CN106763313B - 具有集成的磨损校准器的用于轨道车辆的制动缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制动器或制动钳，在它的两个钳臂的端部上分别具有制动块。在钳臂的相对于制动块的端部上在钳臂之间布置有力产生设备，并且在钳臂的端部之间布置有连接部，钳臂围绕连接部转动。力产生设备利用壳体的第一端部上的第一支架和壳体的第二端部上的第二支架铰接在钳臂上。第一和第二支架布置在共同的线性运动轴线上，沿着运动轴线支架彼此远离地运动。第一支架具有自由端，其纵向移动地且抗扭地在壳体的导引部中导引。第二支架固定在壳体上。芯轴的第一端部转动地支承在第一支架的自由端上。芯轴在芯轴螺母中导引，芯轴螺母抗扭地且平行于线性运动轴线地在壳体中导引。芯轴螺母通过活塞平行于线性运动轴线移动地被驱动并通过马达转动。

Description

具有集成的磨损校准器的用于轨道车辆的制动缸
技术领域
本发明涉及一种用于盘式制动器的制动钳或用于轨道车辆的具有制动钳的盘式制动器。制动钳具有钳臂，制动块安置在钳臂的端部上并且钳臂通过制动缸彼此相对地可转动地被驱动。根据本发明的制动钳或盘式制动器具有的优点在于，制动缸和磨损校准器包含在共同的壳体中并且磨损校准器沿着相同的线性的运动轴线作用，如在两个可转动地与钳臂相连的支架之间并且使钳臂旋转驱动的力，以便将制动块彼此相对地夹紧。
背景技术
DE 195 09 540 Cl描述了用于盘式制动器的制动钳，该制动钳的钳臂通过偏心地支承在钳臂之一的大约中部的转臂彼此相对地枢转，该转臂通过制动缸转动。制动块相对地安置在钳臂的自由端上，在钳臂的端部之间布置有带有芯轴的磨损校准器，该芯轴通过以下方式起动，即芯轴螺母被控制杆转动，该控制杆沿着钳臂延伸并且通过布置在转臂上的杆臂驱动。
DE 43 30 440 Al描述了用于盘式制动器的制动钳，在该制动钳的钳臂上大约中部地设有由蓄力器构成的装置，该蓄力器由调节装置枢转并且经过控制曲线作用于摇转杆，从而钳臂和安装在端部上的制动块彼此相向地枢转。在钳端部上相对于制动块布置有磨损校准器，该磨损校准器具有传动机构和步进电机。
前述的现有技术具有的缺点是，磨损校准器布置在相对于制动块的钳臂的端部上，而制动钳的力产生设备大约中部地作用于钳臂。
EP 2 154 391 Bl描述了具有制动缸的制动钳的力产生设备，该制动缸作用于在两个滚轮之间导引的楔形件上，以便将这些滚轮沿着线性的运动轴线彼此相对地移动，滚轮作用于支架，滚轮位于线性的运动轴线上并且在自由端铰接在制动钳的臂上。滚轮作用于芯轴，该芯轴位于线性的运动轴线上并且具有芯轴螺母，该滚轮根据芯轴的运动向着壳体通过在此运动中经压缩的弹簧转动并且形成磨损校准器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供用于盘式制动器的备选的制动钳，尤其是具有备选的磨损校准器的制动钳，该磨损校准器优选地布置在与制动缸共同的壳体中并且尤其具有具备壳体中的磨损校准器的力产生设备。进一步优选地，制动钳应允许直接测量作用于钳臂的力，该力通过作用于制动缸的压力产生。
所述技术问题根据本发明通过一种制动器解决。在此规定一种制动器，其具有两个钳臂，在这些钳臂的端部上分别布置有制动块，并且力产生设备借助第一支架和与之间隔的第二支架铰接在所述钳臂之间，其中，所述第一支架和第二支架布置在共同的线性的运动轴线上并且所述第一支架具有沿着线性的运动轴线布置的自由端，所述自由端能够纵向移动地和抗扭地在导引部中导引，所述导引部布置在所述壳体的第一端部上，并且所述第二支架布置在壳体的相对置的第二端部上，其中，芯轴的第一端部能够转动地支承在所述自由端上，所述芯轴与自由端同轴地在壳体内在芯轴螺母中导引，所述芯轴螺母抗扭地且与线性的运动轴线平行地能够移动地在所述壳体中导引，并且所述芯轴螺母通过布置在所述壳体中的能够被压力加载的活塞借助布置在所述壳体中的受控的马达沿着线性的运动轴线被驱动，所述马达设计用于使所述芯轴相对于所述壳体转动。尤其，在钳臂的与制动块相对置的端部上在钳臂之间布置有力产生设备，并且在钳臂的端部之间例如在大约中部地布置有连接部，所述钳臂能够围绕该连接部枢转。
所述力产生设备利用布置在壳体的第一端部上的第一支架和布置在壳体的相对置的第二端部上的第二支架铰接在钳臂上。所述第一和第二支架布置在共同的线性的运动轴线上，沿着该运动轴线将所述支架彼此远离地通过活塞的力运动。第一支架具有自由端，该自由端能够纵向移动地并且抗扭地或旋转固定地在壳体的导引部中导引。第二支架稳固固定在所述壳体上。芯轴的第一端部可转动地支承在第一支架的自由端上。芯轴的轴线与线性的运动轴线和自由端的纵轴线同轴。所述芯轴在芯轴螺母中导引，该芯轴螺母抗扭地或旋转固定地并且平行于线性的运动轴线地在所述壳体中导引。所述芯轴螺母通过活塞平行于线性的运动轴线地能移动地被驱动，从而芯轴螺母和具有芯轴螺母的芯轴通过活塞沿着线性的运动轴线能够移动，并且利用所述芯轴能够将第一支架的自由端在其导引部中移动。
一般地，能够利用制动器的压力加载缸体(活塞在该缸体中导引)，例如通过运行制动器的压力。
所述力产生设备的特征优选在于，在所述壳体中布置有传感器，该传感器设计用于在一个状态下测取芯轴沿线性的运动轴线的行程和/或位置，在该状态下所述制动块彼此相间隔，在该间隔下制动片贴靠在制动盘上。一般地，力产生设备的特征在于，马达(该马达例如是电机、气动的马达或液压的马达)布置在所述壳体中，该马达驱动芯轴进行转动。所述马达构成用于使芯轴转动的驱动装置。所述马达可以是电气的、液压的或气动的旋转驱动装置或线性驱动装置。液压的马达能够例如是液压缸或液压的线性马达或旋转马达，气动的马达能够例如是气动缸或气动的线性马达或旋转马达。
在下文提到电机代表马达。优选地根据用于壳体中的芯轴位置和/或行程的传感器的信号控制所述电机。由于通过电机使芯轴转动，芯轴和由此第一支架的自由端沿着线性的运动轴线相对于芯轴螺母移动。芯轴螺母和与之作用的芯轴和第一支架的自由端的通过活塞沿线性的运动轴线的可移动性不会由于芯轴的转动而改变。从而，芯轴的转动用于设定在第一和第二支架之间的间距，以用于磨损校准，其中，所述活塞移动芯轴螺母，以便形成运行制动器。优选地，所述电机被控制用于使芯轴仅在一个状态下转动，在该状态下形成运行制动器的活塞不被压力加载。所述电机优选地根据传感器的信号被控制并且与芯轴形成磨损校准器。因为磨损校准器布置在壳体内并且集成在支架之间的驱动装置中，则根据本发明的力产生设备具有的优点是，壳体的外部在此不存在杆调节器，该杆调节器例如在相对于力产生设备的间距中作用在钳臂上。
电机优选地根据传感器的信号被控制，使得电机仅在超过芯轴螺母的预设的行程时在壳体中转动，尤其用于使芯轴螺母转动一个值，使芯轴螺母以超过预设行程的值进行移动。作为附加或备选方案，所述电机优选地被控制用于使芯轴移动至沿着线性的运动轴线的一个位置中，在该位置中支架通过活塞的压力加载仅以预设的最大行程彼此远离地移动，例如直到所述支架如此程度地移动制动器的钳臂，直到制动块相互间隔，在该间隔下制动片具有与制动盘的预先确定的间距。
所述电机例如位置固定地固定在所述壳体中，尤其是利用其轴端部、可选地借助传动机构与芯轴的轴线同轴地布置并且与芯轴抗扭地相连。优选地，所述电机布置在壳体内的第二端部上。为了解决所述技术问题，所述电机可具有或包含例如驱动轴端部的传动机构。优选地，所述电机是步进马达。优选地，所述电机被控制用于仅当不用压力加载所述活塞时(例如在制动器的已解除的状态下)，转动所述芯轴。
所述芯轴能够纵向移动地与电机相连，以便在芯轴螺母沿着所述线性的运动轴线运动时允许芯轴的纵向移动，该芯轴螺母通过所述活塞驱动。另外，电机的轴端部直接地或借助传动机构与芯轴同轴地并且相对于芯轴能够纵向移动地布置并且例如借助沿着芯轴轴线能够移动的作用件抗扭地与芯轴相连，尤其相连在芯轴的第二端部上，该第二端部对置于其第一端部和第一支架的自由端。这种作用件例如可以是从在芯轴和轴端部中的纵向缝隙和在芯轴和轴端部中的另一个纵向缝隙中导引的销栓。所述轴端部能够同轴地布置在所述芯轴的内部或外部。优选地，电机的轴端部在芯轴的同轴的孔部中在其第二端部上可纵向移动并且抗扭地导引(例如借助轴端部的两个销栓)，该销栓可移动地在芯轴的纵向缝隙中导引。
所述传感器优选地利用数据线与电子的微处理器相连，该微处理器设计用于根据行程记录器的信号来控制所述电机。
在变型方案中，所述传感器是行程记录器，该行程记录器设计用于沿着线性的运动轴线测取芯轴螺母的位置和/或行程，尤其是芯轴螺母的行程和/或芯轴螺母的位置，在压力加载活塞时使芯轴螺母移动经过该行程，在压力加载活塞时芯轴螺母占据该位置。因为芯轴与芯轴螺母嵌接，则通过压力加载活塞实现的芯轴螺母的行程或位置等于芯轴的行程或位置，其中，电机稳定或芯轴不转动。行程记录器优选是无接触的。在另变型方案中，传感器是力传感器，其设计用于测取在芯轴的第一端部和第一支架的自由端之间的力。在此优选的是，控制电机的微处理器设计用于，在作用于活塞的压力不存在时，控制所述电机用于转动所述芯轴，直到力传感器测取到由芯轴作用于自由端的、极具升高的力，作为用于制动块的间距的信号，在该间距中安装在其上的制动片贴靠在制动盘上，并且微处理器设计用于接下来控制所述电机，用于沿着反方向以预设的值转动芯轴。在变型方案中，制动器通过以下方式设计用于磨损校准，即在一个状态下(在该状态下活塞不加载芯轴螺母)电机转动芯轴，直到力传感器通过以下方式显示贴靠在制动盘上的制动片的位置，即在芯轴和第一支架的自由端之间的力极具地升高。在芯轴的此位置中制动片贴靠在制动盘上。因此，微处理器设计用于控制所述电机，以便沿反方向转动所述芯轴，从而在不具有活塞的压力加载的情况下，所述芯轴处在沿着线性的运动轴线的一个位置中，在该位置中芯轴不在支架之间施加力并且制动片与制动盘相间隔。芯轴沿着反方向的转动导致芯轴的向着壳体的第二端部的方向的运动。芯轴尤其以预先确定的值沿着反方向转动，从而所述芯轴将钳臂和因此所述制动片置于相互预先确定的间距中。从而，所述芯轴能够沿着反方向的转动，例如直到制动片彼此分别以预先确定的间距相间隔，在该间距中占据与制动盘的预先确定的间距。
活塞不加载芯轴螺母的状态尤其是这样的状态，在该状态下不利用压力加载缸体(所述活塞在所述缸体中导引)，并且所述活塞也不借助突出部被第二活塞加载，该第二活塞例如在运行压力不存在时借助第二压力弹簧地向着所述活塞加载。
优选地，压力弹簧布置在壳体的第一端部和芯轴螺母之间，该压力弹簧将芯轴螺母从第一端部远离地并且向着壳体的第二端部的方向加载。这样的压力弹簧形成了用于芯轴螺母的回位弹簧，该回位弹簧反作用于通过活塞所施加的移动。这种压力弹簧也能够称为用于芯轴的回位弹簧和/或称为用于运行制动器的回位弹簧。
作为可选方案，尤其在第二变型方案中，在第一支架的自由端和芯轴之间布置有力传感器，以便测量这样的力，所述芯轴利用该力来加载自由端。力传感器能够布置在芯轴和第一支架的自由端之间的间隙中，其中，所述间隙或所述力传感器被布置用于，沿着线性的运动轴线测取所述力。在此，所述芯轴、尤其第一端部可同轴地、可转动地和沿着线性的运动轴线可移动地支承在自由端上。优选地，所述壳体在其第一端部上具有用于自由端和芯轴的共同的导引部。作为可选方案，所述自由端和芯轴在共同的导引部内具有相同的外直径。
作为另外的可选方案，压力传感器能够布置在缸体中(所述活塞在该缸体中导引)，以便测取作用于活塞的压力。所述压力传感器和力传感器优选地与电子的微处理器相连，该微处理器被设计用于将力传感器的测量信号与压力传感器的测量信号进行比较并且进一步优选地被设计用于反映在力传感器的测量信号和压力传感器的测量信号之间的比例与预先确定的值或值域的偏差。在此实施方案中，制动器设计用于显示功能故障，例如在缸体中施加压力时的过小的力。
作为另外的可选方案，微处理器可设计用于确定这样的行程，芯轴通过借助电机进行的转动向着第一端部的方向以该行程运动；并且优选地显示到达预先确定的行程，所述芯轴在芯轴螺母中通过转动以该行程进行移动。在该实施方式中，将制动器设计用于显示制动块的预先确定的磨损或安装在其上的制动片。在此，微处理器优选设计用于，将相应的行程(所述芯轴通过借助电机的转动以该行程向着壳体的第一端部的方向移动)进行累加并且作为可选方案显示、传达和/或与预设的值进行比较，其中，所述预设的值对应制动片的允许的磨损。优选地，相应的行程(所述芯轴通过借助电机进行的转动以该行程向着壳体的第一端部的方向移动)通过行程记录器确定。
作为另外的可选方案，微处理器可设计用于，在安装具有预设厚度的新的制动片时，确定芯轴螺母的行程(该芯轴螺母在向着壳体的第一端部的方向施加制动压力时经过该行程)并且传达该行程，其中，该行程能够视作用于制动盘的磨损程度。另外，芯轴螺母的行程能够通过所述传感器来确定，该传感器在变型方案中是行程记录器，该行程记录器测取壳体中的芯轴螺母的行程。作为备选方案，所述传感器能够通过布置在芯轴和第一支架的自由端之间的力传感器形成，其中，微处理器设计用于测取电机传输至芯轴的转动并且从中计算这样的行程，所述芯轴沿着线性的运动轴线以该行程进行移动，直到力传感器通过极具升高的力而示出制动片贴靠在制动盘上。
优选地，微处理器设计用于，例如借助电子装置使轨道车辆的制动系统相连，以便传递数据。另外，微处理器能够例如具有电子装置，该电子装置形成总线系统，该总线系统可以是无线的或有线的。
力产生设备可具有手动的控制装置，利用该控制装置使电机为了将芯轴转动到其靠近壳体的第二端部上的位置中而移动，以便在此位置中打开制动钳并且更换制动片。作为附加方案，力产生设备可具有手动的控制装置，利用该控制装置使电机被控制用于转动芯轴，以便将芯轴移动到一个位置中，在该位置中制动片彼此间具有预设的间距或制动片与在其之间布置的制动盘之间具有预设的间距。在该实施方式中，力产生设备允许制动钳机动地移动到已打开的位置中，并且优选地将制动钳机动地移动到制动片的位置中，移动到制动片彼此间的或制动片与制动盘的所期望的间距中。在第一实施方式中，所述活塞(该活塞一般也称为制动活塞并且受控地能够用压力来加载，以便形成运行制动器)能够作用于楔形件，该楔形件作用于在一侧的芯轴的第二端部或芯轴螺母和另一侧的壳体的第二端部之间，从而芯轴或芯轴螺母从壳体的第二端部沿着线性的运动轴线移动至壳体的第一端部。优选地，所述芯轴螺母具有第一按压滚轮，该按压滚轮的转动轴线垂直于芯轴轴线或线性的运动轴线，并且在壳体上布置有第二按压滚轮，该按压滚轮的转动轴线平行于第一按压滚轮的转动轴线布置，其中所述楔形件在第一和第二按压滚轮之间导引。所述按压滚轮优选地具有各两个按比例的按压滚轮，该按压滚轮布置在芯轴的两侧。
在第一实施方式中优选地，压力弹簧布置在活塞上，该压力弹簧反作用于在活塞上作用的压力。相应地，压力弹簧可称为用于运行制动器的回位弹簧。优选地，压力弹簧在该实施方式中(尤其垂直于芯轴轴线地)布置在位置固定地安装在壳体上的弹簧止挡部和活塞之间。用于压力弹簧的弹簧止挡部可以邻接芯轴螺母地布置并且例如形成用于在壳体中的芯轴螺母的导引部的一部分。作为可选方案，用于芯轴螺母的导引部布置在壳体的壁和弹簧止挡部之间或者通过壳体的壁和弹簧止挡部构成。
在第二实施方式中，所述活塞布置在芯轴螺母上并且能够与芯轴螺母固定相连或一体式地与芯轴螺母构造。因此行程记录器可设计用于测量活塞相对于壳体的行程。所述活塞在缸体中导引，该缸体平行于线性的运动轴线布置，例如与芯轴轴线或线性的运动轴线同轴。所述缸体布置在壳体的第一区段中并且被设计用于，在压力加载时使活塞向着壳体的第一端部的方向进行加载。所述缸体能够一体式地构造在壳体中。在该实施方式中，可选的压力弹簧(该压力弹簧布置在壳体的第一端部和活塞之间)不仅作用于芯轴螺母的回位弹簧，也用作用于活塞的回位弹簧。活塞用作运行制动器，因为活塞在用压力加载时将芯轴螺母和由此芯轴向着壳体的第一端部的方向加载。
在本发明的实施方式中，优选地在壳体中同轴于活塞地布置有在第二缸体中的第二活塞。一般地，第二活塞具有突出部，该突出部在一个位置中(在该位置下第二活塞不具有压力加载)抵靠着也被称为制动活塞的第一活塞。第二缸体设计用于，通过压力加载第二活塞，该压力将第二活塞向着壳体的第二端部的方向进行加载，从而在利用压力加载时，第二活塞从第一活塞远离地移动并且没有力施加至第一活塞或制动活塞。压力弹簧布置在第二活塞和壳体的第二端部之间，该压力弹簧将第二活塞向着第一活塞的方向加载，从而第二活塞的突出部向着第一活塞加载。因此，第二活塞用作驻车制动器，该驻车制动器在没有通过压力弹簧(该压力弹簧将第二活塞向着第一活塞的方向加载)施加压力的情况下使芯轴螺母向着壳体的第一端部的方向加载。通常，利用压力能够将第二活塞在其朝向制动活塞的活塞面上进行加载，并且通过第二压力弹簧使第二活塞向着制动活塞的方向加载，其中，第二活塞具有突出部，该突出部在不具有压力加载的状态下通过第二压力弹簧加载制动活塞。在第一实施方式中，由制动活塞和第二活塞形成的装置布置在所述楔形件上，以便将该楔形件向着在按压滚轮之间的间隙的方向进行加载。在第二实施方式中，制动活塞和第二活塞优选地与线性的运动轴线或芯轴轴线同轴地布置，其中，所述制动活塞固定在芯轴螺母上。
通常，制动活塞和第二活塞能够沿着共同的运动轴线布置。在第二实施方式中，第二活塞优选地可移动地布置在芯轴上，并且进一步优选地两个活塞或缸体与线性的运动轴线或芯轴轴线同轴地布置。
优选地，第二活塞的突出部是管状的并且与芯轴轴线同轴地布置。作为可选方案，两个缸体的头部侧的壁基本径向于芯轴轴线或径向于线性的运动轴线延伸。在附图中参照第二实施方式示出了这种实施方式，其中第二活塞此外与芯轴轴线或线性的运动轴线同轴地布置。
附图说明
结合附图进一步阐述本发明，在附图中：
图1示出根据本发明的力产生设备的实施方式的剖视示意图，其处于活塞无压力加载的位置，
图2示出图1转动90°的剖视示意图，
图3示出图1的实施方式的剖视示意图，其处于活塞被压力加载的位置，
图4示出图3转动90°的剖视示意图，和
图5示出根据本发明的力产生设备的实施方式的剖视示意图。
具体实施方式
在附图中相同的附图标记指代功能相同的元件。未示出制动钳的臂。所述附图示出了在第一变型方案中作为在芯轴螺母19和壳体4之间的行程记录器21的传感器以及在第二变型方案中作为在第一支架1和芯轴12之间的力传感器13的传感器。所述第一支架1和第二支架2设置用于铰接在制动器的相应钳臂上，所述第一支架1和第二支架2布置在壳体4的共同的线性的运动轴线3上。
所述第二支架2布置在所述壳体4的第二端部6上，该第二端部对置于其第一端部6。由所述力产生设备所产生的力(所述力对第一支架1沿着从第二支架2离开的方向施加作用)能够因此为了张开两个钳臂而铰接在钳臂的端部上，制动块安装在制动臂的对置的端部上并且该制动臂在其端部之间彼此铰接。
第一支架1布置在所述壳体4的第一端部5上并且具有自由端7，该自由端在导引部8中导引，该导引部沿着线性的运动轴线3在所述壳体4的第一端部5上伸展。自由端7抗扭地沿着所述线性的运动轴线3例如通过在自由端7中的纵向槽9在导引部8中导引，稳固设在第一端部5(例如在导引部8中)上的销钉10能够移动地嵌接到该纵向槽中。
芯轴12的第一端部11可转动地支承在自由端7上，例如所述自由端7布置在所述芯轴12的同轴的盲孔中。因为所述自由端7抗扭地能够纵向移动地在壳体的第一端部5上的导引部8中导引，所述芯轴12能够相对于自由端7进行转动。
相应于优选的实施方案，力传感器13布置在芯轴12和第一支架1的自由端6之间，以便测量力，利用该力将芯轴12向着自由端7加载。
优选地，导引部8(例如在壳体4的第一端部5上的孔)旋转对称于线性的运动轴线3，并且所述芯轴的第一端部11可转动地并且可纵向移动地在所述导引部8中导引。
芯轴12的与所述第一端部11相对置的第二端部14能够纵向移动并且抗扭地与电机16的轴端部15相连，该轴端部固定地设在壳体4的第二端部6上。在附图中所示的实施方案中，所述轴端部15同轴地相对于线性的运动轴线3能够纵向移动地布置在芯轴12的第二端部内的盲孔中，该线性的运动轴线优选地相当于芯轴轴线。轴端部15具有销栓17，该销栓在沿着芯轴12布置的纵向缝隙18中导引。以这种方式，电机16能够借助轴端部15使芯轴12转动，同时芯轴12在抗扭地且可移动地在壳体上导引的芯轴螺母19中转动并且沿着线性的运动轴线3运动。在芯轴螺母19和壳体4的第一端部5之间布置有压力弹簧20，该压力弹簧将芯轴螺母19向着壳体4的第二端部6的方向加载。
在所述壳体4中相应于第一变型方案作为传感器布置有行程记录器21，该行程记录器设定用于测量芯轴螺母19沿着线性的运动轴线3的行程。为了传输用于反映在壳体4中的芯轴螺母19的运动或位置的信号，所述行程记录器21与例如是电子计算机的微处理器22相连。所述行程记录器21能够(正如在附图中所示那样)布置在壳体4和活塞23的侧面之间，该侧面背离缸体28。
为了传输控制信号，所述微处理器22与电机16相连，其中，微处理器22设定用于，根据行程记录器22的信号产生控制信号。尤其将微处理器22设定用于，把从行程记录器21传送的关于在壳体4中的芯轴螺母19的运动或位置的信号与关于芯轴螺母19的运动或位置的预设的量进行比较并且根据该比较来控制所述电机16。在此，微处理器22可设定用于如此控制电机16，从而电机使芯轴12转动，直到芯轴12相对于芯轴螺母19以由所述比较得出的量进行运动。
力产生设备因此包含磨损校准器，该磨损校准器通过芯轴12(该芯轴的第一端部11能转动地支承在第一支架1的自由端7上)、沿线性的运动轴线3能够移动和抗扭地在壳体4中导引的芯轴螺母12、作为传感器的行程记录器21(该传感器确定芯轴螺母19相对于壳体4的行程)以及根据所述行程记录器21的信号被控制的电机16(该电机位置固定地布置在所述壳体4中并且其自由端15同轴地、能纵向移动地和抗扭地与芯轴12的第二端部14相连)形成或由此组成。在对作为行程记录器21形成的传感器的备选方案中，所述传感器能够通过力传感器13形成，该力传感器布置在芯轴12和自由端7之间，其中，通过微处理器22控制所述电机16，从而转动芯轴12，直到力传感器13作为信号测得极具升高的力。
在芯轴12向着壳体4的第一端部5的方向移动时，在芯轴12的第二端部14上的纵向缝隙18沿着销栓17运动。销栓17允许通过电机16的轴端部15使芯轴12转动。
传感器的第二变型方案通过力传感器13示出，该力传感器测得在芯轴12的第一端部11和第一支架1的自由端7之间的力。在制动器的一个状态中(在该状态中不用压力加载活塞23，该活塞向着芯轴螺母作用)微处理器22被设定用于，控制电机16用于转动芯轴12，直到力传感器13测得从芯轴12作用于自由端7的力。制动器的这种状态例如是一种状态，其不存在作用在缸体28中的活塞23的压力并且不存在通过第二缸体30施加的压力，该压力借助于突出部32加载活塞23，该突出部例如被第二压力弹簧31驱动。所述力优选是这样的力，该力在芯轴的转动期间极具地升高并且从而显示了制动片在制动盘上的贴靠并且例如不通过在制动器内的摩擦力引起，该制动片安装在制动块上。在此，所述微处理器22设定用于，当力传感器13发出关于在芯轴12和第一支架1的自由端7之间的极具升高的力的信号时，停止所述电机16并且接下来控制该电机用于使得芯轴12沿相反方向以预先确定的值进行转动，以便使制动片与制动盘相间隔。
用于所述间隔的预先确定的值是这样的值，制动块或制动片通过制动活塞23彼此的作用以所述值向着和朝着所述制动盘移动。
图1至4在根据本发明的力产生设备的第一实施方式中示出了芯轴螺母19的或与芯轴螺母19相连的芯轴12的驱动装置。在此，图1和2示出了活塞23，该活塞也称为制动活塞，该制动活塞与楔形件24相连，该楔形件在一侧的第一按压滚轮25(该按压滚轮优选地如所示由两个在芯轴12的侧面布置在芯轴螺母19上的部分滚轮25a、25b构成)和另一侧的位置固定地布置在壳体上的第二按压滚轮26之间导引。第二按压滚轮26优选地如所示由两个部分滚轮26a、26b构成。第一按压滚轮25的和第二按压滚轮的转动轴线或其第一部分滚轮25a、25b或第二部分滚轮26a、26b垂直于线性的运动轴线3或芯轴轴线布置。第一按压滚轮25支承在芯轴螺母19上，从而楔形件24的在第一按压滚轮25和位置固定的第二按压滚轮26之间的运动使得芯轴螺母19的和芯轴12的移动，该芯轴12与芯轴螺母19相啮合。图1和2示出了在未被压力加载的位置中的活塞23，在该位置中所述楔形件24设定了在第一按压滚轮25和第二按压滚轮26之间的小的间距。所述楔形件24在这里所示的实施方案中垂直地向着线性的运动轴线3或向着芯轴轴线导引，相应地所述活塞23的和导引该活塞的缸体28的中轴线垂直于线性的运动轴线3或芯轴轴线布置。布置在稳固设置在所述壳体4上的弹簧止挡部37和活塞23之间的压力弹簧27将活塞23加载到其未被在缸体28中的压力所加载的位置中，从而压力弹簧27也能称为用于制动活塞23的回位弹簧。用于芯轴螺母19的导引部在第一实施方式中作为可选方案由壳体4的壁和平行的弹簧止挡部37形成。
图3和4示出了在利用缸体28中的压力所加载的位置中的活塞23，在该位置中，楔形件23将第一按压滚轮25向着壳体4的第一端部5的方向运动，其中，在芯轴螺母19和壳体4的第一端部5之间的压力弹簧20被压缩。芯轴螺母19将芯轴12向着壳体4的第一端部5的方向移动，从而第一支架1通过其自由端7从第二支架2远离地运动。
作为可选方案，将开关35安装在所述壳体上，该开关设定用于手动地控制所述电机16，以便通过该电机运行芯轴12。
图5以第二实施方式为例示出了在优选的实施方式中的芯轴螺母19的驱动装置或与芯轴螺母19相连的根据本发明的力产生设备的芯轴12的驱动装置，该力产生设备除了在缸体28中的制动活塞23在壳体4中包含在缸体30中导引的第二活塞29。第二活塞29与线性的运动轴线3或芯轴轴线同轴地布置并且由第二压力弹簧31向着制动活塞23的方向加载，而第二缸体31如此布置，使得该第二缸体在利用压力加载时将第二活塞29从制动活塞23远离地并且向着第二压力弹簧31移动。第二活塞29具有管状的突出部32，该突出部在第二活塞29没有利用压力加载第二缸体31的位置中通过第二压力弹簧31向着第一活塞加载。在此位置中，第二活塞29经过其突出部32向着壳体4的第一端部5的方向加载至制动活塞23和与之相连的芯轴螺母19和由此所述芯轴12，从而第二活塞29在其第二缸体没有利用压力加载时作为驻车制动器起作用。
在图5所示的实施方案中，第二活塞29的突出部32管状地同轴地围绕芯轴12构造。缸体28(制动活塞23和与之相连的芯轴螺母19在缸体中导引)和第二缸体30与线性的运动轴线3或芯轴轴线同轴地布置，其中，布置在这些缸体之间的壁33使缸体彼此分离并且作为可选方案分别形成缸盖。芯轴螺母19能够例如通过以销钉为形式的线性的导引部36(该销钉在稳固设在壳体4上的孔中导引)相对于壳体4抗扭和能够移动。
在所示的每个实施方式中，压力传感器34布置在缸体28中，所述制动活塞23在缸体中导引或利用压力加载，以便将芯轴螺母19向着壳体4的第一端部5的方向驱动。
一般地，第二支架2能够固定地与壳体4的第二端部6相连。
附图标记列表
1 第一支架
2 第二支架
3 线性的运动轴线
4 壳体
5 壳体的第一端部
6 壳体的第二端部
7 第一支架的自由端
8 在壳体的第一端部上的导引部
9 纵向槽
10 销钉
11 芯轴的第一端部
12 芯轴
13 力传感器
14 芯轴的第二端部
15 轴端部
16 马达，例如电机
17 销栓
18 纵向缝隙
19 芯轴螺母
20 压力弹簧
21 行程记录器
22 微处理器
23 活塞，制动活塞
24 楔形件
25、25a、25b 第一压力滚轮
26、26a、26b 第二压力滚轮
27 压力弹簧，用于制动活塞的回位弹簧
28 缸体
29 第二活塞
30 第二缸体
31 第二压力弹簧
32 突出部
33 壁
34 压力传感器
35 开关
36 线性的导引部
37 弹簧止挡部

Claims (20)

1.一种制动器，具有两个钳臂，在这些钳臂的端部上分别布置有制动块，并且力产生设备借助第一支架(1)和与之间隔的第二支架(2)铰接在所述钳臂之间，其特征在于，所述第一支架(1)和第二支架(2)布置在共同的线性的运动轴线(3)上并且所述第一支架(1)具有沿着线性的运动轴线(3)布置的自由端(7)，所述自由端(7)能够纵向移动地和抗扭地在导引部(8)中导引，所述导引部(8)布置在壳体(4)的第一端部(5)上，并且所述第二支架(2)布置在壳体(4)的相对置的第二端部(6)上，其中，芯轴(12)的第一端部(11)能够转动地支承在所述自由端(7)上，所述芯轴(12)与自由端(7)同轴地在壳体(4)内在芯轴螺母(19)中导引，所述芯轴螺母(19)抗扭地且与线性的运动轴线(3)平行地能够移动地在所述壳体(4)中导引，并且所述芯轴螺母(19)通过布置在所述壳体(4)中的能够被压力加载的活塞(23)借助布置在所述壳体(4)中的受控的马达(16)沿着线性的运动轴线(3)被驱动，所述马达(16)设计用于使所述芯轴(12)相对于所述壳体(4)转动。
2.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述制动器具有布置在所述壳体(4)内的传感器，所述传感器设计用于测量在一个状态下的壳体(4)内的芯轴(12)的位置，在该状态下所述制动块彼此相间隔，在该间隔下安装在所述制动块上的制动片贴靠在制动盘上，并且所述马达(16)根据用于壳体(4)内的芯轴(12)位置的传感器的信号被控制。
3.按照权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述传感器是布置在壳体内的行程记录器(21)，所述行程记录器(21)设计用于测取沿着线性的运动轴线(3)的芯轴螺母(19)的行程。
4.按照权利要求2所述的制动器，其特征在于，所述传感器是力传感器(13)，所述力传感器(13)设计用于测取在所述芯轴(12)的第一端部(11)和所述第一支架(1)的自由端(7)之间的力。
5.按照权利要求4所述的制动器，其特征在于，设有微处理器(22)，所述微处理器(22)设计用于当作用于活塞(23)的压力不存在时控制所述马达(16)以便转动所述芯轴(12)，直到所述力传感器(13)测取到由所述芯轴(12)作用于所述自由端(7)的、急剧升高的力，其作为用于反映所述制动块的间距的信号，在该间距下安装在所述制动块上的制动片贴靠在制动盘上，并且所述微处理器(22)设计用于控制所述马达(16)，以便使所述芯轴(12)沿反方向以预设的值转动。
6.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述力产生设备的第一支架(1)和第二支架(2)分别布置在钳臂的端部上，所述钳臂在所述力产生设备和制动块之间借助关节能转动地相互铰接。
7.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述马达(16)位置固定地固定在所述壳体(4)内并且与所述芯轴(12)借助轴端部(15)相连，所述轴端部(15)沿线性的运动轴线(3)布置并且能纵向移动地和抗扭地与所述芯轴(12)相连。
8.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，在所述芯轴螺母(19)上支承有第一按压滚轮(25、25a、25b)，所述第一按压滚轮的转动轴线垂直于线性的运动轴线(3)布置，并且与所述第一按压滚轮(25、25a、25b)相间隔的第二按压滚轮(26、26a、26b)位置固定地支承在所述壳体(4)上，所述第二按压滚轮的转动轴线平行于所述第一按压滚轮(25、25a、25b)的转动轴线，其中，所述活塞(23)与楔形件(24)相连，所述楔形件(24)在第一按压滚轮(25、25a、25b)和第二按压滚轮(26、26a、26b)之间导引。
9.按照权利要求1至7中任一项所述的制动器，其特征在于，所述活塞(23)布置在所述芯轴螺母(19)上并且在缸体(28)中导引，所述缸体(28)平行于线性的运动轴线(3)布置并且在所述壳体(4)的区段内构造，该区段布置在所述活塞(23)和所述壳体(4)的第二端部(6)之间。
10.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述芯轴螺母(19)被压力弹簧(20)加载，所述压力弹簧(20)布置在所述芯轴螺母(19)和所述壳体(4)的第一端部(5)之间。
11.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述活塞(23)被压力弹簧(27)向着一个方向加载，沿该方向所述活塞通过压力加载来承受负荷。
12.按照权利要求9所述的制动器，其特征在于，设有在第二缸体(30)内导引的第二活塞(29)，在其朝向所述活塞(23)的活塞面上能够通过压力施加作用并且通过第二压力弹簧(31)向着所述活塞(23)的方向加载，其中，所述第二活塞(29)具有突出部(32)，所述突出部(32)在无第二缸体(30)的压力加载的状态下通过第二压力弹簧(31)向着所述活塞(23)加载。
13.按照权利要求12所述的制动器，其特征在于，所述第二活塞(29)在壳体(4)的第二区段内能够移动地布置在所述芯轴(12)上，该第二区段布置在所述缸体(28)和所述壳体(4)的第二端部(6)之间，安置在所述芯轴螺母(19)上的活塞(23)在所述缸体(28)内导引，并且所述第二活塞(29)的突出部(32)沿着所述芯轴(12)延伸。
14.按照权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述马达(16)被控制，使得在超过关于芯轴螺母(19)的行程的预设的值时，使所述芯轴(12)转动经过由行程记录器(21)测取到的芯轴螺母(19)的行程，直到所述芯轴螺母(19)以所述超过的值向着芯轴(12)的第一端部(11)的方向移动。
15.按照权利要求9所述的制动器，其特征在于，在所述第一支架(1)的自由端(7)和所述芯轴(12)之间布置有力传感器(13)，压力传感器(34)布置在缸体(28)内，安置在所述芯轴螺母(19)上的所述活塞(23)在所述缸体(28)内导引，并且设有微处理器(22)，所述微处理器(22)设计用于比较力传感器(13)的信号和压力传感器(34)的信号。
16.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述马达(16)具有控制装置，用于使所述芯轴(12)转动到与壳体(4)的第二端部(6)最小间距的位置上。
17.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，设有微处理器(22)，所述微处理器(22)设计用于将所述芯轴(12)通过转动借助马达(16)所移动的相应行程累加并且作为关于制动器的制动片的磨损程度进行传达。
18.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，设有微处理器(22)，所述微处理器(22)具有电子装置，所述电子装置设计用于与轨道车辆的总线系统相连。
19.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，设有微处理器(22)，所述微处理器(22)设计用于当已知厚度的制动片安置在制动块上时将所述芯轴(12)通过转动借助马达(16)所移动的行程作为关于布置在制动片之间的制动盘的磨损程度进行传达。
20.按照权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述马达(16)是电气的、液压的或气动的旋转驱动装置或线性驱动装置。
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