TWI488707B - 工具機的緊急剎車系統 - Google Patents

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Description

工具機的緊急剎車系統
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)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)(它設在鋸枱上)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止單元(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，只適合較大的位置固定的設備，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(Paneelsge)，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」(Selbstemmend)(亦即受到摩擦力可在任何位置保持穩定不動，但用小小力量即可改變其保持位置的方式)，因此利用這種構造，依所要減速的質量慣性而定，可滿足剎車過程的要求。但這種保護系統的缺點在於，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該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，將驅動器以依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該纜繩操作的運送設備的驅動聯組輪，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，其目的在提供一種具有變更構造的工具機用的保護系統，此保護系統在幾毫秒內發揮其保護功能，且將上述缺點至少部分地克服。
為達成此目的，本發明提供一種緊剎車系統以將一工具機之一轉動的軸驟然剎住，其中該緊急剎車系統有一剎車鼓和至少一剎車塊，二者互相嵌合以將該軸剎住。依本發明，該剎車鼓及該至少一剎車塊設計成使得在軸旋轉造成的離心力或離心加速度影響之下，該剎車鼓與剎車塊之間造成剎車作用的嵌合，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。
在此要說明，該剎車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使用者有危險的狀況)可用機械方式、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。
在工具機剎止時，宜不直接嵌合到工具上。這種直接嵌合不免造成工具損壞。本發明的工具機係將該直接或間接驅動工具的軸剎住。用此方式、工具本身保持不受損。
利用至少一種剎車夥伴的離心力加速度達到所要之很短的剎車時間可以藉由將該剎車所需的摩擦作用準確測定而最佳化。該二個剎車夥伴(即剎車鼓及/或剎車塊)或其中至少一個宜具有一剎車來令片，該來令片提高摩擦作用且因此加強剎車作用及減少剎車時間。在此，該成對摩擦部分及其功能主要和該摩擦夥伴的材料選擇有關。
要注意，在此情形係指不在一般機器操作範圍內的緊急剎車作用，因此很少發生。但在發生意外的時間點，須將軸及工具儘快地減速，如此，對於剎車作用的可定量作用或者例如成對摩擦部分的小的摩損性質的要求同樣可省却，一如在其他應用領域的情形。
因此可想到，根據這種所要之減速特性以及依此所作的材料選擇得到之成對摩擦部分和一般的摩擦剎車(例如在車輛領域所用者)不同，因為這些場合對剎車性質有不同的要求。用此方式可確保該剎車的預設時間範圍(在幾毫秒範圍)。本發明的剎車設計可將一個被一軸直接或間接驅動的工具在很短時間剎住，此時間典型的值在1~50毫秒範圍，且宜在1~20毫秒範圍，尤宜在10毫秒或更少的範圍。
在此，該摩擦夥伴的材料選擇要使造成之成對摩擦部分和整個系統的幾何性質質密切配合。這點在工具機的這種剎車裝置的特殊情形中表示，可達到的摩擦係數須儘量大，俾在主元件之所予之幾何性質的場合，在幾毫秒範圍內達到儘量好的減速作用。
這點用下述方式有利地達成：在剎車來令片上產生一 來令片區域，它具有自身夾定的性質。
由於用此方式造成之剎車作用，來令片和剎車鼓受到很大的負荷，因此基於有限構造空間的理由，在此情形，剎車鼓宜由鋼或可受類似負荷的材料製造，然而為了對二種摩擦夥伴的材料造成影響，故該剎車夥伴至少有一個(但最好兩個都)設有一摩擦來令片。因此，舉例而言，由技術觀點，宜將一摩擦襯層(例如呈一摩擦環形式，由以下還要說明的材料構成)安裝在剎車鼓內。
舉例而言，此摩擦環可壓下及/或夾入或用類似方式固定，俾能和剎車鼓牢牢結合，且因此將所發生的負荷支持。為了將剎車情形發生的力量承受，也可用剎車鼓和摩擦環的一種槽/彈簧(卡簧)接合。
系統的剎車塊(它的典型情形同樣由鋼形成)宜具有一摩擦來令片。此摩擦來令片(例如一種繞結材料，特別是由材料MD517構成者)可粘合、旋合到剎車塊上，或用其他固定方法，例如槽與彈簧確實地固定到剎車塊上。為了將剎車的情形發生的力量也能在剎車塊那一側吸收，故該剎車來令片藉著支持在剎車塊上防止移動而逆著剎車塊的運動方向保持住。
該摩擦或剎車夥伴宜具有由不同材料構成的摩擦面。以下的材料以及該摩擦夥伴之由此造成的成對材料係視為適合上述應用者。
燒結來令片(例如MD517)
鋁(軟)(例如A1 24b249)
鋁(硬)(例如Al 1a2)
聚醯胺PA6.6(玻璃纖維補充)
聚醯胺PA12
聚醯胺POM
聚胺基甲酸乙酯
有機摩擦來令片
銅
黃銅
在此，該剎車鼓側的摩擦夥伴的摩擦來令片的材料宜比剎車塊側的摩擦夥伴的材料更硬。因此，舉例而言，使用於材料MD517構成的燒結來令片在鋁上，係一種適當的組合。在此情形，剎車鼓的摩擦環可由鋁構成，且一個或數個剎車塊具有一個MD517構成的燒結來令片。
然而也可將其排列順序反過來。
依本發明一設計，該至少一剎車塊以可樞轉的方式固定在一剎車塊攜帶器上，該剎車塊攜帶器設在該轉動的軸上且隨該軸轉動，最好設有一鎖閂裝置，該鎖閂裝置可在一鎖閂位置(在此位置時剎車塊保持在剎車塊攜帶器上)和一解除鎖閂位置(在此位置時該至少一剎車塊被釋放，使剎車塊向剎車鼓方向作樞轉運動，以造成剎止作用的嵌合)之間調移。換言之，當鎖閂裝置變到其解除鎖閂的位置時，該隨轉動的軸轉動的至少一剎車塊利用轉動的軸的離心力作用在幾毫秒內驟然向位置固定的剎車鼓的方向運動。
該鎖閂裝置宜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。
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，呈一阻擋銷的形狀)以將該阻擋銷從剎車塊壓出來，因此剎車塊被釋放。
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聯組連接，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聯組解耦。在緊急剎車過程時，這種驅動聯組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，該驅動聯組不會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，系統附荷大大減少。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，因此該所要剎住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。
在此處要說明，突起的數目不須相當於凹隙的數目，因此，舉例而言，可設四個凹隙而只設二個突起。這點有一優點，即，驅動軸在該緊急剎車系統動作後只須稍微轉動，以將突起再設置在一對凹隙中。也可設二個以上的剎車塊，但其中只有二個剎車塊須經由對應的接合部(它們由一突起及一凹隙形成)固定在驅動軸上。
此外，本發明的緊急剎車系統宜具有一回復裝置，以將該至少一剎車塊移回其起始位置，俾在剎車過程完成後確保該系統完全的可逆性。在此，該回復裝置設計成和該對摩擦部分的自動加強作用緊密配合，且因此和剎車系統的幾何性質緊密配合此回復裝置舉例而言，可藉使用相關之度量設計的拉伸或壓縮彈簧元件而造成。
此外，本發明還關於一種具有一上述種類的緊急車系 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、罩鋸及楔形斜角鋸或嵌板鋸。
但要說明，本發明的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。
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9及圖10)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。此緊急剎車系統(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。剎車塊(18)本身也可有一摩擦來令片(22)，但其材料須和剎車鼓 (12)的摩擦來令片(22)的材料不同。
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。在此，剎車鼓(12)和剎車塊(18)構成一摩擦來令片(22)的攜帶器。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、3、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[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)。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力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。
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。
由於上述剎車系統之時間預設成很急迫，因此似乎宜選用一種能使用自助技術原理的概念，這點表示：在系統內用於動作所加入的夾緊力量Fsp 要加大數倍，其中所產生的作用力(Reaktionskraft)FReakt (此處呈摩擦力形式)也有助於提高加入之夾緊力量FSP 。此性質也稱「自動加強」或者「伺服作用」。如此特性化的系統基本上使用小的夾緊力量造成儘量小的減速時間，因此動作元件的質量以及所需之動作時間tA 減到最少。
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。對於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(Selsthemmung)。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。
如圖3及圖4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)的中央方向突出，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(40)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程不受到大負荷。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。
由於上述之緊急剎車系統(10)的構造，故剎車過程動作的時間區間可大大減短，因為剎車鼓(12)和剎車塊(18)之間的剎止嵌合作用係在離心力或離心加速度[它們由出力軸(16)轉動造成]作用下達成。
此外圖1~圖6所示之構造形成不使用其他能量形式的電機械系統，這些其他能量形式在某些情形會妨害完全的 可逆性且限制這種可逆性。
由於採用成對摩擦部分將摩擦周圍力量由兩側嵌合，故此處所用的滾動軸承得以保全，且由於整個系統的長期耐久性延長而不需加工或甚至重新設計，如此也使更高的質量慣性帶入系統中。
此外利用一種構造，如上述，可避免剎車單位的轉動的外部幾何形狀，如此可造成容易封囊之封閉系統，它具有緊密構造，此外，它可在工具機的周圍有利地加入工作保護的特別延長範圍中。
要說明，該磁鐵動作器(28)利用相關感測器的輸出信號動作，該感測器檢出一操作者危險地靠近枱圓鋸的鋸片的狀態。這類感測器係先前技術所習知者，因此在此說明書中不對此作詳述。舉例而言，該感測器為雷達感測器(但不限於此)。特別是超寬頻帶雷達感測器(USB)以及光學感測器，特別是NIR(近紅外線)系統。
圖7的例子顯示一本發明的緊急剎車系統(10)的剎車塊(18)，它具有一摩擦來令片(22)。該系統(10)的剎車塊(18)(它們典型的例子同樣由鋼形成)具有一摩擦來令片(22)，它宜由比剎車塊(18)本身不同材料構成，摩擦來令片(22)[例如一種燒結材料，特別是由材料MD517構成者--如果剎車鼓(12)的剎車來令片要由鋁構成的話]可粘合、旋合或用其他固定方法(例如槽與彈簧)確實固定到剎車塊(18)上。為了要在剎車塊側也能承受在剎車的情形發生的力量，該剎車來令片經由一支件(23)支持在剎車塊(18)上而保 持住防止逆著剎車塊的運動方向移動。
圖8的示意剖面圖顯示一圓鋸的本發明的緊急剎車系統(10)。鋸片(66)經由一夾緊裝置(68)夾緊到一電馬達(圖不詳示)的出力軸(16)上且被此軸驅動。剎車塊(18)隨軸(16)轉動，剎車塊(18)在系統的鎖閂狀態被保持住且不會受到離心力或離心加速度向外[亦即朝該固定在殼體上的剎車鼓(12)的方向]推。剎車鼓(12)內側設有一壓入的摩擦環(70)，例如由鋁構成者，在使用情形(此情形被一相關的感測器檢出)該剎車塊(18)的保持銷鬆開，因此剎車塊(18)此時由於離心力而被推向剎車鼓的內側。如此該二剎車塊(18)和剎車鼓(12)的摩擦環(70)交替作用。為了提高摩擦作用及剎車作用以及縮短剎車時間，該剎車塊(18)有一摩擦來令片(22)，例如可由材料MD517的一種燒結材料構成者。
圖9及圖10顯示一本發明的工具機的實施例，具有一緊急剎車系統(10)及一感測器系統(52)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，該裝置(52)的感測器(50)也可直接整合在工作枱。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--如上文所詳述者--受離心力驅動被推向剎車鼓(12)且造成剎車過程。
圖10顯示一枱圓鋸(48)一實施例的上視圖，一馬達(60)經一聯動器(63)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(63)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(63)解耦。因此，在緊急剎車的情形，可避免聯動器及到過度負荷。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
(23)‧‧‧支件
(24)‧‧‧阻擋銷
(26)‧‧‧鎖閂裝置
(28)‧‧‧磁鐵動作器
(30)‧‧‧貫通開口
(34)‧‧‧驅動軸
(36)‧‧‧突起
(38)‧‧‧貫通開口
(40)‧‧‧凹隙
(48)‧‧‧圓鋸
(50)‧‧‧感測器
(52)‧‧‧檢出裝置(感測器系統)
(54)‧‧‧材料類型(手)
(66)‧‧‧鋸片
(68)‧‧‧夾緊裝置
(70)‧‧‧摩擦環
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所示之緊急系統的一示意縱剖面圖，它係在剎車過程未起動之狀態；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所示的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所示的緊急剎車系統的示意橫剖面圖，它係在剎車過已起動的狀態；圖7係具有摩擦來令片的本發明的緊急剎車系統的一剎車塊；圖8係圓鋸用之本發明緊急剎車系統的一實施例的示意橫剖面圖；圖9係本發明工具機的一可能實施例之具有本發明的剎車系統的一枱圓鋸的側視圖；圖10係圖8的枱圓鋸的上視圖。
(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

Claims (11)

  1. 一種工具機用的緊急剎車系統(10)，用於將一轉動的軸(16)突然剎止住，包含至少一個剎車鼓(12)及至少一剎車塊(18)，它們互相嵌合以將該軸(16)剎止住，其特徵在：剎車鼓(12)與剎車塊(18)之間的剎止嵌合作用係在一股由軸(16)轉動造成的離心力的影響下而達成，其中，該緊急剎車系統(10)的至少一剎車塊(18)以可樞轉的方式固定在一剎車塊攜帶器(14)上，該剎車塊攜帶器(14)設在軸(16)上並隨軸(16)轉動，且設有一鎖閂裝置(26)，該鎖閂裝置(26)可在一鎖閂位置及一解除鎖閂位置之間調整，在該鎖閂位置中，該剎車塊(18)保持在該剎車塊攜帶器(14)上，在該解除鎖閂位置時，該至少一剎車塊(18)被釋放，使該剎車塊向剎車鼓(12)的方向作一樞轉運動，以造成該剎止的嵌合作用。
  2. 如申請專利範圍第1項之緊急剎車系統，其中：該剎車的二部分之至少一部分有一摩擦來令片(22)。
  3. 如申請專利範圍第2項之緊急剎車系統，其中：該摩擦來令來片(22)上至少產生一來令區域，其具有自身夾定的作用。
  4. 如申請專利範圍第2或第3項之緊急剎車系統，其中：該剎車鼓那邊的摩擦部分的摩擦來令片的材料比該剎車塊那一側的摩擦部分更硬。
  5. 如申請專利範圍第2或第3項之緊急剎車系統，其中：該至少一剎車部分的摩擦來令片由以下的材料構成，它們包含燒結來令片，該燒結來令片包含鋁、硬鋁、聚醯 胺(特別是玻璃纖維補強之聚醯胺PA6.6、聚醯胺PA12、聚醯胺POM、聚胺基甲酸乙酯、銅、黃銅、有機材料。
  6. 如申請專利範圍第1項之緊急剎車系統，其中：該剎車鼓(12)有一摩擦環(70)，其材料與剎車鼓(12)的材料不同。
  7. 如申請專利範圍第6項之緊急剎車系統，其中：該剎車鼓(12)由鋁材料構成。
  8. 如申請專利範圍第1或第6項之緊急剎車系統，其中：該至少一剎車塊(18)的摩擦來令片(22)由一種燒結材料構成，特別是MD517的燒結材料。
  9. 如申請專利範圍第2項之緊急剎車系統，其中：該剎車鼓(12)和該剎車塊(18)構成一摩擦來令片攜帶器，在該摩擦來令片攜帶器上有保持手段(23)以將摩擦來令片(22)保持在摩擦來令片攜帶器(12)(18)上。
  10. 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。
  11. 如申請專利範圍第10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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