CN105849431A - 止动装置及具有这种止动装置的制动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种止动装置,该止动装置具有第一和第二制动杆装置,这些制动杆装置一起形成制动钳装置的制动杆对,且它们在其第一端分别铰接在支架上,在其第二端通过定位装置彼此连接。第一止动元件设置在第一制动杆装置的端部之间,第二止动元件设置在第二制动杆装置的端部之间。第一和第二止动元件形成和啮合成,使得所述止动元件允许在制动杆装置的制动位置和释放位置之间在相反方向上朝向和远离彼此进行操作运动,并且约束制动杆装置在倾斜方向(M)的一致倾斜运动,从而使得制动杆装置在释放位置在相对于制动元件的限定的中间位置范围中抵抗倾斜动作被保持在对中位置中。
Description
技术领域
本发明涉及一种止动装置,该止动装置具有第一和第二制动杆装置,这些制动杆装置一起形成一个制动钳装置的制动杆对,且在其第一端各自铰接在支撑部上,并在其第二端通过定位装置彼此连接。
背景技术
此类制动器广泛用于工业工厂。它们通常制造为盘式或鼓式制动器。在此,两个制动杆装置形成一个制动钳,该制动钳具有两个制动靴(制动垫或衬片,制动垫或衬片支架),待减速的制动体(通常是盘或鼓)在所述制动靴之间延伸。为了制动,制动钳及因此制动靴也通过杠杆机构闭合,制动靴在制动体上施加制动力,且其旋转运动通过产生的摩擦力被约束或停止。
这类制动器的基本结构是相似的。在直立式制动器的情况中,两个制动杆中的每一个杆的下(第一)端被以可枢转方式在基础框架(支架)上相对于彼此以一定间隔安装。在它们的上(第二)端,它们通过调节杆、摇臂和调节杠杆被连接到彼此。调节杆与摇臂同步地运动,且在一端以铰接方式连接到制动杆的上端,且在其调节腿处通过制动释放设备或释放设备和制动弹簧被铰接,其也以铰接的方式在其反向(下)端安装到支架。
连接到调节杆上的摇臂被以铰接的方式通过腿端连接到调节杆的一端,该调节杆借助其另一端铰接在另一个制动杆的上端上。为了制动,调节杆被制动释放设备和/或通过制动弹簧下拉,与调节杆接合的摇臂的关联倾斜运动减小了制动杆两端间的距离并同时执行钳式运动,该运动将制动杆或制动垫连在一起,因此作用在制动体上。
为了释放或松开制动,释放设备或制动释放设备迫使调节杆腿端向上,因此两个制动杆推离,以执行开启/释放制动杆卡钳运动。制动垫从被松开的制动体上移除。
在操作期间,制动垫磨损,并且制动体在更小程度上磨损。在没有补偿的情况下,这将增加制动距离,其可改变响应时间和制动特性(制动力)。为了补偿该磨损,调节杆设置有调节机构,其通过止动-自由运行-主轴装置与磨损相关地降低调节杆的长度,从而使制动距离保持近似恒定。
这些杆制动器的另一个问题在于,当制动被释放时调节元件(制动释放装置和制动弹簧)施加倾斜力。作为所述倾斜力的结果,两个制动杆可一致地在一个方向枢转/倾斜。
为了解决这个问题,因此具有一些(可重新调节的)止动器,这些止动器在制动杆和基础框架之间起作用,并且阻止所述倾斜,即,使松开的制动杆相对于制动体对中。制动器不时地根据磨损手动地重新调节或也有一些具有重新调节机构,其以更新方式自动地进行自身的重新调节,即适应于制动杆位置与磨损相关的变化。例如,这样的止动机构可从DE19609764A1中已知。它们使用如调节曲柄和/或可伸缩的线性自由轮,所有这些都在制动杆和支架(框架)之间起作用。这种机构是相对复杂的结构且可能需要大量的维护。
在例如由DE 197 35 127 C1和1 475 307 C已知的其他解决方案中,为了对中而设置在制动杆的下端之间作用的旋转联接部,在该旋转联接部处通过杠杆比率能够引起较高的力。
因此,目的在于提供一种改进和特别是也简单的定中机构,其防止制动杆机构倾斜。
发明内容
此目的是通过本发明的权利要求1的主题来实现的。
根据本发明的止动装置包括第一制动杆装置和第二制动杆装置,这些制动杆装置一起形成制动钳装置的制动杆对,并且在其第一端分别铰接在支撑部上,在其第二端通过定位装置彼此连接。在每种情况下,第一止动元件设置在第一制动杆装置的端部之间,并且第二止动元件设置在第二制动杆装置的端部之间。第一和第二止动元件被设计和彼此啮合成,使得它们允许在相反的方向上朝向和远离彼此在制动杆装置的制动位置和释放位置之间操作运动,并且约束枢转杆在倾斜方向上的一致(aligned)倾斜运动,使得制动杆对在释放位置中抵抗倾斜运动地被保持在相对于制动体的限定的对中位置范围内,而制动元件不接触制动体。
本发明还涉及一种具有这种止动装置的制动设备。
本发明的更多的方面和特征在从属权利要求、附图和后面具体实施例描述中详细说明。
附图说明
现在通过示例并参考附图来描述本发明的实施例,其中:
图1示出了制动器组件的斜向上的立体图,所述制动器组件包括根据本发明的止动装置;
图2示出了图1所示的制动器组件的前视图,该制动器组件位于释放位置并具有未使用的制动垫;
图3示出了图1所示的制动器组件的前视图,其位于闭合位置并具有使用过的制动垫;
图4示出了图1所示的制动器组件的立体图,其具有释放设备和制动弹簧装置;
图5示出了图1所示的制动器组件的前视图,其具有备选的止动装置。
图1示出了根据本发明的止动装置的示例性实施例。首先基于实施例进行一般性解释,随后是详细描述。
根据本发明的止动装置的特征在于第一止动元件和第二止动元件,第一止动元件和第二止动元件两者均设置在第一和第二制动杆装置上。第一止动元件和第二止动元件被制造和设计成使得它们彼此接合,因此允许在相反方向上在制动杆装置的制动位置和释放位置之间操作运动,并且约束两个枢转杆装置在一个方向上的一致倾斜运动。在释放位置,制动杆对因此被保护防止在相对于制动体的一个限定的对中位置区域内发生倾斜动作。在其中一个制动垫上或在制动体上没有出现一侧磨损(其否则的话可能由于制动垫抵靠在制动体上而产生)。止动元件的附加的调整机构不是必须的,这是因为止动元件与制动杆彼此位置无关地在每个制动位置中约束倾斜运动。
就此而言,一致倾斜运动是指整个制动设备且尤其是制动杆装置的调整,其中所述制动杆装置同时地和/或在一个方向上一致地进行移动。
由于制动杆装置经由定位装置的不对称铰接,在基本直立布置的制动杆装置的情况下存在一个优选的倾斜方向。止动装置以这样的方式构成,即,与此优选倾斜方向相反地保持制动杆装置。制动杆装置在此保持在相对于制动体的限定的对中位置范围内,制动体被以如下方式调整,即制动元件在此范围内不能接触制动体。
存在这样的一些实施例,此对中位置范围包括第一界限位置和与磨损相关的第二界限位置,它们将制动杆装置接纳在释放位置中。在第一界限位置,制动杆装置更宽地打开。此第一界限位置涉及其中制动体和制动元件很大程度上是未使用过的状态。在第二界限位置,制动杆元件进一步闭合,即闭合了在制动元件或在制动体上被磨损掉的量。制动杆装置在对中位置范围内的位置通过磨损重新调节装置调整,该重新调节装置在制动操作期间按要求或自动地改变制动杆装置相对于彼此的位置。
在一个实施例中,第一和第二止动元件分别设置有控制曲线轮廓,其彼此抵接在对中位置范围内的对中位置上(以自锁方式相互抵接),从而使得作用在制动杆装置上的倾斜作用将第一止动元件的控制曲线轮廓与第二止动元件的控制曲线轮廓抵接,从而抑制因此通过止动元件的控制曲线轮廓连接的制动杆装置的进一步倾斜移动。
在一个实施方式中,第一止动元件在此形成为控制凸轮,第二止动元件形成为止动辊。此实施方式允许一个简单的控制曲线组合,其中一个控制曲线在止动辊上形成为具有恒定半径的径向表面,而另一个控制曲线表面具有与其相适应的控制曲线轮廓的弯曲走向。在制动操作期间,当使制动器闭合和释放时,两个表面相互之间保持恒定距离或彼此滑离或滚离,而在一个方向上的倾斜载荷作用下,控制凸轮以其控制曲线轮廓支撑止动辊并搁置在其上,从而抑制倾斜运动。
在一个实施例中,控制凸轮形成为环,该环一方面在制动杆装置的第一铰接点中且另一方面在制动垫支承件的接收点中被固定在制动杆装置的第一端和第二端之间。这些点提供了两个高度稳定和可精确定位的轴颈或轴端,用作控制凸轮的环在其上可以被精确定位并且与载荷相适应地被固定。
在另一个实施例中,止动辊仅在制动垫支承件的接收点固定到制动杆装置上。由于制动辊是以点对称的方式构成,具有单个固定点就够了,对此在制动杆装置内接收制动元件和/或制动垫支承件的轴端是特别合适的。由于常规设计的制动杆装置在此区域都比较接近,紧凑和坚固止动元件可形成为凸轮和辊或两个接合的凸轮。
在一个实施例中,形成在第一止动元件上的控制曲线轮廓中的弯曲半径与沿着第二止动元件的控制曲线轮廓的弯曲走向的弯曲半径之间的曲率关系具有的比率为3比1和1比1,并且尤其为2比1。因此,在两个控制曲线轮廓的接触区域内的有效表面压力可以被如此调整,从而避免止动元件过载。同时还可行的是,例如一个控制曲线轮廓具有固定半径,而第二控制曲线轮廓具有其弯曲半径可变化的弯曲走向,以确保在制动和释放操作时制动杆装置相对于彼此的可移动性。
还有这样的一些实施方式,其中枢转杆装置的倾斜应该在两个倾斜方向上被抑制。这是这样实现的,即,第一止动元件和第二止动元件被设置在两个制动杆装置的中的每一者上,例如设置在制动杆装置的相反两侧上,它们则以交叉方式彼此接合以抑制两个方向上的倾斜运动。这一方面用于抑制功能相关的倾斜作用(其经由释放装置和/或制动弹簧施加),另一方面用于抑制由位置决定的倾斜作用,该作用可能因重力出现,例如因制动杆装置(例如在竖直制动盘轴的情况下)的水平布置而产生。以这种方式在两侧作用的止动装置允许该杆制动器的任意安装位置并且也确保了制动垫在释放位置相对于彼此的对中的、无接触定位。
在一个实施方式中,止动元件由可固化材料制成和/或具有控制曲线区域,对该区域进行表面处理以小磨损承受所产生的负载(表面压力)。因此可以一方面通过减小磨损延长止动元件更换的时间间隔,另一方面增加对中准确性,这是因为即使在长久操作中控制曲线的轮廓走向也保持基本恒定且磨损相关的误差减少。
具有本发明这种止动装置的制动设备即使在释放位置也是自对中的,而无需复杂的附加可移动调节元件,即,与制动杆元件相对于彼此的位置无关。
具体实施方式
根据本发明止动装置和/或具有这种止动装置的制动杆装置的设计和功能在下面借助图1至图4来解释。
图1示出了工业制动器1,其中制动弹簧装置3和释放装置4(参见图4)被省略以便更好的理解止动装置2。
止动装置2包括第一制动杆装置5和第二制动杆装置6,它们一起形成了典型的制动钳装置7中的制动杆对。为此,第一制动杆装置5和第二制动杆装置6分别在其第一(下)端8、9处铰接在基板10上,基板10通过设置在其上的基座12、13形成支撑部。连接部在这里分别形成穿透制动杆装置5、6和基座12、13的螺栓14。
在制动杆装置5、6的第二(上)端15、16处,制动杆装置通过定位装置17进行铰接,定位装置17与制动杆装置5、6通过枢轴螺栓18,19进行联接。定位装置17包括角杆装置20,其以铰接方式安装在枢轴螺栓18上。角杆装置包括横向于制动杆装置5、6延伸的控制腿21和从其上突出并近似平行于制动杆装置5延伸的短的定位腿22。
调节杆24(其长度能够沿着轴25通过螺纹杆装置26调节)在控制腿21中的铰接点23和枢轴螺栓19之间延伸。
每个制动杆装置5、6在其第一(下)端8、9和其第二(上)端15、16之间带有制动元件27,其由制动垫28和制动垫支承件29构成。在这个实施方式中,形成为制动盘31的制动体在制动垫28的制动表面30之间延伸,所述制动表面面向彼此。制动垫支承件29分别以铰接的方式通过支撑螺栓32连接到第一制动杆装置5和第二制动杆装置6。每个支撑螺拴32以一端从制动杆装置5、6突出并穿透第一止动元件33和第二止动元件34。
第一止动元件33被制成为多腿杠杆,其包括保持腿35,保持腿在其上端被支撑螺栓32穿透且在其下端被螺栓14穿透,从而以抗旋转的方式安装在第一制动杆装置5上,以便使其顺随第一制动杆装置5的每个转动运动。此外,第一止动元件具有近似横向于保持腿延伸的控制腿36,它从保持腿延伸进入第二制动杆装置6的区域。控制腿36具有控制曲线轮廓37。
在该实施方式中,第二止动元件34形成为圆盘,其尤其也以可旋转的方式设置在支撑螺栓32上,且其圆筒形外表面38同样地形成控制曲线轮廓,其可选地与控制曲线轮廓37相啮合。第一和第二止动元件33、34可选地由可固化材料制成且在相应的控制曲线轮廓38、37的区域中也可选择地具有涂层,这改善了这个区域内的滑动和/或磨损特性。
制动功能通过图1、图2和图3来描述,每个附图示出了工业制动器1的一种视图并省略了释放设备4和制动弹簧装置3。为了制动(关闭)制动器1,制动弹簧装置3通过其轴杆39和交叉件40在控制杆41上施加调节力B,控制杆41通过横置螺栓(cross bolt)42连接到角杆装置20的控制腿21上,该控制腿因而围绕枢轴螺栓18执行枢转运动,通过这种方式经由铰接点23接合至调节杆24并通过在枢轴螺栓19中的调节杆作用在第二制动杆装置6上,其结果是两个制动杆装置5和6以钳式运动朝向彼此运动。此时,制动元件27聚合在一起,并且因此它们抵靠制动盘31,在此它们具有制动效果,从而通过产生的摩擦力抑制其旋转。
为了释放或松开制动器,释放设备4在控制杆41的端部43上施加力L并使其克服调节力B沿着其它方向进行枢转,其结果是第一和第二制动杆装置的端部8、9通过联接的角杆装置20和调节杆24被迫使以卡钳一样的方式分开,以从制动盘31松开制动元件27。
由于释放设备4和制动弹簧装置3两者在每种情况下只适合于传递轴向力,因此它们在其端部借助控制杆41或经由螺栓14以铰接的方式经由附加的基座44接合到基板10。由于控制杆41的非对称铰接,经由释放设备4在端部43处除了产生经由调节杆24被传送的扩张力外还产生倾斜力矩M,该倾斜力矩使两个制动杆装置5和6将会朝向相同的方向移动。就此而言,其中一个制动表面30则会抵靠制动盘31,即使制动垫28被松开(释放),并会在制动盘31旋转情况下磨损和/或将会磨损制动盘31。
通过接合两个止动元件33和34的控制曲线轮廓37和38(参见图1、图2和图3)来避免这种效果。在此,控制曲线轮廓37形成为,使得在第一和第二制动杆装置5和6上沿方向M的同等意义的定位作用的情况下,控制曲线轮廓37支承第二止动元件34的控制曲线轮廓38(在此为圆筒表面),从而防止第一制动杆装置5可以在方向M上进一步运动。由于第二制动杆装置6通过调节杆24的同时连接,这也用于防止第二止动杆装置6和/或悬挂在其上的制动元件27朝向制动盘的方向进一步运动。因此,制动杆装置5和6都保持在相对于制动盘31(图2)的对中的位置(对中位置)。释放间隙S在两侧保持存在于制动盘31和制动垫28和/或其制动表面30之间。
控制曲线轮廓37在此以这样的方式构成,即在两个制动杆装置5和6朝向彼此的钳式制动运动期间,当制动器被闭合时它不是阻碍,但控制曲线轮廓38和37在彼此之上滑动,或者在第二止动元件34被制造为旋转盘的情况下,彼此滚离。在一个可选的实施方式中,在控制曲线轮廓37、38之间提供与释放间隙S相匹配的空隙a。空隙a在此由这样的方式确定,即尽管在对中位置控制曲线轮廓38、37彼此抵靠但在一侧留有减小的释放间隙S,而不会出现制动垫28中的一个通过其制动表面30抵靠在制动盘31上。
在制动器长期操作情况下,制动垫28和制动盘31均磨损并变得更薄(参见图3)。为了获得尽可能恒定的制动特性而通过调节螺纹杆装置26来补偿所述磨损,做法是将调节杆24旋入螺纹套筒26A。这既可以定期手动实现或者通过重新调节机构来实现,该重新调节机构经由控制槽45接合至与调节杆连接的自由轮46并且在制动垫28或制动盘31的磨损增加时使调节杆24旋转,从而使得铰接点23和枢轴螺栓19之间的作用长度相应缩短。由此,实际制动距离(该距离必须被超过,以便跨越制动垫29和制动盘31之间的释放距离s)保持基本恒定。
控制曲线轮廓37和38被彼此匹配成使得,它们不妨碍这种位置补偿。在圆筒状或圆形控制曲线轮廓38的情况下,这通过例如渐开线状弯曲的控制曲线轮廓37来实现,对中位置范围Z(点划线区)沿着控制曲线轮廓37延伸。圆形控制曲线轮廓38的半径相对于控制曲线轮廓37的弯曲半径走向的比率在此为1∶2。止动元件33和34形成为平的控制盘或止动辊,其可以在已有的工业制动器上通过使用可用的元件,例如支撑螺栓32和螺栓14进行改装,而不需付出很大努力。
图5示出了示例性实施方式,该实施方式具有可替换的止动元件33’和34’,其中第一止动元件33’以钩的形状形成,第二止动元件34’也通过保持腿35’在两点处以抗旋转方式与第二制动杆装置6连接且具有凸耳状控制腿36’,该控制腿具有与控制曲线轮廓37’相啮合的控制曲线轮廓38’。在此实施方式中,控制曲线轮廓37’比控制曲线轮廓38’更大地弯曲。控制曲线轮廓37’和控制曲线轮廓38’的弯曲半径比率为约1∶1至1∶3。对中位置范围Z沿着控制曲线轮廓38’在凸耳的下侧上延伸。可选地也可在这里设置空隙a。在此实施方式中,被传送到各自的制动杆装置5和6的对中力以近似对称的方式分布到螺栓14和32上的四个铰接点上,从而使得这些点上的载荷可以减小且制动杆装置5、6被主要对称地承受压力。
在另一示例性实施方式中,合适的止动元件33和34被设置在每个制动杆装置5、6上,即以交叉对置方式设置,从而使得第一止动元件33和第二止动元件34设置在第一制动杆装置5上,并且第二止动元件34和第一止动元件33以相应对置的方式分别设置在第二制动杆装置6上,它们分别与第一制动杆装置5上的那些以已知的方式啮合。在这样的装置中,确保了整个制动钳装置7在两个方向上的对中。这样的工业制动器可用于任何位置(即,也在水平延伸的制动盘情况下),而不具有通过释放装置4或制动弹簧装置3施加的内力和作用在制动杆装置5和6上的外力(重力)(使制动杆装置5和6在其整体上倾斜)。
本发明其它实施例和变型在权利要求的基础上产生。
附图标记列表
1 工业制动器
2 止动装置
3 制动弹簧
4 释放设备
5 第一制动杆装置
6 第二制动杆装置
7 制动钳装置
8 第一(下)端
9 第一(下)端
10 基板(支撑部)
12 基座
13 基座
14 螺栓
15 第二(上)端
16 第二(上)端
17 定位装置
18 枢轴螺栓
19 枢轴螺栓
20 角杆装置
21 控制腿
22 调节腿
23 铰接点
24 调节杆
25 轴
26 螺纹杆装置
27 制动元件
28 制动垫
29 制动垫支承件
30 制动表面
31 制动盘
32 支撑螺栓
33 第一止动元件
34 第二止动元件
35 保持腿
36 控制腿
37 控制曲线轮廓
38 控制曲线轮廓
39 轴杆
40 交叉件
B 闭合力
L 释放力
M 转矩/倾斜方向
41 控制杆
42 横置螺栓
43 端部
44 附加基座
45 控制槽
46 自由轮
Claims (10)
1.一种止动装置,该止动装置具有第一制动杆装置(5)和第二制动杆装置(6),该第一制动杆装置和第二制动杆装置一起形成制动钳装置(7)的制动杆对,该第一制动杆装置和第二制动杆装置在其第一端(8,9)处各自铰接在支撑部(10)上并且在其第二端(15,16)处借助定位装置(17)彼此连接,其中分别在所述第一制动杆装置(5)的所述第一端(8)与所述第二端(15)之间设置第一止动元件(33,33’),并且在所述第二制动杆装置(6)的所述第一端(9)与所述第二端(16)之间设置第二止动元件(34;34’),该第一止动元件(33;33’)和该第二止动元件(34;34’)形成并啮合成,使得它们允许在所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)的制动位置和释放位置之间在相反的方向上朝向彼此及远离彼此地操作运动并且抑制所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)在倾斜方向(M)上的一致倾斜运动,从而使得所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)在释放位置中抵抗倾斜作用被保持在相对于制动元件(27)的限定的对中位置范围内的对中位置。
2.根据权利要求1所述的止动装置,其中所述对中位置范围包括第一界限位置和与磨损相关的第二界限位置,它们使所述制动杆装置被接纳在释放位置,其中所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)在所述第一界限位置比在所述第二界限位置更进一步地打开。
3.根据权利要求1或2所述的止动装置,其中所述第一止动元件(33;33’)和所述第二止动元件(34;34’)分别具有控制曲线轮廓(37;37’,38;38’),所述控制曲线轮廓在对中位置范围内在对中位置彼此抵接。
4.根据权利要求1、2或3所述的止动装置,其中所述第一止动元件(37)形成为控制凸轮且所述第二止动元件(38)形成为止动辊。
5.根据权利要求4所述的止动装置,其中所述控制凸轮具有保持腿(35),该保持腿在制动垫支承件(29)的第一铰接点(14)和接收点(32)中固定在所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)的所述第一端(8,9)和所述第二端(5,6)之间。
6.根据权利要求4或5所述的止动装置,其中所述止动辊(8)在制动垫支承件(29)的接收点中固定至所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)。
7.根据权利要求3、4、5或6所述的止动装置,其中所述第一止动元件(33;33’)的所述控制曲线轮廓(37,37’)具有第一弯曲走向,并且所述第二止动元件(34;34’)的所述控制曲线轮廓(38,38’)具有第二弯曲走向,其中在所述第一弯曲走向和所述第二弯曲走向中的弯曲半径具有在3∶1和1∶1之间且特别是2∶1的曲率比。
8.根据前述权利要求中任一项所述的止动装置,其中第一止动元件(33;33’)和第二止动元件(34;34’)在所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)中的每一者上被设置成,使得该第一止动元件和第二止动元件抑制所述第一制动杆装置(5)和所述第二制动杆装置(6)在两个倾斜方向上的一致倾斜。
9.根据前述权利要求中任一项所述的止动装置,其中至少一个止动元件(33,34;33’,34’)由可固化材料制成并且在所述控制曲线轮廓(37;37’,38;38’)的区域内被固化和/或涂覆。
10.一种制动设备(1),该制动设备具有根据权利要求1至10中任一项所述的止动装置。
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