分和主轴螺母6（该主轴螺母6固定地连接到缆索卷筒7上从而随它转动）的相互作用，缆索卷筒7作为活塞9的轴向移动的结果绕轴4转动，并且同时轴向移动，确切地说按卷绕到缆索卷筒7上的缆索退绕或卷绕的程度。

这里，在球轴承主轴5中的滚柱轨道的引导部按这样一种方式定尺寸：使得卷绕到缆索卷筒上的缆索始终在相同点处从缆索出口开口离开，该缆索出口开口为这个目的而提供。

在缆索卷筒7的与活塞9相背离的那个端部侧上，设有安装板12，该安装板12固定地连接到缆索卷筒7，从而随它转动。缆索卷筒7在圆筒形笼13内居中布置，该圆筒形笼13按可转动固定方式布置在外壳内或以凸缘连接方式连接在外壳内。

由图2可看到笼13的立体图。所述笼13具有大致圆筒形构造，并且在其面向活塞9的侧部上，通过紧固凸缘14以凸缘连接方式连接到外壳2上。笼13的周边正面设有多个孔眼15，这些孔眼15如将在如下文本中进一步解释的那样，与锁定元件16相互作用。

锁定元件（由16指代）和离心杠杆17按可枢转运动方式安装在安装板上（该安装板由12指代），如已经提到的那样固定地连接到缆索卷筒7的端部侧上从而随它转动，具有大致环形构造，并且插入到笼13的周边中。锁定元件16的和离心杠杆17的枢转销18、19与轴4大致平行地延伸，该轴4同时限定缆索卷筒7的转动轴线。

锁定元件16和离心杠杆17相间隔地布置在安装板12的周边上，使得锁定元件16和离心杠杆17相对于圆形周边在大致切向上延伸。由锁定元件16和由离心杠杆17可进行的枢转运动在每种情况下都发生在相反方向上，锁定元件16和离心杠杆17在所述锁定元件16和离心杠杆17的空转位置中近似地靠压环形安装板12的内周边。这个位置在图3a中具体地示出。在这个位置中，（当从内侧到外侧看时），锁定元件16位于离心杠杆17上方。在这个位置中，锁定元件16由保持弹簧20保持。保持弹簧20同样相对于安装板12的内周边在切向上延伸，或者相对于同心地向轴4延伸的圆形周边在切向上延伸。保持弹簧20按离开枢转销19有一个间隔的方式偏心地连结到锁定元件16上，确切地说按这样一种方式连结，从而在图3a中所示的初始位置中，锁定元件16经保持弹簧20保持在枢转入位置中，就是说，经历绕枢转销19与顺时针方向（转动方向与在图中的视图相关）相反的力矩，并且如果锁定元件16经死点位置径向向外枢转，则经历相反的力矩。死点位置是这种位置：在该位置中，保持弹簧20和枢转销19的紧固点都布置成，彼此平齐。在死点位置中，锁定元件16到空转位置中的自动复原运动不再是可能的。

如果缆索卷筒7然后经历例如与顺时针方向相反的转动，该转动超过由保持弹簧2的力预先设定的限定转速，则离心杠杆17同样与顺时针方向相反地偏转。这里，离心杠杆17的自由端部21按压锁定元件16径向向外超过保持弹簧20的死点点，结果是，锁定元件16按锁定方式接合到笼13的各个孔眼15中的一个孔眼内。这里，保持弹簧20将锁定元件16保持在径向展开锁定位置中。在所描述的例示性实施例中，用于紧急制动的装置构造成防止缆索的无意卷绕（unintentionalwindingup）的固定装置，并且作为一个选择例，也可以构造成降落制动器（fallarrester）。

如可由图2看到的那样，锁定元件16与顺时针方向（相对于在图2中的视图）相反地制动缆索卷筒7，在锁定元件16和离心杠杆17的布置的相应颠倒镜像设计的情况下，在顺时针方向上转动的制动是可能的。

解锁动作仅在锁定元件16被相应地手动致动加以复原的情况下才是可能的。

平衡器1的腔室8借助于压力介质连接装置（未示出）而用有压缩空气加载。如果悬挂有负载，则在腔室8内的压力与经轴向球轴承11由缆索卷筒7施加在活塞9上的力大致是平衡的。缆索卷筒7的运动借助于腔室8的压力负载的控制操作而发生，这引起活塞9的轴向运动和缆索卷筒7绕其轴线的转动。在过程中，使缆索（未示出）卷绕和退绕。在突然失去负载的情况下，这种力平衡被中断，从而缆索卷筒7超过所定义的限制转速。作为结果，引起离心杠杆17绕枢转销18偏转，从而也引起锁定元件16绕枢转销19偏转。转速和/或离心力（在该转速和/或离心力下，这种类型的偏转是可能的）取决于保持弹簧20的特性和离心杠杆17的质量。

附图标记清单

1平衡器

2外壳

3连接盖

4轴

5球轴承主轴

6主轴螺母

7缆索卷筒

8腔室

9活塞

10a、b密封唇部

11轴向球轴承

12安装板

13笼

14紧固凸缘

15孔眼

16锁定元件

17离心杠杆

18枢转销

19枢转销

20保持弹簧

21离心杠杆的自由端部

Claims (10)

1.一种用来升高、保持和降低负载的平衡器(1)，所述平衡器包括缆索卷筒(7)，该缆索卷筒由压力介质致动，并且具有用来承载所述负载的缆索，该缆索能够从所述缆索卷筒(7)退绕并且能够卷绕到所述缆索卷筒上，所述平衡器还包括用于在超过限定转速的情况下对所述缆索卷筒(7)加以紧急制动的装置，用于紧急制动的该装置包括至少一个锁定元件(16)，该锁定元件紧固到所述缆索卷筒(7)上，按弹簧加载方式保持在空转位置中，并且能够按由离心力致动的方式运动到展开锁定位置中，在该锁定位置中，所述缆索卷筒(7)的转动因如下事实而被阻止：所述锁定元件(16)与止挡部相接合，该止挡部相对于所述缆索卷筒(7)是静止的，其特征在于，在所述锁定元件触发之后，当所述锁定元件(16)和与它相互作用的止挡部脱开接合时，所述锁定元件(16)保持在展开位置中。

2.根据权利要求1所述的平衡器，其特征在于，所述锁定元件(16)在弹簧加载状态下保持在所述展开位置中。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的平衡器，其特征在于，所述锁定元件(16)构造成可枢转式锁定杠杆，该可枢转式锁定杠杆能够按由离心力致动的方式从枢转入空转位置运动到径向展开锁定位置中。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的平衡器，其特征在于，保持弹簧(20)与所述锁定元件(16)的枢轴销(19)相间隔地连结到所述锁定元件上，使得如果所述锁定元件(16)偏转超过死点位置，则所述保持弹簧(20)将所述锁定元件(16)保持在所述展开位置中。

5.根据权利要求4所述的平衡器，其特征在于，所述保持弹簧(20)按非致动方式将所述锁定元件(16)保持在空转位置中。

6.根据权利要求1所述的平衡器，其特征在于，用于紧急制动的装置还包括至少一根离心杠杆(17)，该离心杠杆可枢转地铰接在所述缆索卷筒(7)上，并且该离心杠杆按致动方式作用在所述锁定元件(16)上。

7.根据权利要求6所述的平衡器，其特征在于，所述离心杠杆(17)借助于所述锁定元件(16)而被保持在枢转入静止位置中。

8.根据权利要求6和7中的任一项所述的平衡器，其特征在于，在空转位置中，所述离心杠杆(17)和锁定元件(16)在所述缆索卷筒(7)的周边上相对于所述缆索卷筒(7)的轴线大致切向延伸，并且在偏转时，在相反方向上进行枢转运动。

9.根据权利要求1至2中的任一项所述的平衡器，其特征在于，所述缆索卷筒(7)可转动地和/或可轴向移动地布置在静止的笼(13)内，并且在所述展开位置中，所述锁定元件(16)接合到所述笼(13)的锁定孔眼(15)、肋或凹槽中。

10.根据权利要求1至2中的任一项所述的平衡器，其特征在于，用于所述缆索卷筒(7)的紧急制动的装置设置在所述缆索卷筒(7)的端部侧上。