FI115155B

FI115155B - Vääntömomentilla avautuva levyjarry

Info

Publication number: FI115155B
Application number: FI20010714A
Authority: FI
Inventors: Ismo Kuivamaeki
Original assignee: Kci Kone Cranes Int Oy
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2005-03-15
Also published as: ES2239202T3; JP3588352B2; FI20010714A; JP2002364684A; US20020144868A1; FI20010714A0; US6877594B2; DE60204256D1; EP1248011A2; DE60204256T2; EP1248011A3; EP1248011B1

Description

11515E

Vääntömomentilla avautuva levyjarru Keksinnön tausta

Keksintö koskee vääntömomentilla avautuvaa levyjarrua, joka on järjestetty käyttävän akselin ja käytettävän akselin välille ja joka käsittää jarru-5 pyöräsovitelman, joka on järjestetty käyttävän ja käytettävän akselin välille ja joka käsittää ensimmäisen jarrupyörän, joka on sovitettu kiertymättömästi käytettävälle akselille, ja toisen jarrupyörän, joka on koaksiaalinen ensimmäisen jarrupyörän kanssa; kitkapintasovitelman, joka on järjestetty jarrupyöräsovitel-man kanssa tapahtuvaa yhteistoimintaa varten ja joka käsittää ensimmäiset 10 kitkapintavälineet ja toiset kitkapintavälineet, jolloin ensimmäisten kitkapintavä-lineiden aikaansaama kitkamomentti on suurempi kuin toisten kitkapintaväli-neiden aikaansaama kitkamomentti; ainakin yhden jousilaitteen, joka on sovitettu puristamaan jarrupyöräsovitelmaa ja kitkapintasovitelmaa aksiaalisesti toisiaan vasten; ja nokkavälineet, jotka on järjestetty käyttävän akselin ja jarru-15 pyöräsovitelman välille ja jotka käyttävän akselin vääntömomentin ja kiertymi-sen ja käytettävän akselin mahdollisen vastamomentin vaikutuksesta muuttavat jarrupyöräsovitelman ja kitkapintasovitelman välistä keskinäistä aksiaalista asemaa jarruttavan kytkennän irrottamiseksi ainakin osittain jousilaitteen aiheuttamaa jousivoimaa vastaan.

20 Tunnettu vääntömomentilla avautuva levyjarru on kuvattu mm. DE- ··· patenttijulkaisussa 197 26 656. Siinä jarru avataan monimutkaisella mekaani- • I · > ....: sella järjestelyllä. Myös muissa vastaavissa rakenteissa toteutukset ovat me- :·. kaanisesti hankalia ja samalla ongelmallisia, joten tavanomaisin tapa jarrun > päälle- ja poiskytkemiseen on ollut sähkömagneettisten toimilaitteiden käyttö.

25 Alussa kuvattua tyyppiä oleva jarru tunnetaan puolestaan Fl-patent- tihakemuksesta 992194. Siinä käyttävä akseli ja käytettävä akseli on kytketty *··* toisiinsa siten, että ne voivat kiertyä rajoitetun kiertymiskulman verran toisten sa suhteen, ja välineet aksiaalisten siirtymien aiheuttamiseksi ja jarruttavan : ’ kytkennän irrottamiseksi käsittävät jarrupyöräsovitelman ja käyttävän akselin 30 välille järjestetyt nokkavälineet. Tämän jarrun etuna on sähkömagneetilla toi-. ’ : miviin jarruihin verrattuna on ensinnäkin se, että tässä jarrun avaamiseen hyö- ‘ dynnetään yleensä haittana koettuja häviöitä, joita ovat esimerkiksi käytettä- , vän laitteen kitkamomentit (siirtovaihteen yhteydessä esimerkiksi kuljetettavan :vaunun kulkuvastus). Aina kun käytettävän laitteen puolella on riittävästi vas-;"! 35 tamomenttia, jarru voi avautua. Jarru avautuu aina, koska käyttölaitteen (esi merkiksi oikosulkumoottorin) käynnistyessä se joutuu voittamaan jarrun mo- 2 115155 mentin, jonka se kokee vastamomenttina. Koska jarrun toiminta ei näin vaadi erillistä magneettia, ei jarrun jännitettä sähkömoottorisovellutuksissa tarvitse myöskään sovittaa moottorin jännitteen mukaan, mikä on suuri etu. Myöskään tasasuuntaajaa ei tarvita. Jarrun avausvoima ei riipu kitkapinnan kulumisesta, 5 minkä ansiosta jarrua ei tarvitse säätää. Jarrun kulumisvara riippuu nokkaele-menttien geometriasta.

Eräs toinen nokkapintajärjestelyjä hyödyntävä laite, erityisesti oikosulkumoottori, tunnetaan DE-patenttijulkaisusta 40 08 757, jossa esitetty rakenne on kuitenkin äärimmäisen monimutkainen ja paljon osia sisältävä. Täs-10 sä laitteen pysäytystä ja päälle kytkemistä ohjataan kuitenkin sähköisesti mik-rokytkinten avulla, joten kyseessä ei ole mekaanisesti toimiva ratkaisu.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on kuitenkin kehittää alussa kuvattua, Fl-patenttihakemuksesta 992194 tunnettua ratkaisua niin, että erityisesti kuorman suunnasta tulevat momentit olisivat entistä paremmin hallittavis-15 sa ilman turvallisuusriskejä. Myös taakan heilahtelusta aiheutuva moottorin kiihtyminen yli synkronisen nopeuden pitäisi pystyä välttämään. Toivottavaa olisi myös, että jarrun sovellutuskohteet olisivat laajemmat kuin pelkästään sähkömoottorien yhteydessä.

Keksinnön yhteenveto 20 Asetettuihin tavoitteisiin päästään keksinnön mukaisella jarrulla, jolle on tun- t ‘i* nusomaista, että ensimmäinen jarrupyörä on sovitettu aksiaalisesti liikkuvasti ·:· käytettävälle akselille, ja toinen jarrupyörä on sovitettu ensimmäisen jarrupyö- :\t# rän ja käyttävän akselin välille aksiaalisesti liikkuvasti, jousilaitteen vaikuttaes- * .*··. sa ensimmäiseen jarrupyörään; ensimmäiset kitkapintavälineet on sovitettu • · , ‘ [ ’; 25 ensimmäisen ja toisen jarrupyörän välille, ja toiset kitkapintavälineet on sovitet- • · tu toisen jarrupyörän ja kiinteän rungon välille, jolloin ensimmäisen ja toisen “·’ jarrupyörän välinen kitkamomentti on pienempi kuin toisen jarrupyörän ja kiin teän rungon välinen kitkamomentti; ja nokkavälineet käsittävät ensimmäisen nokkakappaleen, joka on käyttävän akselin pakko-ohjaama, ja toisen nokka-30 kappaleen, joka on sovitettu pyörimättömästi toiseen jarrupyörään.

. , : Keksintö perustuu kahden jarrupyörän käyttöön, jolloin näillä pyörillä .,,, | aikaansaatavat jarrumomentit on säädetty erilaisiksi. Tämä mahdollistaa jarrun

• I

räätälöimisen helposti useaan eri käyttötarkoitukseen ja sen varustamisen li-:· säominaisuuksilla, jotka aikaisemmin ovat vaatineet omat erityisjärjestelynsä.

' : 35 Keksinnön mukaista jarrua voidaan käyttää sähkömoottorisovellu- tusten lisäksi mm. kuormajarruna esimerkiksi nosturin nostovaihteissa.

3 115155

Kun jarru on asennettu sähkömoottorin yhteyteen, esimerkiksi nostolaitteen siirtomoottoriin, sähkömoottorin roottori, ensimmäinen nokkakappa-le, toinen nokkakappale ja toinen jarrupyörä on sovitettu peräkkäin käyttävälle akselille ja siten, että roottori ja ensimmäinen nokkakappale ovat kiertymättö-5 miä ja aksiaalisesti liikkumattomia, kun taas toinen nokkakappale ja toinen jarrupyörä ovat aksiaalisesti liikkuvia.

Jos jarru on asennettu kuormajarruksi nostovaihteen sisään, ensimmäinen nokkakappale, toinen nokkakappale ja toinen jarrupyörä on laakeroitu käytettävälle akselille siten, että ensimmäinen nokkakappale on aksiaali-10 sesti liikkumaton ja toinen nokkakappale ja toinen jarrupyörä aksiaalisesti liikkuvia, ja jolloin ensimmäiseen nokkakappaleeseen on liitetty voimansiirtoelin, joka on käyttökytkennässä käyttävän akselin kanssa. Tällöin tyypillisesti käyttävä ja käytettävä akseli on sijoitettu yhdensuuntaisesti välimatkan päähän toisistaan ja voimansiirtoelin on näiden välille sovitettu hammaspyörä.

15 Keksinnön mukaisessa jarrussa on mahdollista aikaansaada myös momentinrajoitustoiminto rajoittamalla jarrupyöräsovitelman aksiaalinen liike pieneksi jousen suuntaan, jolloin jousivoima ja sitä kautta ensimmäistä jarru-pyörää jarruttava momentti kasvaa vain hyvin vähän. Tästä voi olla huomattavaa hyötyä kummassakin edellä mainitussa esimerkkikäyttökohteessa.

20 Keksinnön yksityiskohdat ja sillä saavutettavat edut käyvät selvem min ilmi seuraavasta edullisten suoritusmuotojen kuvauksesta.

'Kuvioluettelo • · :·. Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- ,*···. teydessä viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista jarrua sähkömoottorin yhtey- dessä; *' kuvio 2 esittää keksinnön mukaista jarrua nostovaihteen yhteydes sä; ja : ’ kuvio 3 esittää modifioitua rakennetta kuviosta 2.

» 30 Keksinnön yksityiskohtainen selostus ; Viitaten kuvioon 1 siinä on esitetty keksinnön mukainen jarrukon- struktio sähkömoottoriin yhdistettynä. Kyseessä voi olla esimerkiksi nostolait- : teen siirtomoottori. Moottori/jarruyhdistelmän rakenne on seuraavanlainen: • Staattorikehä 1 pitää sisällään staattoripaketin 2, joka synnyttää 35 magneettivoiman, joka aikaansaa momentin staattorin 2 sisälle järjestettyyn 4 115155 roottoriin 3. Roottori 3 on momenttilukittu eli asennettu kiertymättömästi ja lisäksi aksiaalisesti liikkumattomasti ainakin yhteen suuntaan moottorin akselille 4. Akseli 4 on laakeroitu sen molemmista päistä moottorin runkoon 5 laakereilla 6. Akselin 4 läpi on johdettu toinen akseli 7, jota moottorin akseli 4 voi käyt-5 tää. Tämän käytön toteuttamiseksi moottorin akselille 4 on kiinnitetty roottoria 3 vastaavalla tavalla momenttilukitusti ensimmäinen nokkakappale 8 ja toinen nokkakappale 9, joka on yhteistoiminnassa ensimmäisen nokkakappaleen 8 kanssa ja joka on sijoitettu akselille 4 väljästi siten, että se voi sekä kiertyä että liikkua aksiaalisesti akselilla 4.

10 Nämä nokkakappaleet 8 ja 9 on järjestetty puolestaan yhteistoimin taan jarrupyöräsovitelman 10, 11 kanssa. Tämä jarrupyöräsovitelma käsittää ensimmäisen jarrupyörän 10, joka on sovitettu kiertymättömästi, mutta aksiaalisesti liikkuvasti edellä kuvatulle käytettävälle akselille 7, ja toisen jarrupyörän 11, joka on asennettu moottorin akselille 4 toisen nokkakappaleen 9 viereen 15 vastaavalla tavalla liikkuvaksi kuin toinen nokkakappale 9, minkä toteuttamiseksi toisessa nokkakappaleessa 9 on tapit 12, jotka kytkeytyvät toisen jarru-pyörän 11 vastaaviin aukkoihin 13.

Jarrupyöräparin 10 ja 11 kanssa yhteistoimintaan on järjestetty myös kitkapintasovitelma 14, 15, joka käsittää ensimmäisen ja toisen jarrupyö-20 rän 10 ja 11 välille asennetut ensimmäiset kitkapintavälineet 14, esimerkiksi kitkarenkaan tai kitkapalan, ja toisen jarrupyörän 11 ja rungon 5 välille järjeste- t,;: · tyt toiset kitkapintavälineet 15, esimerkiksi kitkarenkaan tai kitkapalat.

·:··· Jarrupyöräparin 10 ja 11 sekä kitkapintavälineiden 14 ja 15 väliset kitkamomentit on mitoitettu sellaisiksi, että toisen kitkapyörän 11 ja toisten kit- . · · ·. 25 kapintavälineiden 15 välinen kitkamomentti on suurempi kuin ensimmäisen jar- rupyörän 10 ja ensimmäisten kitkapintavälineiden 14 välinen kitkamomentti.

• · ... Tämä on tässä toteutettu siten, että toisten kitkapintavälineiden 15 keskihalkai- sija R2 on suurempi kuin ensimmäisten kitkapintavälineiden 14 keskihalkaisija R1 (toisen jarrupyörän 11 halkaisijan ollessa samalla suurempi kuin ensimmäi-. ’ 30 sen jarrupyörän 10 halkaisija). Tietysti tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi edellä mainittujen välineiden 10, 11, 14, 15 samansuuruisillakin halkaisijoilla, : jos toisten kitkapintavälineiden 15 kitkapinta ja/tai sen kitkakerroin on suurem- , ,; pi kuin ensimmäisillä kitkapintavälineillä 14.

» Käytettävän akselin 7 ensimmäisen pään puolelle, siis jarrupyöräpa-• 35 rin 10, 11 puoleiseen päähän, on asennettu puristusjousi 16, joka käytettävän : akselin 7 päähän kiinnitetyn vastemutterin 17 välityksellä puristuu ensimmäistä 5 115155 jarrupyörää 10 vasten ja puristaa siten jarrupyöriä 10 ja 11 sekä kitkapintaväli-neitä 14, 15 aksiaalisesti toisiaan vasten. Käytettävän akselin 7 voimanulosot-to 18 sijaitsee akselin 7 toisessa päässä, joka on laakeroitu runkoon 5 laakerilla 19.

5 Kuvion 1 esimerkkitoteutuksessa lisäksi toisen jarrupyörän 11 aksi aalisen liikkeen rajoittamiseksi roottorin akseliin 4 toisen jarrupyörän 11 viereen määrätylle etäisyydelle tästä on järjestetty vasterengas 20. Tällä vaste-renkaalla 20 jarrupyöräsovitelman aksiaalinen liike on rajoitettu pieneksi jousen suuntaan, jolloin jousivoima ja sitä kautta jarrupyörää 10 jarruttava mo-10 mentti kasvaa vain hyvin vähän. Tällöin myös moottorista käytettävään akseliin 7 menevä momentti voi olla vain vähän suurempi kuin jarrutustilanteessa. Tämä momentin rajoitus suojaa käytettävää laitetta.

Edellä kuvattu moottori/jarruyhdistelmä toimii seuraavasti:

Kuviossa 1 jarru on sulkeutuneena eli se jarruttaa käytettävää akse-15 lia 7. Kun moottoriin kytketään virta, se alkaa tuottaa momenttia akselille 4, joka puolestaan kiertää ensimmäistä nokkakappaletta 8 toisen nokkakappaleen 9 suhteen. Koska nokkakappaleiden 8 ja 9 toisiaan vasten tulevat pinnat ovat nousulliset, tämä kiertymä saa aikaan toisen nokkakappaleen 9 aksiaalisen liikkeen. Tämä aksiaalinen liike työntää jarrupyöriä 10 ja 11 jarrujousta 16 vas-20 ten, kunnes toisen jarrupyörän 11 ja vasterenkaan 20 välinen rako G1 sulkeutuu. Vasterengasta 20 käytettäessä moottori/jarruyhdistelmä toimii momentin-*!· rajoittimena eli moottorin tuottamasta momentista vain osa pääsee käytettä- ·:· · vään laitteeseen (esimerkiksi siirtovaihteeseen). Momentti, joka välittyy käytet- :·. tävään laitteeseen (ei esitetty) raon G1 ollessa sulkeutuneena, on funktio jou- 5··. 25 sen 16 voimasta, kitkavälineiden 15 kitkakertoimesta ja keskisäteestä R1. Siir- * » tomoottorin ollessa kyseessä välitettävä momentti voidaan valita niin, että se riittää kiihdyttämään kyseessä olevan kuorman kohtuullisessa ajassa haluttuun siirtonopeuteen. Se että momentti leikataan määrättyyn arvoon, säästää vaihdetta, koska etenkin napavaihto-oikosulkumoottori voi tuottaa suuria moment-; ’ 30 tipiikkejä. Jos vaste 20 poistetaan, pääsee ensimmäisen jarrupyörän 10 ja vas- .· temutterin 17 välinen rakoa G1 suurempi rako G2 sulkeutumaan, eikä laittees- , , : sa ole edellä mainittua momentinrajoitusta, vaan käyttävään akseliin 7 siirtyy , ‘| kaikki se momentti, jonka moottori antaa.

Kun moottorista katkaistaan virta, painaa jousi 16 jarrupyöriä 10, 11 • 35 ja kitkapintavälineitä 14, 15 aksiaalisesti toisiaan vasten (kuviossa vasemmal- le), jolloin jarru aktivoituu ja pysäyttää käytettävän akselin 7 pyörimisen. Koska 6 115155 jarrupyörän 10 momentti on pienempi kuin jarrupyörän 11 momentti, ei kuorman eli käytettävän akselin 7 suunnasta tuleva momentti voi kiertää jarrupyö-rää 11, vaan mahdollinen luisto tapahtuu ensimmäisen ja toisen jarrupyörän 10 ja 11 välillä. Näin ollen nokkakappaleiden 8 ja 9 välille ei myöskään synny 5 momenttia, mikä voisi avata jarrun kuorman suunnasta tulevan momentin vaikutuksesta. Tätä voidaan pitää turvallisuuspiirteenä, joka lisää keksinnön mahdollisia sovelluskohteita huomattavasti.

Esimerkiksi nosturin siirtokäytöissä, jotka nykyisin rakennetaan pääasiassa invertterikäytöin, keksintö tuo seuraavan lisäpiirteen: Jos siirtomoottori 10 on varustettu perinteisellä sähkömagneettisella jarrulla, saa taakan heilahdus-liike moottorin kiihtymään yli synkronisen nopeuden, jolloin moottori toimii generaattorina ja syöttää tehoa takaisinpäin. Tämä teho ajetaan yleensä jarru-vastuksille. Jos sen sijaan siirtomoottori on varustettu keksinnön mukaisella jarrulla, jarru aktivoituu heti, kun moottori saavuttaa synkronisen nopeuden ei-15 kä se pääse taakan vetämänä kiihtymään tämän nopeuden yli. Tämä on seuraus siitä, että kun taakka vetää, häviää momentti nokkakappaleiden 8 ja 9 väliltä ja jarru sulkeutuu. Näin ollen mitään jarruvastuksia ei tarvita. Keksintö toimii yhtä hyvin invertterimoottorin ja napavaihtomoottorin välillä.

Kuviossa 2 keksinnön mukainen jarrukonstruktio on rakennettu nos-20 tovaihteen sisään. Viitenumerolla 4’ on merkitty vaihteen ensiöakselia (käyttävää akselia), jota moottori M pyörittää. Ensiöakseli 4’ on käyttävässä kytken-

t<;:# nässä toisiopyörän S kanssa, jolle se tuottaa momenttia. Tämä toisiopyörä S

:· · on kiinnitetty momenttilukitusti ensimmäiseen nokkakappaleeseen 8’, joka on 4> laakeroitu vaihteen toisioakselille 7’ (käytetylle akselille) laakerilla B1.

··*, 25 Toisioakselille 7’ on asennettu jarrupyöräsovitelma 10’, 1T, joista ''; ensimmäinen jarrupyörä 10’ on sovitettu kiertymättömästi, mutta aksiaalisesti liikkuvasti suoraan toisioakselille 7’, kun taas toinen jarrupyörä 1T, joka sijait-• ·’ see ensimmäisen jarrupyörä 10’ ja toisiopyörän S välissä, on kiinnitetty tiukasti toiseen nokkakappaleeseen 9’, joka on laakeroitu laakerilla B2 toisioakselille 7’ . : ’ 30 ja joka on yhteistoiminnassa ensimmäisen nokkakappaleen 8’ kanssa.

Jarrupyöräparin 10’ ja 11’ kanssa yhteistoimintaan on järjestetty ; kitkapintasovitelma 14’, 15’, joka käsittää ensimmäisen ja toisen jarrupyörän 10’ ja 11’ välille asennetut ensimmäiset kitkapintavälineet 14’, esimerkiksi kit-

I I

karenkaan tai kitkapalan, ja toisen jarrupyörän 11’ ja vaihteen runkoon 5’ kiin- : 35 nitetyn runkovasteen 5a’ välille järjestetyt toiset kitkapintavälineet 15’, esimer kiksi kitkarenkaan tai kitkapalat.

7 115155

Jarrupyöräparin 10’ ja 11’ sekä kitkapintavälineiden 14’ ja 15’ väliset kitkamomentit on mitoitettu sellaisiksi, että toisen kitkapyörän 11’ ja toisten kitkapintavälineiden 15’ välinen kitkamomentti on suurempi kuin ensimmäisen jarrupyörän 10’ ja ensimmäisten kitkapintavälineiden 14’ välinen kitkamoment-5 ti. Tämä on tässä toteutettu kuten kuvion 1 tapauksessakin siten, että toisten kitkapintavälineiden 15’ keskihalkaisija R2’ on suurempi kuin ensimmäisten kitkapintavälineiden 14’ keskihalkaisija RT. Kuvion 1 yhteydessä selitetyt vaihtoehtoiset toteutukset ovat tietysti mahdollisia myös tässä.

Toisioakselin 7’ ensimmäisen pään puolelle eli jarrupyöräparin 10’, 10 11’ puoleiseen päähän, on asennettu jousiasetelma 16’, joka tämän akselin 7’ päähän esimerkiksi kierteillä kiinnitetyn vasterenkaan 17’ välityksellä puristuu ensimmäistä jarrupyörää 10’ vasten ja puristaa siten jarrupyöriä 1T, 12’ ja kit-kapintavälineitä 14’, 15’ aksiaalisesti toisiaan vasten.

Kuviossa 2 kuvattu nostovaihde/jarrusysteemi toimii seuraavasti: 15 Kun nostovaihteeseen liittyvän nostimen koukussa (ei esitetty) roik kuu taakka (ei esitetty), se tuottaa vaihteen vaihdeportaiden läpi momenttia akselille 7’ sen toisesta päästä 18’, jolloin myös ensimmäinen jarrupyörä 10’ kokee kuorman aiheuttaman momentin ja pyrkii kiertymään. Koska kuitenkin jousiasetelma 16’ painaa myös toista jarrupyörää 11’ toisia kitkapintavälineitä 20 15’ vasten, kokee myös tämä toinen jarrupyörä 11’ kyseessä olevan momen tin. Koska kitkapintavälineiden 14’ keskihalkaisija RT on pienempi kuin kitka-··· pintavälineiden 15’ keskihalkaisija R2’, on pyörää 11’ jarruttava momentti suu- < t * » rempi kuin pyörää 10’ jarruttava momentti. Näin ollen mahdollinen luisto tapah- ;·. tuu pyörän 10’ ja kitkapintavälineiden 14’ välillä eikä kuormasta aiheutuva mo- • · · ‘. t 25 mentti voi avata jarrua nokkakappaleiden 8’ ja 9’ suhteellisen kiertymän aiheut-» · ", tämän aksiaalivoiman avulla. Kun taas moottoriin M kytketään virta, se alkaa

I I I

tuottaa momenttia nokkakappaleiden 8’ ja 9’ välille. Tämä momentti aiheuttaa nokkakappaleiden 8’ ja 9’ välisen suhteellisen kiertymän, joka avaa jarruase-telman, jolloin taakka voidaan nostaa ilman että jarru panee vastaan.

30 Edellä oleva kuvaus kertoo, että kyseessä on ns. kuormajarru. Ver- , : rattuna aikaisempiin kuormajarrukonstruktioihin, on edellä kuvatulla rakenteel- ; la selviä etuja. Tämä uusi keksinnön mukainen ratkaisu on huomattavasti yk- ’ ! sinkertaisempi ja siinä on vähemmän osia. Suuri ero tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna on myös se, että mitään säppilaitteita ja esikiristyslaitteita ei tarvita. 35 Yleensä kuormajarrujen ongelmana on suuri lämmöntuotto. Tämä : johtuu siitä, että kuormajarrun parametrit valitaan niin, että kuormajarrun akse- 8 115155 lille redusoitu kuormamomentti tuottaa kuormajarruun 1,25 - 1,5 kertaa kuor-mamomentin suuruisen momentin. Tämä tarkoittaa sitä, että taakkaa laskettaessa lämmöksi ei mene pelkästään kuorman potentiaalienergia, vaan 25 - 50 % enemmän. Kuvion 3 esittämällä konstruktiolla päästään tilanteeseen, jossa 5 lämmöksi menee vain kuorman potentiaalienergia. Tämä johtuu siitä, että kun laskuliike alkaa ja moottorin momentti keventää kuormajarrun momenttia, kunnes jarrun momentti on sama kuin kuorman momentti, kuorma alkaa laske painovoiman vaikutuksesta. Voidaan siis sanoa, että kuvion 2 mukainen jarru-konstruktio aiheuttaa vaihteeseen oleellisesti pienemmän termisen rasituksen 10 kuin perinteinen kuormajarrukonstruktio. Tämä on arvokas piirre varsinkin suurissa laitteissa, joiden kyky haihduttaa syntynyt lämpö ympäristöönsä on suhteellisesti huonompi kuin pienten laitteiden kyky (tämähän johtuu siitä, että kun laitteen teho kasvaa, sen tilavuus kasvaa myös. Tilavuushan on funktio dimensioiden kolmannesta potenssista, kun taas lämpöä haihduttava pinta-ala 15 on funktio dimensioiden toisesta potenssista). Pienempi terminen rasitus taas pidentää vaihteiston voiteluaineen elinikää.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista ratkaisua sillä erotuksella, että toisioakseliile 7’ ensimmäisen ja toisen jarrupyörän 10’, 11’ väliin toisen jarru-pyörän 11’ ja toisen nokkakappaleen 9’ muodostaman kokonaisuuden viereen 20 on asennettu vasterengas 20’, jolla toisen jarrupyörän 11’ liike GT on rajoitettu pienemmäksi kuin koko jarrupyöräparin 10’, 11’ liike G2’ jousiasetelmaa 16’ vastaan. Tämä aiheuttaa sen, että ensimmäisen jarrupyörän 10’ ja ensimmäis-•:*‘i ten kitkapintavälineiden 14’ välille syntyvä momentti on rajoitettu. Tästä on se etu, että voidaan nostaa vain niin suuria kuormia, joiden akselille 7’ tuottama 25 momentti on pienempi tai yhtä suuri kuin pyörän 10’ ja kitkapintavälineiden 14’ » I · välillä vallitseva momentti. Laite toimii siis myös liukukytkimenä, joka on voitu - ., yhdistää kuormajarruun.

Edellä oleva keksinnön selitys on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön mukaista perusajatusta. Alan ammattilainen voi kuitenkin • 30 toteuttaa keksinnön ja sen yksityiskohdat monin eri tavoin oheisten patentti- : : vaatimusten puitteissa.

• *

Claims

115155 g

1. Vääntömomentilla avautuva levyjarru, joka on järjestetty käyttävän akselin (4; 4’) ja käytettävän akselin (7; 7’) välille ja joka käsittää - jarrupyöräsovitelman (10, 11; 10’, 11’), joka on järjestetty käyttä-5 vän ja käytettävän akselin välille ja joka käsittää ensimmäisen jarrupyörän (10; 10'), joka on sovitettu kiertymättömästi käytettävälle akselille (7; 7’), ja toisen jarrupyörän (11; 11’), joka on koaksiaalinen ensimmäisen jarrupyörän kanssa; - kitkapintasovitelman (14, 15; 14’, 15’), joka on järjestetty jarrupyöräsovitelman kanssa tapahtuvaa yhteistoimintaa varten ja joka käsittää en- 10 simmäiset kitkapintavälineet (14; 14’) ja toiset kitkapintavälineet (15; 15’), jolloin ensimmäisten kitkapintavälineiden aikaansaama kitkamomentti on suurempi kuin toisten kitkapintavälineiden aikaansaama kitkamomentti; - ainakin yhden jousilaitteen (16; 16’), joka on sovitettu puristamaan jarrupyöräsovitelmaa ja kitkapintasovitelmaa aksiaalisesti toisiaan vasten; ja 15. nokkavälineet (8, 9; 8’, 9’), jotka on järjestetty käyttävän akselin ja jarrupyöräsovitelman välille ja jotka käyttävän akselin vääntömomentin ja kier-tymisen ja käytettävän akselin mahdollisen vastamomentin vaikutuksesta muuttavat jarrupyöräsovitelman ja kitkapintasovitelman välistä keskinäistä aksiaalista asemaa jarruttavan kytkennän irrottamiseksi ainakin osittain jousilait- 20 teen aiheuttamaa jousivoimaa vastaan, tunnettu siitä, että - ensimmäinen jarrupyörä (10; 10’) on sovitettu aksiaalisesti liikku-vasti käytettävälle (7; T) akselille, ja toinen jarrupyörä (11; 11’) on sovitettu ensimmäisen jarrupyörän (10, 10’) ja käyttävän akselin (4; 4’) välille aksiaali- 25 sesti liikkuvasti, jousilaitteen (16; 16’) vaikuttaessa ensimmäiseen jarrupyö-rään; • * - ensimmäiset kitkapintavälineet (14; 14’) on sovitettu ensimmäisen ja toisen jarrupyörän (10, 10; 11, 11’) välille, ja toiset kitkapintavälineet (15; . 15') on sovitettu toisen jarrupyörän (11; 11’) ja kiinteän rungon (5; 5’) välille, 30 jolloin ensimmäisen ja toisen jarrupyörän välinen kitkamomentti on pienempi kuin toisen jarrupyörän ja kiinteän rungon välinen kitkamomentti; ja j - nokkavälineet käsittävät ensimmäisen nokkakappaleen (8, 8’), : joka on käyttävän akselin (4; 4’) pakko-ohjaama, ja toisen nokkakappaleen (9; 9’), joka on sovitettu pyörimättömästi toiseen jarrupyörään (11,11’).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyjarru, tunnettu siitä, et- • tä toisen jarrupyörän (11; 11’) aksiaalinen liike on rajoitettu pienemmäksi kuin 10 115155 koko jarrupyöräsovitelman (10, 11; 11, 11’) aksiaalinen liike jousilaitetta (16; 16’) vastaan momentinrajoitustoiminnon aikaansaamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen levyjarru, tunnettu siitä, että jarru on asennettu sähkömoottorin yhteyteen, esimerkiksi nostolaitteen 5 siirtomoottoriin, jolloin sähkömoottorin roottori (3), ensimmäinen nokkakappale (8), toinen nokkakappale (9) ja toinen jarrupyörä (11) on sovitettu peräkkäin käyttävälle akselille (4) ja siten, että roottori (3) ja ensimmäinen nokkakappale (8) ovat kiertymättömiä ja aksiaalisesti liikkumattomia, kun taas toinen nokka-kappale (9) ja toinen jarrupyörä (11) ovat aksiaalisesti liikkuvia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen levyjarru, tunnettu siitä, et tä toisen jarrupyörän (11) aksiaalisen liikkeen rajoittamiseksi käyttävään akseliin (4) toisen jarrupyörän (11) viereen määrätylle etäisyydelle tästä on järjestetty vasterengas (20).

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen levyjarru, tunnettu sii-15 tä, että jarru on asennettu nostovaihteen sisään, jolloin ensimmäinen nokka- kappale (8’), toinen nokkakappale (9’) ja toinen jarrupyörä (11’) on laakeroitu käytettävälle akselille (7’) siten, että ensimmäinen nokkakappale (8’) on aksiaalisesti liikkumaton ja toinen nokkakappale (9’) ja toinen jarrupyörä (11’) aksiaalisesti liikkuvia, ja jolloin ensimmäiseen nokkakappaleeseen (8’) on liitetty 20 voimansiirtoelin (S), joka on käyttökytkennässä käyttävän akselin (4’) kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen levyjarru, tunnettu siitä, et-tä käyttävä ja käytettävä akseli (4’, 7’) on sijoitettu yhdensuuntaisesti välimat- 5!.’: kan päähän toisistaan ja voimansiirtoelin (S) on näiden välille sovitettu ham- maspyörä.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen levyjarru, tunnettu sii- ’ '5 tä, että toisen jarrupyörän (11’) aksiaalisen liikkeen rajoittamiseksi käytettä vään akseliin (7’) ensimmäisen ja toisen jarrupyörän (10’, 11’) väliin on järjes-,: tetty vasterengas (20’). • » 11 115155