FI105091B - Johdejarru - Google Patents

Description

JOHDEJARRU 105091 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty johdejarru.

5

Varsin yleisesti käytetään jarrulaitteenä johteesta kiinniot-tavaa pihtityyppistä johdejarrua, jossa jousivoiman avulla saadaan aikaan johteeseen kohdistuva jarrupintojen puristus. Tällainen jarrulaite on usein turvalaitteena pysäyttämään 10 alas- tai ylössuuntaan liikkuva hissi, jos nopeus on päässyt liian suureksi tai muusta syystä. Käytännössä jarrun sijoittaminen hissikoriin, varsinkin lisääminen jo olemassa olevaan hissiin, on ongelmallista tilankäyttösyistä, koska jarruun kohdistuvien suurten voimien takia on jarrun oltava 15 melko kookas. Pihtityyppinen jarru voi olla myös hissin käyttöjarru. Pihtityyppistä käyttöjarrua on käytetty esimerkiksi lineaarimoottorihisseissä. Viimeaikoina tällaisia jarruja on esitelty mm. julkaisuissa US 5,518,087 ja EP 0 488 809 A2. Tällaisissa jarruissa on pihdin kärjessä jarrupinnat 20 tai -palat, jotka sijaitsevat matkan päässä johteesta. Pihtiin on sijoitettu jousi, jonka pihtiin aikaansaama kuormitus pyrkii painamaan jarrupalat tai -pinnat johdetta vasten. Tätä pyrkimystä estämässä on pitolaite, tavallisesti sähkömagneetti. Tätä tai erillistä sähkömagneettia käytetään 25 jarrun avaamiseen.

. Tunnetuissa johdejarruissa jarrupihtien kiinteä nivelöinti aiheuttaa tarpeen valmistaa kullekin johdekoolle oma jarrupih-ti. Jos näin ei tehdä, niin käytettäessä johdejarrua toisen 30 paksuisen johteen yhteydessä, kuin mille johdejarru on tarkoitettu, syntyy johteen ja jarrupintojen välinen kulmavirhe. Kulmavirheestä johtuen jarrupintojen ja johteen välinen kos-.· ketuspinta pienenee, joten pintapaine kosketuspinnassa on suuri. Suuren paikallisen pintapaineen takia jarrupinnat kulu-35 vat epätasaisesti ja nopeasti. Myös johteen kuluminen lisääntyy verrattuna samansuuntaisten jarru- ja johdepintojen tapaukseen. Kulmavirheestä seuraa myös epätasainen johteeseen kohdistuva pintapaine, jolloin johde kuluu tarpeettomasti. Jarrun johdekokoriippuvaisuus pienentää jarrujen 40 valmistussarjoja ja lisää varastointi- yms. kuluja.

2 105091

Tunnetuissa jarruissa on suurehko välys johteen ja jarrupinnan välissä varmistamassa ettei jarrupinta osu johteeseen jarrun ollessa auki. Suuresta välyksestä johteen ja jarrupinnan 5 välissä seuraa tarve suureen magneetin vedon iskupituuteen jarrun avaamiseksi, mistä taas seuraa tarve suurentaa magneetin kokoa. Suuren välyksen vaatima pitkä isku aiheuttaa myös ääniongelmia, koska jarrun sulku tapahtuu jousen avulla. Pitkän iskun aikana pihdin liikkeeseen tulee jousesta suurempi 10 energia kuin olisi lyhyessä iskussa. Tunnettujen jarrujen sijoittaminen on hankalaa, koska hissikorin alle tai päälle sijoitettuna ne lisäävät hissikorin kokonaiskorkeutta.

Erityisesti vanhojen hissien modernisoinnissa hissikorin korkeuden lisääminen saattaisi johtaa tarpeeseen pidentää 15 hissikuilua riittävän ylätilan varmistamiseksi. Hissikuilun pidentäminen on kuitenkin jo kustannussyistä epäsuotavaa. Samoin jo olemassaolevan hissikorin rakenteen oleellinen muuttaminen johtaa huomattaviin lisäkustannuksiin.

20 Edellä esitettyjen ongelmien voittamiseksi ja entisiä paremman johdejarrun aikaansaamiseksi esitetään keksintönä uudenlainen johdejarru. Erityisesti keksinnön tarkoitus on saavuttaa yleisemmin eri käyttötarkoituksiin soveltuva johdejarrukonstruktio. Keksinnön mukaiselle johdejarrulle on .25 tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk- ' kiosassa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

30 Keksinnöllä voidaan saavuttaa etuja mm. seuraavasti:

Jarru on varmatoiminen ja suhteellisen keveä.

Keksinnönmukainen johdejarru sopii käyttäväksi erilaisissa hisseissä ja erilaisiin käyttösovelluksiin. Keksinnön mukainen johdejarru on kokoonpanoltaan yksinkertainen, siinä, on selkeä 35 rakenne ja vähän erillisiä osia, jolloin se on myös edullinen valmistaa. Jarrun kelluvan ripustuksen ansiosta päästään pihdin leukojen pieneen liikkeeseen ja edelleen pieneen jarrun avaukseen ja aukipitoon tarvittavan sähkömagneetin kelan ja 3 105091 kelasydämen kokoon, koska ilmaväli on lyhyt.

Merkittävä etu on se, että saman pihdin, jossa pihdin leukojen etäisyys on asetettavissa, voima on vaihdeltavissa varioimalla 5 kuormittavan jousen jäykkyyttä ja magneetin kokoa. Näin yksi pihtirakenne ja -mitoitus sopii useille eri paksuisille johteille ja useille erisuuruisille kuormille.

Sijoittamalla sähkömagneetin suljettava ilmaväli kelan sisälle 10 hajavuot rautapiirin sisällä pienenevät ja magneettivuo saadaan paremmin kulkemaan vetoilmavälin kautta. Näin päästään veto- ja pitovoiman suhteen parempaan tehokkuuteen, mikä edelleen edesauttaa rakenteen kevenemistä. Ilmaraon tekeminen vinoksi johtaa sulkuliikettä lyhyempään ilmarakoon, jolloin 15 magneettia voidaan edelleen pienentää, koska sama vetovoima saadaan nyt lyhyen ilmaraon ansiosta entistä pidemmälle vetoliikkeelle. Ilmaraon vinous on kuitenkin optimointiasia, sillä vaikka ilmavälin pienetessä vetovoima paranee, niin myös ilmavälin vinouden lisääntyessä pienenee vetoliikkeen 20 aikaansaava vedon suuntainen voimakomponetti.

Kelan kelarunkoa voidaan käyttää rautasydämen liikkeen ohjaamiseen vedossa, mikä säästää osia ja painoa. Keksinnön mukainen jarru ei käytännössä kasvata hissikorin korkeutta, , 25 koska siihen voidaan integroida hissin liukuohjain. Koska hissin ylä- ja alakorinohjaimet pyritään sijoittamaan etäälle toisistaan korin tai korikehyksen ylä- ja alakulmiin, jolloin päästään pienehköihin ohjainvoimiin, ei jarruun integroitu liukuohjain lisää korin korkeutta. Integroidun ohjaimen 30 ansiosta vältetään tilanne, jossa myöhemmin lisävarusteena hissiin asennettu jarru haittaisi hissin liukuohjaimen • huoltoa. Vaikka uusissa hisseissä jarrun kiinnitys hissiin voitaisiin suunnitella siten, ettei jarrun sijoitus haittaa ohjaimen huoltoa, esimerkiksi liukupalan vaihtoa, niin jarrun 35 ja liukuohjaimen integrointi johtaa säästöön valmistuskuluissa.

Keksinnön mukainen johdejarru soveltuu pihdin leukojen nivel- 105091 4 ten etäisyyssäädön ansiosta käytettäväksi eri paksuisten johteiden kanssa sellaisenaan. Nivelten etäisyyssäädön ansiosta johteen ja jarrupinnan keskinäinen kulmavirhe voidaan välttää, jolloin jarru kuluttaa johdetta vähemmän ja on myös vähemmän 5 altis kulumaan. Jarrun kompaktin rakenteen, toimintojen integroinnin ja jarrun osien kohtalaisen vähäisen lukumäärän ansiosta tarraaja on hyvin kestävä.

Keksintöä soveltavassa johdejarrussa pihdin leukojen nivelöin-10 nin pihdin leukoihin kohdistamien tukivoimien suunnat pysyvät oleellisen samoina jarrun sulku- ja avausliikkeissä. Näin nivelöinnissä olevat välykset eivät vaihda puolta jarrun avaamisen ja sulkemisen välissä, jolloin säästetään jarrua avaavan magneetin iskunpituudessa ja saadaan avaus- ja sulkuliikkeet 15 täsmällisemmiksi. Samalla vältetään puolenvaihdosta johtuvat iskut ja nivelen kuluminen.

Tärkeä etu on se, että sama johde jarrun perusrakenne sopii niin hissin käyttöjarruksi kuin hätäjarruksi. Hätäjarrukäyttö 20 on merkittävä, sillä tavanomaisesti hissin johteesta kiinniot-tavana hätäjarruna on käytetty tarraajalaitetta. Tavanomaisesti käytettävät tarraajalaitteet toimivat vain hissikorin alassuuntaista liikettä jarruttavasti. Keksinnön mukainen johdejarru on yksinkertaista ohjata pysäyttämään myös 25 ylössuuntainen liike. Johdejarrun ollessa hätäjarruna on tavallista tehdä jarrupinnat johdetta työstäviksi, jolloin suhteellisen harvoin esiintyvissä jarrutuksissa kunnollinen tartunta johteeseen on varma ja jarrutusvoima suuri. Johdejarrun ollessa käyttöjarruna hissin pysäytys voidaan 30 tehdä hissin käyttölaitteella, joka voi olla esimerkiksi tavanomainen köysikoneisto, lineaarimoottori tai hissikoriin • sijoitettu hissijohteeseen vaikuttava käyttökoneisto.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin sinänsä keksinnön 35 sovellusalaa rajoittamattoman sovellutusesimerkkin avulla ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen johdejarrun 105091 5 sivulta, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen johdejarrun päältä katsottuna ja kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen johdejarrun johteen 5 suunnasta katsottuna.

Kuviossa 1 on esitetty keksintöä soveltava johdejarru 1 sivulta katsottuna ja kuviossa 2 päältä katsottuna. Kuviossa 2 näkyy johde 2 jarrun pihdin leukoihin 3,4 kiinnitettyjen 10 jarrupalojen 5,5 välissä. Leuat 3,4 on nivelöity toisiinsa pulttien 7,8 avulla. Leuat 3,4 on jäykistetty rivoituksella 9. Leukoja kuormittaa jousi 10 painaen leukoja 3,4 etäämmälle toisistaan, jolloin jarrupalat 5,6 puristuvat johteeseen 2, koska leuat on nivelöity pulttien 7,8, avulla jarrupalojen 5,6 15 ja jousen 10 välistä siten, etteivät leuat pulttien kohdalta voi etääntyä toisistaan. Jousi 10 on ohjattu keskitapilla 44.

Johdejarru 1 avataan ja pidetään avoinna ohjattavan liikkeen aikaansaavan voimaelimen 15, joka edullisesti on magneetti, 20 avulla. Magneetin tai muun liikuttajan ohjaus voi tapahtua hissiohjauksen käskemänä erillisellä käyttölaitteella tai -kytkimellä. Jarrutus voidaan aikaansaada myös esimerkiksi hissin ylinopeudesta nopeudenrajoittajan liipaisemana. Nopeu-denrajoittajan liipaisema jarrutus käynistyy kun ylinopeus . 25 aiheuttaa nopeudenrajoittajassa olevan kytkimen toiminnan.

Kytkin katkaisee johdejarrun voimalaitteena olevan sähkömagneetin virransyötön, jolloin sähkömagneetin jarrua aukipidättävä voima lakkaa ja jarrupalat painuvat vastaamaan johteeseen.

30

Magneetissa on kela 16 ja kahdesta osasta 17,18 muodostuva ·' vetosydän. Vetosydämen muodostavat osat 17,18 ovat edullisesti olennaisen E-muotoisista levykappaleista pinoamalla tehdyt, jolloin pinoamalla eri määrä E-muotoisia kappaleita voidaan 35 koota erikokoisia vetosydämiä. Levykappalepinot kasataan pulteilla 31 tai muilla sopivilla välineillä.

Pyörrevirtahaittojen välttämiseksi vetosydämien levykappaleet on hyvä eristää toisistaan, jos magneetteja ohjataan 6 Ί 05091 vaihtosähköllä. Jos magneetin kelaa ohjataan tasavirralla, niin vetosydämet voidaan tehdä massiivirautakappaleiksi. Edullinen tapa ohjata magneettia on käyttää avattaessa jarrua suurempaa virtaa ja pidettäessä jarrua auki pienempää virtaa.

5 Vetosydämen E-muotoisten kappaleitten keskisakara tulee kelan sisään ja muut sakarat kelan ulkopuolelle. Vetosydämen osien 17,18 välissä on ilmarako, joka voi olla kohtisuora vetosuunnalle tai edullisemmin on vinossa vetosuuntaan nähden. Varsinainen vetoilmarako 19 on kelan 16 sisällä ja kelan 10 ulkopuolella ilmaraot 20, joiden yli vetosydämen magneettipiirin paluuvuo joutuu kulkemaan. Magneetin aikaansaama voima syntyy tietysti kaikkien ilmarakojen 19,20 alueilla. Magneetti 15 on kiinnitetty leukoihin 3,4 silmuk-karuuveilla 21 ja pulteilla 22. Pituuden säästämiseksi silmuk-15 karuuvin ja vetosydämen välinen nivel on sijoitettu vetosydä-messä olevaan koloon 23. Tämä rakenne sallii vetosydämen 17,18 pienen liikkeen pihdin leukojen 3,4 suhteen. Kela 16 on edullista käämiä onton kelasydämen ympärille. Kelasydän on putkimainen, poikkileikkaukseltaan usein, erityisesti magneetin 20 vetosydämen ollessa koottu levyosista, suorakaiteen muotoinen kappale, joka valmiissa magneetissa tulee vetosydänkappaleiden E-muotojen keskisakaran ympärille. Massiiviraudasta olevan vetosydämen tapauksessa saattaa kelasydämen pyöreä poikkileik-kausmuoto olla edullinen. Tätä kelasydäntä voidaan käyttää . 25 liikkuvien vetosydänkappaleiden ohjurina. Koska kelasydän on tavanomaisesti muovikappale, on varsinkin käyttöjarrun tapauksessa edullista liittää kelasydämeen erilliset liukupinnat tai tehdä kelasydän muutoin kulutusta paremmin kestäväksi.

30 Hissikoriin tai hissikorin kannatinkehykseen johdejarru on kiinnitetty jalustastaan 24, jossa on kiinni johdejarrun 1 ·' runko 25. Rungossa 25 on holkit 11,12, jotka toimivat pulttien 7,8 ohjaimina jarrun kellumisessa. Holkit myös jäykistävät osaltaan runkoa 25 yhdistäessään rungon osia. Pihtien nivelenä 35 käytetään rakennetta, jossa pihtien leuat nojaavat ulospäin pulttien 7,8 ja pultteihin kiinnittyvien mutterien 26 paikallaan pitämien, toisistaan etäisyyden päässä olevien, kartiorenkaisiin 32 vastaavien palloaluslaattojen 31 varassa.

7 105091

Halvemman kartiorenkaan sijasta voi olla myös koveralla pallopinnalla varustettu aluslaatta. Kartiorenkaat 32 on sijoitettu johdejarrun 2 pihdin leuoissa 3,4 oleviin koneistettuhin koloihin 33, joiden pohjassa olevan reiän 34 5 kautta pultti 7,8 kiinnittää rakenteen. Reiän 34 ja pultin 7,8 välissä on välys, jolloin pultin nivelen toiminnan kannalta tarpeellinen kääntyminen leuan 3,4 suhteen ei esty. Etäisyys valitaan niin, että rungon 25 ja leukojen 3,4 väliin jää kellumisen kannalta riittävä summavälys, joka muodostuu 10 osavälyksistä 27 ja 28. Tämä summavälys on johdejarrun liikevara, jonka puitteissa johdejarru kelluu vaakasuunnassa.

Jarrutuksen johdejarrussa 1 aiheuttama pystysuuntainen voima tuetaan runkoon 25. Tuenta tapahtuu siten, että leuat 3,4 15 pääsevät hivenen sekä kääntymään pystytasossa että siirtymään leukojen ja rungon välisten kelluvan ripustuksen välysten johdosta, jolloin leuat pääsevät vastaamaan rungossa 25 oleviin alassuunnattuihin pintoihin 14 tai ylösuunnattuihin pintoihin 13. Ylössuunnatut pinnat 13 ja alassuunnatut pinnat 20 14 sijaitsevat leukojen 3,4 johteeseen 2 tarttuvien kärkien lähellä ylösuunnatut pinnat leuan alapuolella ja alassuunnatut leuan yläpuolella. Kelluvan ripustuksen välysten sallima leukojen pystysuuntainen liike on suurempi kuin alassuunnattujen pintojen 14 tai ylösuunnattujen pintojen 13 . 25 ja leukojen 3,4 välisten välyksien sallima suurin pystysuuntainen liike. Näin leuat tukeutuvat aina joko alassuunnattuihin pintoihin 14 tai ylössuunnattuihin pintoihin 13 ennen kuin kelluvan ripustuksen välykset on käytetty, jolloin jarrutus ei rasita kelluvaa ripustusta.

30

Leukojen 3,4 välissä runkoon 25 kiinnitettynä on liukuohjain • 43,joka on eristetty rungosta 25 joustavalla, esimerkiksi kumista tehdyllä vaimennuskappaleella 40. Liukuohjaimen liuku-palat 41 vastaavat johteeseen 2 kolmelta suunnalta., Johdejarru 35 siis ympäröi johdejarrun kanssa samalle jalustalle rakennetun liukuohjaimen. Tällainen sisäkkäinen rakenne ei lisää korkeutta ja johdejarru ja liukuohjain mahtuvat korkeussuunnassa oleellisesti samaan kuin johdejarru tai 105091 8 liukuohjain yksinään mahtuisivat. Liukuohjaimen liukupalat voidaan yksinkertaisesti vaihtaa pujottamalla liukuohjaimen päädyn suunnasta. Pystysuunnassa liukupala 41 tuetaan paikalleen lukituskappaleen 42 avulla, jolloin jalusta 24 5 estää liukupalan 41 liikkeen yhteen pystysuuntaan ja lukituskappale 42 toiseen pystysuuntaan.

Johdejarrun 1 pihdin vaakasuuntainen paikka ohjataan johteesta liukupaloilla 29. Liukupalat 29 on sijoitettu pihdissä kum-10 paankin leukaan 3,4 joko jarrupalan 5,6 yhteyteen tai erilleen jarrupalasta/jarrupinnasta. Summavälys jarrupintojen ja johteen välillä on suurempi kuin liukupalojen ja johteen välillä. Ohjatessaan pihdin paikkaa liukupalat seuraavat johdetta 2 ainakin toiselta puolelta suhteellisen keveällä, 15 selvästi jarrutuksen aikaista pihdin puristusta pienemmällä voimalla pitäen näin jarrun pihdin oleellisen keskitettynä johteen suhteen. Edullisimmin johteen 2 kummallakin puolella olevat liukupalat 29 vastaavat koko ajan johteeseen, jolloin ohjaus on jatkuvaa. Jatkuvassa ohjauksessa päästään helpolla 20 hyvin pieneen, jopa selvästi alle yhden millimetrin suuruiseen, johteen 2 ja jarrupinnan väliseen välykseen. Liukupaloissa 29 on palautuvasti kokoonpuristuva rakenne, jolloin jarrutuksessa liukupalat eivät estä jarrupintoja tapaamasta johdetta eivätkä pihdin puristusta johteesta. 25 Kellumisen keventämiseksi holkeissa 11,12 on edullista käyttää « ·· liukulaakereita 30 pienentämässä ohjauksessa tarvittavaa, johteen 2 liukupaloihin 29 kohdistamaa voimaa.

Kuviossa 3 on esitetty johdejarru johteen suunnasta. Leukojen 30 3,4 välisessä kidassa on johde 2. Liukupalat 29 vastaavat joh teeseen 2. Johteesta välyksien päässä ovat jarrupalat 5,6.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutus-muodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin 35 esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Selvää on esimerkiksi se, että jarru voi vastata johteeseen erillisissä jarrupaloissa olevien jarrupintojen sijasta suoraan leukoihin muodostettujen , 105091 jarrupintojen kautta.

»

Claims (10)

105091 10

1. Hissin johdejarru (1), johon kuuluu hissikoriin kiinnitettävä runko-osa, pihtiosa, jossa on kääntyvät leuat (3,4), 5 jotka jarrutuksessa vastaavat johteeseen (2) jarrupintojen kautta, jousi (10) kuormittamassa pihtiosaa painamaan jarrupinnat johteeseen, ohjattava liikuttaja, jonka voimavaikutus pihtiosaan on jouselle vastakkainen, tunnettu siitä, että pihtiosa on kelluvasti ripustettu runko-osan 10 suhteen kääntyvien leukojen (3,4) jarrupinnoille olennaisesti kohtisuorassa suunnassa ja tässä suunnassa kääntyvien leukojen liike runko-osan suhteen on ohjattu johteesta (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu 15 siitä, että johdejarrun runko-osassa on hissin koriohjain (43) .

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että koriohjain on liukuohjain. 20

4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että johdejarru (1) on olennaisesti his-sikorissa tavanomaisesti käytettävän liukuohjaimen korkuinen.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että johdejarrun leukojen (3,4) keskinäinen etäisyys on säädettävissä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu 30 siitä, että johdejarrun leukojen (3,4) nivelöinnin johdejarrun leukoihin kohdistamien tukivoimien suunnat ovat olennaisen riippumattomia siitä, avataanko vai suljetaanko johdejarrua (1) ·

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että johdejarrun leukojen (3,4) nivelöinti avaus- ja sulkuliikkeitä varten on osassa (7,8), jonka avulla pihtiosa on kelluvasti ripustettu runko-osan (25) suhteen. n 105091

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että ohjattava liikuttaja on sähkömagneetti (15), jonka vetosydänkappaleiden välissä on ilmarako (19,20), joka on 5 vinossa asennossa sähkömagneetin (15) vedon suuntaan nähden.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että leukojen (3,4) liike runko-osan suhteen on ohjattu johteesta (2) leuassa olevalla ainakin yhdellä johteeseen 10 vastaavalla ohjainpalalla (29).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen johdejarru (1), tunnettu siitä, että leuassa (3,4) oleva johteeseen (2) vastaava ohjainpala (29) on johdejarrun sulkuvoimasta kohti leukaa 15 myötäävä. ,2 105091