TWI482680B - 工具機用的可逆緊急剎車系統 - Google Patents

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Description

工具機用的可逆緊急剎車系統
本發明關於一種保護系統,特別是一種工具機用的(特別是一種圓鋸用的)緊急剎車系統,它在很短的時間範圍內(此時間範圍一般在幾毫秒範圍--典型方式為1到50毫秒)啟動一保護作用,以保護該工具機的使用者在危險的情況免受傷害。
目前主要有三種不同的配備以造成枱圓鋸及格式圓鋸用的此類保護系統,該保護系統要防止使用者與轉動的圓鋸片接觸或受到因此造成之嚴重割傷。
廠商「鋸止公司」(Saw Stop Inc.)所製及行銷的一種美國廠商的保護系統係一種緊急系統,該緊急系統可在一相關設計的感測器檢出到有一危險情況時,可使一剎止動作器與鋸片直接嵌合而使工具機剎止住。在此,藉著使用一熱金屬絲動作器將一個設置成可轉動方式的鋁塊利用一預繃緊的彈簧推入該轉動的鋸片的齒牙構造中,該鋁片楔合到該齒牙構造中且用此方式將該工具機的所有在切鋸過程時運轉的幾何形狀部分的旋轉能量吸收掉。這種力量在單邊耦合到切刀上的作用被使用當作副效果,以使鋸片利用一個構造上特別設計的懸架(Aufhngung,英:suspension)(它設在鋸台上)下降到鋸枱中。利用這種設置,可以避免該工具機的操作者(他將保護機構動作)受到嚴重身體傷害。此技術的缺點為直接嵌合到該加工的工具上,亦即嵌合到鋸片的切刀幾何形狀部分,因為齒牙構造的部分會斷裂而對操作者造成另一種潛在的傷害危險。此外,為了再提供該保護系統的備用件,故需要用一可立即使用的置換單元以將該剎車單元(包括鋸片)更換,該操作者須先備有此置換單元,俾在完成剎車後可在達成保護功能的情況下再工作。這點需要費很大的成本及花許多相關的時間以取得備件及作安裝。此外,所有和剎車過程相關的構件--亦即工具機的所有轉動的幾何形狀部分--在減速階段時受到很大的應力。這類系統的製造商及相關的文獻都未提供該設備的長期強度方面的相關資料。
另一策略係使用一種只將鋸片下降的保護系統,而不作將鋸片剎止的過程,利用一種火藥技術的點火套組,將鋸片連同主軸及其支承件從危險區域炸開,因此可防止操作者受傷害之虞。這種保護系統方式的缺點在於需要將較大的質量(呈所要下降的裝置形式)在毫米範圍內的很短預設時間內作運動。如此所需之火藥引信(它們對該保護動作器而言係不可或缺者)使得部分回復成本很高,這點使得要在該工具機上用一個可馬上使用的保護系統立即再操作的可能性在時間上以及在編制上都大受限制。此外由這類保護裝置由於構造空間有限及操作方式特異,只適合較大的位置回定的設備,例如枱圓鋸,它們可使這種系統構建在其內部。當使用於較小之手操作設備,例如罩鋸(Kappsge)及楔形斜角鋸(Gehrungssge)或嵌板鋸(Paneelsäge),則這種系統就用不上場。
司圖加特大學的工作機學院(IFW)的一種格式圓鋸用的保護系統的一種公開的計劃「Cut-Stop」(VDI/VDE/IT)的發表文章提到一種配備,它利用一特別形式的盤式剎車設備,亦即一種自動加強的楔形剎車,它使工具機的主軸以及鋸片停下。在此利用一種火藥工程的引信將一楔加速,然後推入到固定的楔導引件(呈一變更的剎車鞍形式)與旋轉的剎車盤之間。對於特定楔形角度α及剎車來令片值μ的選擇及組合,該裝置的作用係為「自身夾定」(Selbsthemmend)(亦即受到夾緊的摩擦力可在任何位置保持穩定不動),因此利用這種構造,依所要減速的質慣性而定,可滿足剎車過程的要求。但這種保持系統的缺點在於,此處一如在上述刊物所述,在「保護動作器」動作之後,由於該楔卡在該成對的摩擦件之間,故整個剎車單元須更換。在此,所要作的工作範圍所需之時間花費約10~12分鐘/對於每次使系統完全再就緒。因此,此方式要無延遲地使系統回復的能力受到部分限制。
在德專利DE 195 36 995 A1提到一種升降機用的安全剎車,它有一種裝置,當該運送手段的速度超過一預設之最大速度時,將驅動器以使速度而定的減速度剎止,如有必要更使它停下。DE 195 36 995 A1的安全剎車依轉速而定直接作用到纜繩操作的運送設備的驅動帶輪,並將其轉速限制,此設計成離心力剎車方式的安全剎車另外有一種裝置,以依運送速度而定加強剎車力量。
本發明由此先前技術著手,其目的在提供一種工具機的保護系統,特別是一種可回復的保護系統,它具有另類的構造,此系統的保護作用在幾毫秒內就發揮,且至少將上述缺點部分地克服。
為達到此目的,本發明提到一種緊急剎車系統,特別是一種可逆(可回復)緊急剎車系統,用於將一工具機的一條轉動的軸迅速剎住,其中該緊急剎車裝置有一個剎車鼓及至少一剎車塊,它們在該由於軸轉動造成的離心力或離心加速度的影響下互相嵌合以將軸剎止住。依本發明,在剎車系統依標的動作後,它可用手或自動地再回復,如此該剎車系統重新進入待命狀態,因此該設備重新具有保護作用。
本發明的目的在於將該剎車系統完全可逆地回復。這點在該剎車系統動作完作後以理想的方式達成而不必更換構件,因此在別種系統的動作機構/回復機構發生的那種後續成本可有利地減到最少或完全防止。
最好在工具機剎止時,不要接嵌入工具中。這種直接嵌入會不當地使工具損壞。本發明的工具機係將該軸(它將工具直接或間接驅動)剎住。用此方式,工具本身保持不受損,特別是如此可使得可逆的安全裝置或剎車裝置變得有可能。
此外,本發明的構造實現了在一種電機械系統而不使 用其他能量形式,這些能量形式在某些情況下會影響完全的可逆性且令對可逆性造成限制。
依一種將系統回復的系統判斷(Entscheidung,英:decision)〔這種系統判斷可以是一種根據一控制電子電路的感測器資料的系統的自動判斷及/或使用者的某種手動操作(他希望將此系統重新操作)〕係將回復手段動作,該回復手段使剎車系統可逆地回復。
在此處,一種可能有意義及有利的做法,係將某種故障時間(Totzeit,英:downtime)整合到系統中,如此,舉例而言,該剎車系統在幾分鐘過去後才能或才被回復,則也同樣地有用及有利。
也可考慮設一電路,當整個系統,特別是具有此剎車系統的工具機關掉時,從網路移去,然後再動作時,該電路才容許剎車系統回復。
特別是如果該剎車系統在剎車回復之前係在一定的狀態(剎住狀態),則很有用且有利,由這種一定的剎車狀態著手開始,可作可重現的(reproducible)回復,甚至可使剎車系統自動回復。
為了達成這種一定的起始狀態以將剎車系統回復,該剎車系統宜具有一保持裝置,它具有一個或數個保持元件。利用此保持裝置,可在完成剎車後確實且確定地將剎車塊保持在一剎車位置。如果沒有一個將此系統回復的信號(這種回復作用可由系統的一控制電子電路達成,但也可由使用者意願操作)則該系統保持在這種幾何上確定的狀態,因此,一方面,在馬達空轉時,耦合元件得以保全, 另方面系統不會發生不想要的回復作用。
因此在本發明的緊急剎車系統的一有利實施例,保持裝置在系統判斷之後才可不活動以使系統操作。
因此在回復後,可不延遲地重新動作。如此,在裝置旁的使用者一直受到保護。
在此,回復裝置設計成與該成對的摩擦件的自動加強作用緊密配合,且因此與剎車系統的幾何性質緊密配合。舉例而言,此回復裝置可藉使用相關地度量設計的拉伸及壓縮彈簧元件造成。
有一鎖閂裝置可在一鎖閂的位置(在此位置時,該剎車塊保持在剎車塊攜帶器上)及一解除鎖閂的位置(在此位置時,該至少一剎車塊被釋放,使它向剎車鼓方向作一樞轉運動)之間調移,以造成剎車作用的嵌合。
在本發明的剎車裝置有利地只使用一股鎖閂力量或解除鎖閂力量以將剎車動作,因為剎車功率所需的力量係由系統的離心力產生。
由於該鎖閂力量或解除鎖閂力量遠低於所需之剎車力量,因此鎖閂動作也可很迅速地去除(換言之,將鎖閂鬆開)。這點可使之在很短的剎車時間內--,在毫秒範圍(典型的情形在1~50毫秒範圍,特別是1~20毫秒範圍,尤其是10毫秒範圍或更少),讓剎車系統可將一工具機的工具剎住。
該鎖閂裝置包含至少一阻擋元件,它可在一鎖閂位置(在此位置時,它與該至少一剎車塊嵌合)及一解除鎖閂 位置(在此位置時,它與剎車塊解耦)之間運動。舉例而言,這種阻擋元件可設計成阻擋銷或類似物的方式。
保持裝置或保持元件可用有利的方式設計成用於將剎車塊確定地定位在至少一阻擋元件上的剎車位置。
此鎖閂裝置宜包含一動作器,它將該鎖閂裝置由該鎖閂位置變到該解除鎖閂的位置。舉例而言,此動作器可為一種磁鐵動作器,該磁鐵動作器將一環形電樞吸引(環形電樞上固定著一阻擋元件,呈一阻擋鎖的形狀)以將該阻擋銷從剎車塊壓出來,因此剎車塊被釋放。在功能上,此動作器和一電樞配合,該電樞宜做成電樞板形式,電樞板在動作的時間點時被吸引,如此造成力量從各側作用到該板上,可使得拉動均勻而無橫向力量,因此電樞板不會傾轉。此外,動作器通電以及如此造成電樞被吸引,可使系統的反應時間很短。
此外,可使系統的動作器支承在中心,如此,藉著將動作器做成罐磁鐵形式,可使一驅動軸、出力軸或軸在其中心通過。
因此這種動作器,舉例而言,也可為保持元件。
如不採此方式,也可經由一彈簧元件推動。
本發明係用於在數微秒的範圍內使剎車系統完全可逆地動作,因此,在動作完成後,可有利地利用同一動作器將該系統重新動作,這點可防止在其他動作機構所滋生的後續成本。該動作器可用耐久的方式設計成依所要之需求所需的構造空間條件配合,因此在理想的情形不用維修。
因此本發明的目的係將工具機之轉動的軸減速的作業,舉例而言,該工具機可為一種枱圓鋸、一種罩鋸、或楔形斜角鋸、或嵌板鋸)藉著使用該轉動的軸的現成之旋轉能量利用一對有自身加強或自身夾定作用的摩擦部分而達成。用此方式可確保剎止作用的預設時間範圍(它在幾毫秒的範圍內)。本發明的剎車設計可使一個被一軸直接或間接驅動的工具在很短的時間內(典型者在1~50毫秒範圍,且宜1~20毫秒範圍,特別是10毫秒範圍或更少)剎住。
在此要說明,該剎止過程之本來的起動作用(舉例而言,這種起動作用係對一感測器的輸出信號作回應,該感測器檢出一種對用者有危險的狀況)而用機械方式、電機械方式、火藥工程方式、氣壓方式、或油壓方式達成,且基本上不和任何特定介質結合,然而其中用電機方式動作由於構造簡單且可逆性很好,因此較適合。
此外,此緊急剎車系統包含一耦合裝置,該耦合裝置設計成使它在其耦合位置時將該所要剎住的軸與一驅動帶連接,而它在緊急剎車時自動變到其解耦的位置,在此位置時,該所要剎住的驅動軸與該驅動帶解耦。在緊急剎車過程時,這種驅動帶的解耦作用可確保該驅動聯組(舉例而言,它可有一驅動軸及一些變速級)從原來的剎車過程脫離,如此,該驅動聯組不受到剎車過程時發生巨大的減速力矩,這點一方面有一好處,即:驅動聯組的元件不會受到剎車過程損壞。另一方面,該驅動器那一側的元件的幾何性質在結構上不必配合剎車過程的要求,因此它們可以不必做得很強固及用較大成本生產。此外,如此可使所要減速的慣性力矩有利地減少,因為驅動聯組的元件不需剎住。因此在減速階段時,系統負荷大大減少。對應地,該鋸片剎止過程所需之時段(在相同力量作用時)可大大縮短,如不採此方式,當然也可在不改變剎住期間的情形下使力量作用減少。
依一較佳實施例,該要剎住的軸設計成空心軸形式,在軸的空腔內將驅動聯組的一驅動軸定位。在此,這種耦合裝置有利地利用一設在該至少一剎車塊上的突起形成,該突起在耦合位置時,經過一個設在所要剎住的軸中的「貫通開口」嵌入該驅動軸的一凹隙中,因此該驅動軸與該所要剎住的軸互相連接成不能相對轉動的方式,且它在解耦的位置時,從驅動軸的凹隙脫離嚙合,因此該所要剎止的軸不再受該驅動軸所驅動。用此方式,可在剎車過程時將該驅動聯組解耦。最好,該突起與該凹隙呈形狀嵌合的方式嚙合,如此可使該突起確實地嵌入在凹隙中。為此,舉例而言,該突起可設計成弧形而凹隙設計成稜柱形。
此外,本發明還關於一種有一上述種類的緊急剎車系統的工具機,其中該工具機宜為一鋸,特別是一種圓鋸,更正確地說,為一種枱圓鋸、單鋸及楔形斜角鋸或嵌板鋸。其他工具機,例如特別是鑽孔機或研磨機,也同樣可設以本發明的剎車系統。
但要說明,本發明的緊急剎車系統也可用於其他工具機,它們要在幾毫秒的預設時間範圍內從特別的起動到一種依標的動作的減速作用。在個別情形中,本發明可配合其他工具機。
以下配合附圖詳細說明本發明的實施例。說明書、相關圖式、及申請專利範圍包含許多特徵的組合。行家也可將這些特徵,特別是各種不同實施例的特徵看成單獨地以及作有用的其他組合。
圖1~圖8係說明本發明的緊急剎車系統的原理構造。
圖9、10及11用於說明該呈示之剎車系統的本發明的回復裝置的細節。
圖12及圖13顯示具有一本發明的緊急剎車系統的本發明工具機(呈一枱圓鋸的形式)。
圖1~圖6顯示依本發明一實施例的一緊急剎車系統,它整體用圖號(10)表示,且舉例而言,係用於將一枱圓鋸(此處圖未示,請參見圖12或圖13)的鋸片在危險情況時在很短的時間內(在幾毫秒範圍內)停下。
緊急剎車系統(10)包含一固定的剎車鼓(12),它固定在鋸的一框構件上(圖不詳示)。此框構件在結構上必須設計成使得它能將減速過程產生的剎車力矩抵抗住並能吸收些剎車力矩。此外,該緊急剎車系統(10)包含一剎車塊攜帶器(14),該剎車塊攜帶器(14)與一鋸片側的出力軸(16)牢接,因此它隨出力軸沿箭頭(17)所示的旋轉方向轉動。在剎車塊攜帶器(14)上固定著二個剎車塊(18),它們在一直徑上對立,且支承成可各繞一條樞轉銷(20)轉動的方式。剎車塊(18)之朝剎車鼓(12)的那一面各設有一摩擦來令片(22),其中該摩擦來令片(22)在該緊急剎車系統(10)的剎車過程時與該固定的剎車鼓(12)嵌合,因此該摩擦來令片(22)與剎車鼓(12)形成一對摩擦部分。
在圖1中所示的狀態(在此狀態時剎車過程仍未起動)剎車塊(18)利用一鎖閂裝置(26)的阻擋銷(24)牢牢保持在剎車塊攜帶器(14)上,因此它不能繞樞轉銷(20)轉動。這些阻擋銷(24)係為鎖閂裝置(26)的部分,該鎖閂裝置(26)另外有一磁鐵動作器(28),利用該磁鐵動作器(28)可使阻擋銷(24)在一鎖閂位置〔在此位置時,剎車塊(18)保持在剎車塊攜帶器(14)上〕和一解除鎖閂位置〔在此位置時,剎車塊(18)被釋放,使它繞其樞轉銷(20)向剎車鼓(12)的方向作樞轉運動,以造成摩擦來令片(22)和剎車鼓(12)之間的剎車作用的嵌合〕之間調移。
如圖3所示,該鎖閂裝置(26)的磁鐵動作器(28)固定在出力軸(16)上。如不採此方式,也可將磁鐵動作器(28)固定在一個位置固定的殼體部(圖未示)上並以無接觸的方式作用到阻擋銷(24)上,阻擋銷(24)〔它可利用該磁鐵動作器(28)前後運動〕延伸過該設在剎車塊攜帶器(14)中的貫通開口(30)且在圖1,圖3,圖5所示的狀態(在此狀態時,剎車過程仍未開始)嵌入「嵌入開口」(32)中,該嵌入開口(32)各設在剎車塊(18)中。用此方式,剎車塊(18)在剎車塊攜帶 器(14)上止動。
當剎車系統動作的情形,該磁鐵動作器(28)將一環形電樞(29)〔阻擋銷(24)固定在其上〕從剎車塊攜帶器(14)拉出一定之脫接途徑s(Ausrückweg),且因此使剎車塊(18)釋放(見圖4及圖8)。剎車塊由於轉動的出力軸(16)產生的離心力或離心加速度而倚到該固定的剎車鼓(12)上,如此在剎車塊(18)的摩擦來令片(22)和剎車鼓(12)之間形成了將出力軸(16)減速所需的成對摩擦部分,即使在此實施例中,阻擋銷(24)利用磁鐵動作器(28)前後運動,但是要注意,阻擋銷(24)也可另類方式在彈簧元件(27)的力量或類似物之作用下沿二個運動方向之一運動。因此在磁鐵動作器(28)的影響下,阻擋銷(24)可作向前運動,而阻擋銷(24)利用一個或數個彈簧元件(27)作回復,或反之阻擋銷(24)用磁性動作器回復而利用彈簧元件向前運動(關於這點請參考例如圖7)。
圖示之在動作情形的磁鐵動作器(28)由一磁鐵回路(70)構成,該磁鐵回路由線圈(72)和磁性回耦件(Rückschluß)(74)構成,該回耦件(74)在動作的情形可被起動。如圖3及圖7特別顯示者,電樞(29)放在距磁鐵動作器(28)一定距離之處。此距離同時構成該阻擋銷(24)在剎車系統中的突出的距離值sL
利用一股磁力Fmag 可使電樞(29)被磁鐵回路(70)吸引,如此該剎車系統的阻擋銷(24)作一相同用意的運動。如此,剎車系統(10)動作。在此,磁鐵動作器(28)始終牢牢地設置(例如牢設在殼體上),俾能支持力量Fmag
顯然,磁鐵動作器(28)利用相關的感測器的輸出信號動作,該感測器檢出一種狀態,在該狀態中,一操作者危險地靠近到枱圓鋸的鋸片。這類感測器(它們可使得人類組織特別能檢出,但也可檢出其他材料)舉例而言,可為雷達感測器(但不一定要為雷達感測器),特別是UWB(超寬頻帶UWB=Ultra Wide Band)雷達感測器及/或光學感測器,特別是NIR(近紅外線NIR=Near Infrared)系統。這類感測器係先前技術習知者,因此在此說明書中不再詳述。
圖9顯示包含鎖閂裝置(26)的剎車裝置的設置的上視圖。
如圖5與圖6特別顯示者,該要利用此緊急剎車系統(10)剎住的出力軸(16)設計成空心軸的形式。其空腔內容納著一根驅動軸(34),驅動軸(34)構成圖未詳細顯示的驅動聯組的一部分。為了將出力軸(16)與驅動軸(34)互相連接成不能相對轉動的方式,故在剎車塊(18)上形成弧形突起(36)(Vorsprung,英:projection),向出力軸(16)與驅動軸(34)的中點方向突出,這些突起各穿過「貫通開口」(38)〔它們設在出力軸(16)中〕過去且嵌入驅動軸(34)的稜柱形凹隙(40)中,如圖5所示。藉著這種設在剎車塊(18)上的突起(36)嵌入驅動軸(34)的相關凹隙(40)中,使出力軸(16)與驅動軸(34)互相連接成不能相對轉動的方式。如果剎車過程從圖5所示的狀態開始導入,則在阻擋銷(24)從剎車塊(18)拉出一段「脫接路徑」之後,剎車塊(18)可繞其各樞轉銷(20)向剎車鼓(12)的方向轉動,因此設在剎車塊(18)上的突起(36)與驅 動軸(34)的相關凹隙脫離嵌合,如此驅動軸(34)從出力軸(16)解耦。由於解耦,故驅動聯組不會受到在剎車過程產生的減速力矩,因此驅動聯組不會受損。此外,驅動聯組的元件可不必做得很堅固,因為這些元件在剎車過不受到大負荷。因此,舉例而言,在馬達那一側的驅動軸(34)的橫截面可做成比在沒有解耦裝置將驅動聯組解耦的情形時更小。然而重要的是如此有一優點,即:所要減速的元件的數目減到最少。這點在減速階段時對系統負荷有正面效果,如前文所述者。
該剎車系統的加強因數C*係依此剎車系統的結構的幾何度量尺寸而定作定義,其中此加強因數對於此構造而言,係在系統的自身加強或自身夾定(Selbsthemmung)的範圍。對於系統的自身加強或自身夾定的情形,只需要一個短的脈波以造成該成對摩擦部分的摩擦,因為剎車塊(18)由於所發生之力量平衡而被壓到剎車鼓(12)上。
此外,加強因數定義如下:
如果該因數C*為正數,則力量沿略圖所假設的方向的正負向作用。在此,摩擦力FR 係由該加強了C*倍的夾緊力量造成。於μ=tan α,此方程式對C*有一個極位置,因此該加強因數趨近無限大。在這點,實際上呈一種不穩定(labil)的平衡的系統狀態。對於選擇參數tan α<μ,造成負值的加強因數C*。這表示夾緊力量FSP 的方向正負號理論上顛倒過來,這種力量必須發生,以將力量的平衡維持。 在實際上,這種情形代表一種自身加強系統的一種特別狀況。此處,摩擦塊(Reibklotz)受到造成之摩擦力F,另外被壓向跑動帶。由於如此造成摩擦力和法向力量一直輪流地提高,在理想情形,在短時後,在該成對之摩擦部分內造成「附著摩擦」。這種附著摩擦的結果使整個系統阻擋住。在這方面一般稱自身夾定(Selbsthemmung)。在此,以有利的方式發生力量,這些力量比由剎車塊的離心力造成的力量更大。
因此依該摩擦夥伴之相對摩擦係數μ而定,造成角度α,它表示一些範圍,在這些範圍內會發生自身加強或自身夾定作用。在此,如果將成對的二個摩擦或剎車部件的至少一個摩擦夥伴或剎車夥伴的摩擦來令片設計成不均勻,則甚有利。
由於採取將該成對的摩擦部件的摩擦周圍力量在兩側施加的方式,因此這裡所用的滾子軸承得以保全,且由於整個系統的耐久性延長,因此不需加工或甚至重新設計,因此可將較大之質量慣性加入該系統中。
此外,利用此處所述的構造,可避免剎車單元的外面幾何部分旋轉,如此可造成一種具有緊密構造之容易封裝的封閉系統,此外該系統可有利地在工具機的範圍加入工作保護的意義方面。
一可能的回復裝置或回復手段利用一特別實施變更例詳細作說明。但它並不代表此系統單一可考慮的形式。
為了使剎車塊(18)能重新進到驅動軸(34)的扳手面中, 故設有圖9中所示之回復彈簧(76)當作一回復裝置(75)的回復手段(76)。此回復彈簧可設計成壓縮彈簧及拉伸彈簧形式。利用此回復彈簧,在剎車完成後,該二剎車塊(18)可不受出力軸(16)位置影響地向驅動軸(34)的方向移回。在彈簧的一端(77),這些回復手段(76)與剎車塊攜帶器(14)連接。因此,回復裝置產生一回復力量,沿箭頭(86’)方向作用到剎車塊上。在此該彈簧力量比起該造成剎止作用的離心力(它沿相反方向作用)來算很小,因此回復手段(76)對剎車的動作時間的影響可忽略。
但要注意一點,由於馬達解耦,雖然該成對摩擦部分已將出力軸(16)減速到停止了,但驅動軸(34)繼續空轉,因此,如不使用特別的結構元件,在馬達空轉時,可能有「離合器尖銳聲」(Kupplungsrasseln)之虞,而元件也會提前磨損。
這點利用圖10所示之保持裝置防止,其方法係將一個設計成保持榫(80)形式的保持元件〔它呈在阻擋銷(24)上的功能元件形式〕嵌入各剎車塊(18)上的一「銑入部」(82)中,因此將剎車塊保持在剎車位置中。如果沒有一信號將系統回復〔這種回復可用系統的一控制電子電路(90),例如見圖12,但也可由使用者意志作操作〕則該系統保持在此幾何性質明確的幾何狀態,因此一方面在馬達空轉時,耦合元件得以保全,另方面系統不會發生不想要的回復。
如果依規定決定須由使用者將此安全系統回復,則宜將回復裝置(75)設計成全機械式,因此該系統在回復在待命 狀態這方面而言,只要對使用者意願的操作有回應即可。
適合此點的手動回復裝置(75)示於圖11中。如果由使用者將回復槓桿(86)移動,則這種運動利用一脫接叉(Ausrückgabel)傳到動作系統的電樞板(29),在此,回復槓桿舉例而言經由一殼體固定部的一轉點運動。因此阻擋銷(24)重新被拉動,因此阻擋銷(24)的保持元件(80)再將剎車塊(18)釋放。
如此,腿彈簧形式的回復手段(76)的回復力可將剎車塊(18)向驅動軸(34)的方向移動,因此系統的驅動側和出力側之間可重新造成形狀嵌合。因此受彈簧力的阻擋銷(24)重新進入剎車塊(18)的孔(84)中,而系統變到待命狀態。當然,這種反應也可用控制電子電路做,如此在完成剎車後就自動回復。
圖12及圖13顯示一本發明的工具機的實施例,具有一緊急剎車系統(10)及一具有檢出裝置(52)的感測器系統以檢出一種材料類型(例如組織,如人類的手的組織)的存在。圖12中以側視圖顯示的圓鋸(48)係為一枱圓鋸〔凳頂系統(Benchtop-System)〕且具有一檢出裝置(52),它設在一工具機工作區域(56)中,以檢出一種材料類型(54)(特別是例如組織)的存在。此檢出裝置(52)至少有一感測器(50),它可安裝在工具機的工作區域上方的一平面中,如圖10所示,另一變更方式,該檢出裝置(52)的感測器(50)也可直接整合在一工作枱上。這二種可能的實施方式可個別實施,也可同時實施,如圖12的例子所示,但該特別用於檢出人 類組織或其他材料的檢出裝置(52)舉例而言可包含雷達感測器(但不一定非如此不可),特別是UWB(超寬頻帶)雷達感測器,及/或光學感測器,特別是NIR(近紅外線)系統。
舉例而言,當在工具機的鋸片正前方的危險範圍檢出到有一手(54)時,則產生一動作信號,它將一動作器(28)動作,該動作器(28)將剎車塊(18)的阻擋銷(24)鬆開,因此剎車塊一如上文所詳述,會受離心力驅動被推向剎車鼓(12)且造成剎車過程。
圖13顯示一枱圓鋸(48)一實施例的上視圖,一馬達(60)經一聯動器驅動一工具,該工具在圖13的實施例為一鋸片(66)。此鋸片(66)經由一夾緊裝置(68)固定在一出力軸(16)上。在此,該緊急剎車系統(10)有利地設在聯動器和軸(16)之間,換言之,它可在動作的情形中將軸(16)與受驅動的聯動器解耦。因此,在緊急剎車的情形,可避免聯動器級到過度負荷。如此,聯動器級和馬達軸正確地互相解耦。
即使在上述的實施例係選擇一枱圓鋸當作工具機的例子,但要說明,本發明的原理也可用於其他工具機。
最後要說明一點,上述本發明的緊急剎車系統的實施例並不限制本發明的範圍。其實可作種種變更,而不脫離本發明由申請專利範圍定義的保護範圍。
(10)‧‧‧緊急剎車系統
(12)‧‧‧剎車鼓
(14)‧‧‧剎車塊攜帶器
(16)‧‧‧出力軸
(17)‧‧‧箭頭
(18)‧‧‧剎車塊
(20)‧‧‧樞轉銷
(22)‧‧‧摩擦來令片
(24)‧‧‧阻擋銷
(26)‧‧‧鎖閂裝置
(27)‧‧‧彈簧元件
(28)‧‧‧磁鐵動作器
(29)‧‧‧電樞
(30)‧‧‧貫通開口
(32)‧‧‧嵌入開口
(34)‧‧‧驅動軸
(36)‧‧‧弧形突起
(38)‧‧‧貫通開口
(40)‧‧‧凹隙
(48)‧‧‧枱圓鋸
(50)‧‧‧感測器
(52)‧‧‧檢出裝置
(54)‧‧‧材料類型(手)
(60)‧‧‧馬達
(66)‧‧‧鋸片
(68)‧‧‧夾緊裝置
(70)‧‧‧磁鐵回路
(72)‧‧‧線圈
(74)‧‧‧回耦件
(75)‧‧‧回復裝置
(76)‧‧‧回復手段(回復彈簧)
(77)‧‧‧彈簧端
(80)‧‧‧保持榫
(82)‧‧‧銑入部
(84)‧‧‧孔
(86)‧‧‧回復槓桿
(86’)‧‧‧箭頭
(90)‧‧‧控制電子電路
圖1係依本發明一實施例的一緊急剎車系統的示意前 視圖,它係在剎車過程未起動的狀態;圖2係圖1所示之實施例的一緊急剎車系統的示意前視圖,它係在剎車過程已起動的狀態;圖3係圖1及圖2所示之緊急剎車系統的一示意縱剖面圖,它係在剎車過程未起動的狀態;圖4係圖1到圖3所示之緊急剎車系統的一示意縱剖面圖,它係在剎車過程已起動的狀態;圖5係圖1到圖4所示之緊急剎車系統的一示意橫剖面圖,它係在剎車過程未起動的狀態;圖6係圖1到圖5所示之緊急剎車系統的一示意橫剖面圖,它係在剎車過程已起動的狀態;圖7係本發明的剎車系統的動作器的示意圖;圖8係本發明剎車系統(包括鎮閂裝置)的示意剖面圖;圖9係本發明回復裝置的一實施例,呈在該剎車裝置的一剎車塊上的一回復彈簧的形式;圖10係本發明保持裝置的一示意圖;圖11係一手動回復裝置的實施例;圖12係一本發明工具機的一實施例側視圖,呈一枱圓鋸形式;圖13係一本發明工具機的一變更之實施例上視圖,呈一枱圓鋸形式。
(18)...剎車塊
(22)...摩擦來令片
(75)...回復裝置
(76)...回復手段(回復彈簧)
(77)...彈簧端

Claims (14)

  1. 一種緊急剎車系統,用於將一工具機的一條轉動的軸(16)驟然剎住,其中該緊急剎車系統有一個剎車鼓(12)及至少一剎車塊(18),它們由於軸轉動造成的離心力的影響互相嵌合以將軸剎止住,其特徵在:至少有一回復裝置(75),該回復裝置可使剎車塊(18)在完成剎車後向其起始位置方向回復。
  2. 如申請專利範圍第1項之緊急剎車系統,其中:該回復裝置(75)的回復手段(76)設在剎車塊(18)上。
  3. 如申請專利範圍第1項之緊急剎車系統,其中:該回復裝置(75)的一回復手段(76)在剎車鼓(12)上形成。
  4. 如申請專利範圍第1項之緊急剎車系統,其中:該回復手段(76)在一系統判斷後可經由系統重新操作而動作以使剎車系統回復。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項之緊急剎車系統,其中:至少設有一保持系統,可使剎車塊(18)在完成剎車後保持在一定的剎止位置。
  6. 如申請專利範圍第5項之緊急剎車系統,其中:該保持裝置至少有一保持元件(80),它在至少一剎車塊(18)的剎止位置時嵌入該剎車塊。
  7. 如申請專利範圍第5項之緊急剎車系統,其中:該保持裝置或該至少一保持元件(80)設在該剎車塊(18)的一鎖閂裝置(26)的至少一阻擋元件(24)上。
  8. 如申請專利範圍第5項之緊急剎車系統,其中:該保持裝置在系統判斷後變不活動以使系統重新操作。
  9. 如申請專利範圍第1或第2項之緊急剎車系統,其中:該回復裝置(75)的回復手段(76)自動地操作。
  10. 如申請專利範圍第1或第2項之緊急剎車系統,其中:該回復裝置(75)至少有一回復彈簧當作回復手段(76)。
  11. 如申請專利範圍第4項之緊急剎車系統,其中:該回復彈簧的彈簧力小於該造成剎車作用的離心力。
  12. 如申請專利範圍第1或第2項之緊急剎車系統,其中:該回復手段(76)用手操作。
  13. 一種工具機,其具有一種依申請專利範圍第1項的緊急剎車系統。
  14. 如申請專利範圍第13項之工具機,其中:該工具機係為一種鋸,且宜為一圓鋸,特別是一種枱圓鋸。
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