CN204354380U - 过载保护装置、传动机构和具有提升工具的设备 - Google Patents

Abstract

为了进一步开发机械工具的过载保护装置，本实用新型涉及一种包含力输入部件和力输出部件的过载保护装置，它们采用形状配合连接的方式来彼此刚性或力配合连接，并且当过载保护装置启动时，它们可以相对于彼此移动。过载保护装置的特征在于紧急运行传动件，利用该装置当过载保护装置启动时力输入部件和力输出部件可以彼此相互连接以通过控制的方式相对于彼此导引。本实用新型还提出了相应的传动机构和具有提升工具的设备。本实用新型可用于降低机器损坏的风险。

Description

过载保护装置、传动机构和具有提升工具的设备

技术领域

本实用新型一方面涉及一种具有力输入部件并具有力输出部件的过载保护装置，它们采用形状配合连接来彼此刚性和力配合地连接，并且当过载保护装置启动时，它们可以相对于彼此移动。另一方面，本实用新型涉及一种具有第一传动链并且具有至少一个另外的传动链的传动机构，其位于相互形状配合的驱动器和工具之间作为传动机构，过载保护装置位于第一传动链和另外的传动链之间。本实用新型还涉及一种具有提升工具的用于生产和/或加工工件的设备，所述提升工具被固定于其中，这样它就可以利用具有过载保护装置的动力传动机构在设备中移动了。

背景技术

现有的依照原样的过载保护装置均是来自于现有技术中的多种设计，并特别用于打孔机中，用于保护各部件和/或各部件组，以避免发生故障时的不可修复的损坏，因为在这种类型的机器中会产生巨大的作用力。

本实用新型内容

本实用新型的目的是以这样一种能够减少甚至避免对用于制造和/或加工工件的设备的损坏、特别是对这种设备的传动机构的损坏的方式来改进已知的过载保护装置。

本实用新型的目的通过一种过载保护装置来实现的，所述过载保护装置具有力输入部件并具有力输出部件，它们采用形状配合连接来彼此刚性地和力配合地连接，并且当过载保护装置启动时，它们可以相对于彼此移动，过载保护装置具有紧急运行传动件，当过载保护装置启动时，力输入部件和力输出部件可以利用紧急运行传动件而相对于彼此移动，但它们仍然彼此连接，因此它们就能够相对彼此地被导引控制。

现有的过载保护装置不具有这种类型的紧急运行传动件，所以在启动的载保护装置中，传动机构的传动链彼此不协调地移动，由此它们可能会严重损坏自身和/或机器的周边区域。本实用新型避免了目前的这种情况。

用语“启动的过载保护装置”在本实用新型中是指过载保护装置因过载情况而被触发的情况，例如，冲压机的传动件，以使驱动侧和输出侧在作用力上彼此断开。

用语“力输入部件”在本实用新型中指过载保护装置的一个部件，利用该部件将作用力在驱动侧引入过载保护装置。在具有特别简单的结构的任何情况下，该力输入部件都等同于第一传动链，其设置在所述传动机构的驱动侧。

相应地，用语“力输出部件”指的是本实用新型中过载保护装置的一个部件，可以利用该部件将驱动力在输出侧转移至工具。在一个具有特别简单的结构的实施方式的变型中，力输出部件由此形成另一个传动链，其在输出侧与工具(例如提升工具)相联。

本实用新型的紧急运行传动件可以各种方式来实施，只要当过载保护单元被启动时力输入部件和力输出部件相互固定地被导引。当过载保护单元被启动时，为了使力输入部件和力输出部件特别是可选地彼此依赖地被导引，优选地，紧急运行传动件包括相应的导引路径，力输入部件和力输出部件就可以沿着该导引路径在过载保护装置启动时执行被控制导引的相对彼此的运动。

特别是对于用于传递压力和/或牵引力的传动件链而言，有利的是，过载保护装置具有线性导引路径，力输入部件和力输出部件可以沿着该导引路径而执行引导向彼此的平移相对运动，特别是绝对的平移相对运动，因为以这种方式可使两个部件沿其主力轴彼此平移移动。

本实用新型描述了形状配合连接，力输入部件和力输出部件利用该形状配合连接彼此力配合地连接，该形状配合连接本质上可以有多种形式。形状配合连接在现有技术中已经是公知的，因此在本实用新型中，仅在如下情况中对其进行讨论，即有利的是：形状配合连接具有偏置张力触发部件和/或剪切销，因为剪切销的更换经济高效且方便，从而在启动过载保护装置的情况下可以替换掉。备选地，剪切销、例如具有偏置张力球或其他偏置张力触发零件的部件组也可以用于形状配合连接。

为了使剪切销用于传递所需作用力时不必实施得过大，本实用新型中有利的是，力输入部件和力输出部件利用摩擦锁定连接彼此力配合地和刚性地连接。所需要的力传递优选通过剪切销或用于可移动地保持力平衡的其他部件，并另外通过摩擦锁定来进行。

在这方面的一个有利的实施方式的变型提供了包含两个夹紧部件的摩擦锁定连接，力输入部件和力输出部件被夹持在它们之间。

通过摩擦锁定连接可以确保作用力不必完全由输入部件和输出部件之间的形状配合连接来传递。当然，形状配合连接也可以基于摩擦锁定连接来构造。

为了使传动机构的驱动侧和输出侧在过载保护装置启动时可以尤其沿着主力轴而相对彼此导引移动而不发生损毁，特别有利的是，力输入部件和力输出部件彼此隔开一定撞击距离地相连接。

在本实用新型中，用语“撞击距离”是指力输入部件和力输出部件之间的距离，以使两个部件可以彼此进行相对移动。例如，以这种方式确保了驱动侧可以执行一个工作行程，输出侧不必像在通常的工作操作中一样跟随工作行程运动。特别地，可想而知，过载保护装置中的撞击距离设置为力输入部件和力输出部件之间的自由行程，以便在触发所述过载保护装置后，随后的工作行程以有限的方式传递到力输出部件或随后的行程被完全消除，因此，在第二种情况下，驱动器可“自由”运转。

在一个具有特别简单结构的实施方式变型中，力输入部件和力输出部件设置在朝向彼此的头部侧上。如果过载保护装置的两个力部件以这样的方式相反设置，则该过载保护装置具有特别紧凑的结构，因为力输入部件和力输出部件的各自的力主轴有利地彼此平行或甚至同轴。

相应的，一个特别优选的实施方式变型提供了：力输入部件和力输出部件在传动机构中形成了拉杆和/或压杆。

特别是，如果力输入部件和力输出部件构成传动机构的推杆，可为本实用新型所述的力输入部件和力输出部件之间的撞击距离提供一个特别简单的结构。

为了及时记录过载事件及由此产生的过载保护装置的驱动，并能关闭作业机器的驱动器，有利的是，过载保护装置包含记录力输入部件和力输出部件之间的相对运动的传感器。例如，在本实用新型中，如果力输入部件和力输出部件之间的相对运动超过一个临界值，这个情况会通过传感器被立即确定，接着启动一个新的紧急停机操作。该传感器可以多种方式来实现，尤其是采用微型开关、应变仪或任意的绝缘接头。

所述目的是根据本实用新型的第二个方面实现的，通过具有第一传动链和至少一个第二传动链的传动机构，它们位于驱动器和工具之间，彼此固定地连接，过载保护装置处于第一传动链和第二传动链之间，并且传动链彼此连接以作为当过载保护装置启动时可以相对于彼此移动式导引的传动链的组合体。

即使是当过载保护装置以这样的方式启动时，即传动链相对彼此导引(特别是以一种确定的方式来进行)并且因此可保持彼此之间的连接，在其之间提供了过载保护装置的传动链，有利地保持了彼此之间设置为一个组合体。由此针对作用力而言，彼此断开的传动链免于周围不受控制的撞击。

为了能使针对作用力而言彼此断开的传动链可彼此导引着移动，如果传动链之间有一个将彼此隔开的安全距离是有利的。利用这种类型的安全距离，确保了位于输入侧的传动链即使在一个过载事件之后也可以毫无变化地执行工作行程，而在这种方式下不会导致进一步的损坏。理想地，根据撞击距离来选择安全距离，使得位于输出侧的传动链不执行行程或只执行一个可忽略的行程。

尽管驱动器仍处于运行状态，为了当过载保护装置启动时，使提升工具不传递作用力或者只传递微小的作用力给工件，有利的是，在一个工作运动周期中，撞击行程至少相当于驱动器或驱动器的部件(如凸轮盘)所提供的工作行程。如果选择的撞击行程大于工作行程，则降低了只要驱动器仍然旋转工具仍将执行一个行程的危险。

为了能够给出经济的尺寸，建议撞击距离不超过工作行程的120％。

特别是为了防止工具在机器异常运行时损坏，如果撞击距离对应于提升工具一个工作行程的至少80％，优选至少95％，则是有利的。

输入侧传动链和输出侧传动链之间的安全距离优选至少对应于过载保护装置在最短延伸中的纵向延伸，即当过载保护装置被触发时的纵向延伸。

本实用新型所述的传动机构，特别是本实用新型所述的过载保护装置，尤其可以有利地用于相互作用的部件之间出现大的牵引力和/或压力的任何位置处。因此，如果所述传动机构包括肘节杆机构，则是有利的。肘节杆机构通常用于与大作用力相结合，因此，本实用新型与肘节杆机构结合可以特别有利。

本传动机构和本过载保护装置也特别好地适合于与具有凸轮盘或偏心盘的驱动器结合，因为这种类型的凸轮盘和/或偏心盘由于其质量大，即使遭遇传动机构故障，最初持续旋转几乎不受制止。然而，使用本过载保护装置和/或本传动机构，确保了这种类型凸轮盘和/或偏心盘可以进一步旋转，直到它们达到静止状态，并且一方面，工具不再在工件上施加作用力，另一方面，驱动侧传动链可以相对于过载保护装置上的输出侧传动链导引着移动，而不损坏其周围的机器。

如果传动链形成推杆，则传动机构是以特别简单的结构构成。使用推杆来传递特别高的作用力也不是问题。

由于该过载保护装置的这种优点，一个优选的传动机构的实施方式变型根据本实用新型所述的至少一个特征，提供了一种过载保护装置。

根据本实用新型的第三方面，目的可通过用于生产和/或加工工件的具有提升工具的设备来实现，其中，所述提升工具使用具有过载保护装置的传动机构可移动地安装在设备中，该设备的特征为根据上述特征和/或特征组合中任意一个的传动机构和/或根据上述特征和/或特征组合中任意一个的过载保护装置。由此，本过载保护装置和/或本传动机构的优点也可以与具有提升工具的设备结合使用。

针对方法的目标是通过将作用力用于提升工具的方法来实现的，该提升工具利用在预定的运动路径上导引的驱动链来驱动，并且其中过载保护装置在驱动力过载的情况下被启动，由此驱动链彼此断开连接，当过载保护装置启动时，驱动链仅针对作用力而言断开连接，并且引导力在断开连接的过载保护装置上的驱动链之间相互作用。

针对作用力而言彼此断开连接的驱动链有利地相互连接，使得导引力在它们之间起作用，以使断开连接的驱动链不至于在断开连接的区域内不被导引。

一个方法变型提供了：断开连接的驱动链实质上在断开连接的区域内沿预定运动路径被导引。

当过载保护装置启动时，如果提升工具不执行行程或第二行程，则是特别有利的。

用语“第二行程”是指提升工具的移动，而不是指一个完整的工作行程，以便当过载保护装置启动时降低提升工具损坏的危险。此外，例如为了将其移动到启动或维护位置，尽管过载保护装置已启动，但提升工具仍然可以移动。

附图说明

参照附图，下文基于用于生产和加工工件的示例性设备对本实用新型进行了更详细的说明，所述设备的传动机构具有过载保护装置。在附图中：

图1示出了在驱动侧和输出侧之间具有过载保护装置的成型设备的粗略示意图；

图2示意性地示出了图1中过载保护装置的立体图；

图3示意性地示出了图1和图2中过载保护装置的侧视图；以及

图4示意性地示出了图1至图3中过载保护装置的分解图。

具体实施方式

成型设备1具有固定的顶部工具2，顶部工具2具有成型和冲压工具顶部部件3，并且成型设备1具有可平移的底部工具4，底部工具4具有成型和冲压工具底部部件5，成型设备1用于例如通过第一工作行程的部分步骤成型塑料杯，并且在用于此目的的模塑复合物冷却后，通过进一步的部分工作行程冲压出塑料杯。上述工作行程的执行如双箭头6所示沿着运动方向，可平移底部工具4沿该方向移动。

该成型设备1利用电动机(未示出)来驱动，其通过驱动轴7在旋转方向9上驱动偏心盘8。为了将偏心盘8的旋转运动9转换到如双箭头6所示的平移运动方向，在偏心盘8和可平移底部工具4之间提供传动件10，其基本上包括肘节杆机构11和推杆12。

在这种情况下，第一肘节杆13铰接在可平移底部工具4上，而第二肘节杆14铰接在机器外壳15上。这两个肘节杆13和14通过肘接头16彼此连接，推杆12被另外固定在肘接头16上。

推杆12分成两部分，包括第一推杆连杆17和第二推杆连杆18，过载保护装置19处于第一推杆连杆17和第二推杆连杆18之间的位置。

过载保护装置用于保护传动件以及成型和冲压工具部件3和5，使其免于在发生过载的情况下损坏。

在这种情况下，电动机、驱动轴7、偏心盘8和第一推杆连杆17代表机器1的驱动侧20，而可平移底部工具4、肘节杆机构11以及第二推杆连杆18本质上形成成型设备1针对过载保护装置19而言的输出侧21。

当过载保护装置19以这样的方式启动时，即使作用力作用于可平移底部工具4上，使用过载保护装置19可确保：偏心盘8至少在其固有动能允许的条件下可以旋转，而无需移动肘节杆机构11。

为达成这个目的，过载保护装置19的结构如下(参见图2至图4)：

过载保护装置19具有力输入部件22，其由第一推杆连杆17(参见图1)提供。此外，过载保护装置具有力输出部件23，它由第二推杆连杆18(参见图1)提供。力输入部件22利用第一轴承眼24安装到偏心盘8上，而力输出部件23利用第二轴承眼25安装到肘接头16上。在力输入部件22和偏心盘之间以及在力输出部件23和肘接头16之间可以提供中间部件。

力输入部件22和力输出部件23位置相邻接，但是其头部相对于彼此间隔一个撞击距离26，并采用第一夹板27和对称设计的第二夹板28将它们彼此摩擦锁定地夹紧。一方面为了在两个夹板27和28与力输入部件22之间施加所需夹紧力，另一方面为了在两个夹板27和28和力输出部件23之间施加所需夹紧力，在过载保护装置19上提供了多个夹紧螺栓29(指定为示例性的目的)。

为了使力输入部件22和力输出部件23相对于夹板27和28牢固地固定和导引，且由此它们彼此之间也牢固地固定和导引，第一水平滑键30和第一竖直滑键31设置于力输入部件22上，而第二水平滑键32和第二竖直滑键33设置于力输出部件23上。滑键30至33的两侧均采用滑键螺钉34通过已知的方法分别旋拧在力输入部件22或力输出部件23上(编号为示范目的)。

第一水平滑键30对应于第一水平滑键槽35，第一竖直滑键31对应于第一竖直滑键槽36，第二水平滑键32对应于第二水平滑键槽37，及第二竖直滑键33对应于第二竖直滑键槽38，以使所有部件，即力输入部件22、力输出部件23、第一夹板27和第二夹板28以确定的方式彼此保持和导引。

为了使过载保护装置19在过载的情况下能够启动并且使力输入部件22相对于力输出部件23执行导引的相对运动，即在撞击距离26的框架内，在过载保护装置19的轴向方向39上，第一水平滑键槽35和第一竖直滑键槽36实施为比对应的水平滑键30和竖直滑键31大出一个撞击距离26，也就是说，第一水平滑键槽35更长而第一竖直滑键槽36更宽(具体参见图3，其中示意性地示出了具有第二夹板28的力输入部件22和力输出部件23，它们一个在另一个之上)。

如果从力输出部件到力输入部件的正面的距离大于或小于滑键在其键槽内的间隙，则撞击距离定义为两个尺寸中的较小者。然而，两个尺寸优选为至少大约相等。

只有当过载保护装置19的剪切销40因为过载力被剪断时，才有可能出现力输入部件22相对于力输出部件23和两个夹板27及28的相对运动。为了根据撞击距离26执行一个相对于力输出部件23的自由行程26A，力输入部件22在这种情况下首先被释放。

剪切销40也可位于力输入部件22的两侧，使得一个剪切销与第一夹板27相互作用，一个剪切销与第二夹板28相互作用。

为了使过载保护装置19的启动可以立即作用于本压缩和冲压机1的电动机和/或驱动器上，在第一竖直滑键槽36和对应的第一竖直滑键31的区域中尤其提供了运动传感器41和42，当力输入部件22的第一竖直滑键31相对于第一夹板27和第二夹板28的第一竖直滑键槽36移动时，其可立即记录和中继对应的信号。

本文所述的第一水平滑键30、第一竖直滑键31、和对应的第一水平滑键槽35和第一竖直滑键槽36相互作用而形成了过载保护装置19中的紧急运行传动件，利用它，当过载保护装置19启动时，力输入部件22和力输出部件23可以执行相对彼此导引的相对运动。特别是，通过这些部件，以具有特别简单结构的方式提供了线性引导路径，从而使力输入部件22和力输出部件23可以彼此导引的方式平移地运动。

附图标记列表

1 成型设备

2 固定的顶部工具

3 成型和冲压工具顶部部件

4 可平移底部工具

5 成型和冲压工具底部部件

6 双箭头

7 驱动轴

8 偏心盘

9 旋转方向

10 传动件

11 肘节杆机构

12 推杆

13 第一肘节杆

14 第二肘节杆

15 机器外壳

16 肘接头

17 第一推杆连杆

18 第二推杆连杆

19 过载保护装置

20 驱动侧

21 输出侧

22 力输入部件

23 力输出部件

24 第一轴承眼

25 第二轴承眼

26 撞击距离

26A 自由行程

27 第一夹板

28 第二夹板

29 夹紧螺钉

30 第一水平滑键

31 第一竖直滑键

32 第二水平滑键

33 第二竖直滑键

34 滑键螺钉

35 第一水平滑键槽

36 第一竖直滑键槽

37 第二水平滑键槽

38 第二竖直滑键沟

39 轴向方向

40 剪切销

41 传感器

42 传感器

Claims (19)

1.一种过载保护装置(19)，具有力输入部件(22)并具有力输出部件(23)，它们采用形状配合连接(40)彼此力配合和刚性地连接，并且当过载保护装置启动时，它们能够相对于彼此移动，其特征在于，具有紧急运行传动件(30，31，35，36)，力输入部件(22)和力输出部件(23)利用其彼此连接，使得当过载保护装置启动时，它们彼此被控制地导引。

2.根据权利要求1所述的过载保护装置，其特征在于，所述紧急运行传动件具有导引路径，优选为线性导引路径，力输入部件(22)和力输出部件(23)能够沿其执行相对彼此导引的平移相对运动。

3.根据权利要求1所述的过载保护装置，其特征在于，形状配合连接包括偏置张力触发构件和/或剪切销(40)。

4.根据权利要求1所述的过载保护装置，其特征在于，力输入部件(22)和力输出部件(23)采用摩擦锁定连接以彼此刚性地和力配合地连接。

5.根据权利要求4所述的过载保护装置，其特征在于，所述摩擦锁定连接包括两个夹紧部件(27，28)，所述力输入部件(22)和所述力输出部件(23)夹紧在两个夹紧部件之间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的过载保护装置，其特征在于，力输入部件(22)和力输出部件(23)彼此间隔一个撞击距离(26)而相互连接。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的过载保护装置，其特征在于，力输入部件(22)和力输出部件(23)在其头部侧相对于彼此设置。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的过载保护装置，其特征在于，力输入部件(22)和力输出部件(23)在传动机构(10)中形成拉杆和/或压杆。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的过载保护装置，其特征在于，力输入部件(22)和力输出部件(23)形成传动机构(10)的推杆(12)。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的过载保护装置，其特征在于，还包括记录力输入部件(22)和力输出部件(23)之间的相对运动的传感器(41，42)。

11.一种传动机构，具有第一传动链和至少一个第二传动链，它们设置在驱动器和工具之间，彼此固定连接，所述传动机构还具有位于第一传动链和第二传动链之间的过载保护装置，其特征在于，当过载保护装置启动时，传动链相互连接以作为彼此间能够被导引着相对移动的传动链的组合体。

12.根据权利要求11所述的传动机构，其特征在于，传动链(17，18)彼此相隔一个安全距离地设置。

13.根据权利要求11所述的传动机构，其特征在于，所述安全距离至少与驱动器或驱动器部件，例如凸轮盘在一个工作运动周期中所提供的工作行程对应。

14.根据权利要求11所述的传动机构，其特征在于，所述撞击距离对应于提升工具(4)工作行程的至少80％，优选至少95％，进一步优选至少100％，特别地至多120％。

15.根据权利要求11至14中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构(10)包括肘节杆机构(11)。

16.根据权利要求11至14中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述驱动器具有凸轮盘或偏心盘(8)。

17.根据权利要求11到14中任意一项所述的传动机构，其特征在于，由传动链(17，18)形成推杆(12)。

18.根据权利要求11到14中任意一项所述的传动机构，其特征在于，包括根据权利要求1到10中任意一项所述的过载保护装置(19)。

19.用于生产和/或加工工件的具有提升工具的设备，其中提升工具在所述设备中采用具有过载保护装置的传动机构来安装成能够移动的，其特征在于，包括根据权利要求1到10中任意一项所述的过载保护装置和/或根据权利要求11到18中任意一项所述的传动机构。