專利名稱：具有在彼此背對側面帶摩擦面的制動盤的彈簧加壓制動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可電磁操縱或打開的彈簧加壓制動器，具有至少一個可相對于一根軸軸向移動的制動盤，該制動盤在其彼此背對的側面上具有在與對應面接觸時起制動作用的摩擦面，其中，制動盤借助彈簧力可軸向運動地并且直接或間接地支承在待制動的軸上或旁，并且，設有一個電磁松開裝置，該松開裝置具有一個借助彈簧可軸向運動地并且轉動固定地安裝在松開裝置上的銜鐵，該銜鐵在制動情況下給制動盤的其中一個設有摩擦面或制動襯片的側面摩擦加載，其中松開裝置在供電時克服彈簧的力吸引銜鐵，以釋放制動盤。
背景技術：
由DE 195 19 434 C1或由DE 1 932 932 U已知一種類似的彈簧加壓制動器并已證實是可靠的。
然而這種制動器不適合應用在具有高安全性要求的例如按DIN EN81-1的升降機結構中，因為不能以足夠的安全性排除制動盤相對于待制動的軸在軸向可運動性方面的故障。由于這種限制，彈簧加壓的單盤式制動器具有高達50％的制動轉矩損失，亦即只有其中一個摩擦面尚有效。軸向可運動性的這種限制可能例如由在機械耦合裝置內的雜質以卡死的形式出現，從而不再能完全保證軸向可運動性。若現在銜鐵壓靠在一個這樣的制動盤上，則只有處于制動盤與銜鐵之間的摩擦面是有效的。
由GB 480 917已知一種可通過自動開關操縱的電磁制動器，其中一個在兩個磁鐵之間施加摩擦力的環可相對于一個轂殼墊圈偏移或調整，其中轂殼墊圈本身通過一個套筒件不可移動地保持在所屬的軸上。
由DE 100 49 168 C2已知一種電磁制動器，其中通過兩個或三個同時有效的摩擦面消除各種卡死現象。
發明內容
因此本發明的目的是創造一種前言所述類型的提高了安全性的彈簧加壓制動器，在制動情況下，即使在制動盤與軸的耦合區域內出現軸向可移動性故障時，制動盤的兩個摩擦面或制動襯片仍然有效。
為了達到這一看來矛盾的目的，前言定義的彈簧加壓制動器的特征在于，制動盤通過至少一個環形斷開分成至少兩個部分，亦即一個內部和一個外部；并且，內部和外部沿軸向可彼此相對移動而沿周向轉動固定地互相連接。因此，若與軸直接或間接連接的內部產生可移動性故障時，外部仍然可以移動，所以在兩側設置在其上的制動面或制動襯片仍起作用。由此得到一種冗余系統，該系統也能滿足DIN EN81-1的要求或對升降機結構的安全性要求。
特別有利的是，外部相對于內部可克服復位力或彈簧力進行調整。由此在松開情況下重新自動返回其初始位置。
在這種情況下，制動盤的外部兩側在其彼此對置的、橫向于轉動軸線設置的面上帶有用以構成摩擦面的制動襯片或本身由一種摩擦或制動材料組成，亦即由一種用來制造制動襯片的材料組成。由此保證，當內部的軸向可調整性或可移動性受影響時，外部仍能到達制動位置并且在其兩個側面上仍然具有相應的制動作用。
外部可以至少在制動襯片或摩擦面的區域內沿軸向伸出于內部，并且在制動情況下，銜鐵盤可以貼靠在此伸出的區域上。由此保證，通過彈簧壓力軸向調整的銜鐵盤與外部接觸比與內部接觸更早，繼而當內部的軸向調整或移動受阻時，外部仍可沿軸向移動。
本發明的一種合乎目的設計是，能夠同時實現空間節省地將制動盤分成內部和外部并且配置一個復位件，此項設計可在于，在內部和外部之間的分隔區域內，至少在一個側面優選地在兩個側面上設置沿軸向可彈性運動的和/或彈性的定位件，它們使制動盤的兩個部分沿徑向對準并且允許克服一個或多個定位件的復位力沿軸向相對運動。
在此特別有利的是，所述一個或多個定位件例如借助螺釘或鉚釘固定在內部上并且沿徑向伸出于內部并且以該伸出的伸出段沿軸向在外側給外部加載。因此，若外部相對于內部移動，則這些定位件相對于其在內部上的固定發生偏移，而接著當制動過程結束時，外部可以重新亦即從第二對應面出發移回。但也可以設想一種相反的配置，其中定位件固定在外部上并且沿徑向向內伸出于外部，以便以該伸出段給內部加載。
一種變化的實施形式可在于，為了使外部相對于內部軸向定位，尤其在外部中，但必要時也在內部中，設置裝入并預緊的橡膠彈性元件，例如O型圈或彈簧，尤其是波形彈簧，它們允許在外部與內部之間克服其復位力相應地相對移動。
為了使分隔的制動盤在其尺寸及其操縱方面基本上與一個整體式制動盤一致，有利的可以是，內部的至少一個沿徑向延伸的表面和外部的一個表面在初始位置至少部分地布置在一個公共的例如徑向的平面內，在這方面合乎目的地涉及外部與內部的兩個外側面。這樣做還易于借助一個公共的定位件搭接這兩個部分。
尤其是，內部與外部可以在其分隔、耦合或齒型的區域內具有一致的軸向尺寸或厚度并且在初始位置互相對齊。
在內部與外部之間的轉動固定的連接或耦合可以按有利的方式通過一種對向的、沿軸向延伸的齒型或型面構成，其中，內部可以具有一種外齒型而外部具有一種與之相配的內齒型。由此可通過在內部與外部之間的這種斷開和耦合，傳遞足夠大的制動轉矩。
在制動盤與支承它的軸之間的連接可以同樣通過一種沿軸向延伸的齒型或型面構成，從而保證在無故障或在有阻礙的情況下將制動轉矩傳到軸或一個與軸連接的構件上。
尚應提及的是，制動盤在內部與外部之間至少在特殊情況下可以具有至少一個轉動固定地與這兩個部分連接的中間件，它允許相對于外部和/或內部相對軸向移動。由此可以進一步提高防卡死的安全性，因為即使在卡死的情況下在內部與外部之間的區域內仍可以通過一個這樣的中間件構成一種冗余系統。
一種特別優選的實施形式可以規定，在內部與外部之間的斷開設計成環形或圓環形的，且尤是同心于軸環繞的；并且，內部尤其設計為內環而外部設計為外環。這導致特別經濟地制造和裝配，以及使得構成制動盤的零件具有盡可能簡單的幾何形狀，這種幾何形狀能相應良好地加工并且可以設置有對向的齒型。
尤其在單個或多個上述特征及措施的組合中，得到一種彈簧加壓制動器，它具有兩側作用的摩擦面，它設計為在制動情況下在摩擦面的軸向調整方面是冗余的，為此，制動盤分成一個內部或內環和一個帶制動面或制動襯片的外部或外環，這些部分或環可以彼此相對移動地但轉動固定地連接。由此存在可能性，在安全性相同的情況下，用一種廉價的彈簧加壓制動器替代非常昂貴的具有兩個整體式摩擦盤、兩個銜鐵和兩個勵磁系統按串聯設計的彈簧加壓雙回路系統。在這里，這種彈簧加壓制動器基于所述的高的安全性也適用于升降機制造。
下面借助附圖詳細說明本發明的實施例。附圖局部示意地示出圖1通過具有銜鐵盤與制動盤的待松開的電磁式彈簧加壓制動器的縱剖面，按本發明，制動盤分成一個內部和一個外部，其中外部具有制動襯片或摩擦面；圖2由內部和外部組成的制動盤的縱剖面，具有與這兩個部分在其耦合或接觸部位的區域內搭接的、構成覆蓋件的定位件，在外部相對于內部沿軸向相對調整時，定位件產生復位力；圖3分成內部和外部的制動盤的視圖，具有一個覆蓋并搭接這些部分的分界或接觸部位的定位件；以及圖4分成兩部分的制動盤的通過內部和外部的規定作為轉動固定的連接的對向的齒型的橫截面圖，圖中還可以看出內部的用于與待制動的軸轉動固定連接的內齒型。
具體實施例方式
總體用1示出可電磁操縱或打開的彈簧加壓制動器1，在下文中也簡稱“彈簧加壓制動器1”或“制動器1”，類似于DE 195 19 434 C1具有一個導磁體2和一個安裝在其中的勵磁線圈3作為松開裝置。
此外，屬于制動器1的還有一個總體用4表示的制動盤，它在其彼此背對的、沿徑向朝一根待制動的軸5延伸的側面上具有在與對應面接觸時起制動作用的摩擦面，在本實施例中，它們由沿軸向略微伸出于制動盤4側面的制動襯片6構成。仍類似于DE 195 19 434 C1，所述制動盤4借助軸向作用的彈簧7(在本實施例中為螺旋彈簧7)的力可軸向運動地并且直接或間接地支承在待制動的軸5上。
已說明的電磁松開裝置具有一個借助彈簧7可軸向運動地并且借助板簧15轉動固定地安裝在此松開裝置及導磁體2上的銜鐵8，在制動情況下，它給制動盤4的其中一個設有摩擦面或制動襯片6的側面摩擦加載并且將制動盤4以其另一個制動襯片6壓靠在另一個在本實施例中沒有示出的對應面上，其中在松開裝置供電時克服彈簧7的力吸引此盤狀銜鐵8，以釋放制動盤4，所以在通電時不存在制動作用，而在斷電時銜鐵8朝制動盤4并由此制動盤4還朝另一個對應面軸向移動，并且在兩個側面上和在兩個制動襯片6上產生一個制動轉矩。圖中未示出的作用在背對銜鐵8的側面上的第二個對應面可以例如是一臺電動機的一個連接面。
通過共同觀察圖1至4和尤其是圖4可以看出，制動盤4通過一個大體環繞的斷開9分成兩個部分，亦即一個內部10和一個外部11，其中斷開或內部10與外部11的對向的加載這樣設計，使得內部10和外部11沿軸向可彼此相對移動而沿周向轉動固定地互相連接。
在本實施中規定，斷開9設計為環形或圓環形，并且除此之外在所述情況下設計為同心于軸5環繞的。由此內部10設計為內環而外部11設計為外環。因此在下文中部分10和11稱為“內環10”和“外環11”。
在此外環11相對于內環10可按還要詳細說明的方式克服復位力或彈簧力進行調整，但復位力或彈簧力可以按任何方式施加。
由圖1和2可以看出，制動盤4的外環11兩側在其互相對置的亦即彼此背對的、橫向于轉動軸線和軸5設置的面上帶有用以構成摩擦面的摩擦片或制動襯片6。必要時外環11本身可以由摩擦或制動材料組成。在這里同時可以看出，外環11在這些制動襯片6的區域內或沿軸向以這些制動襯片6的厚度的一部分伸出于內環10，并且在制動情況下，銜鐵盤8貼靠在此伸出的區域上，所以銜鐵8的軸向調整力經由外環11的伸出的區域傳入到制動盤4內。
顯然，在該制動盤4在軸5上可移動的支承卡死的情況下，當彈簧7例如在中斷通向勵磁線圈3的電流而有效工作時，銜鐵8仍可以使可沿軸向相對于內環10移動的外環11沿軸向運動。因此，通過分隔制動盤4和外環11相對于內環10的軸向可調整性，創造了一種冗余的制動系統。
在圖1至3示出，在內環10與外環11之間的分隔或斷開9區域內在外側(本實施例中在兩個側面上)設置總體上用12表示的沿軸向可彈性運動的和/或彈性的定位件，它們使制動盤4的兩部分沿徑向對準，也就是在正常情況下保持其彼此對齊的位置，并且允許克服一個或多個定位件12的復位力沿軸向進行已提及的相對運動。
在此由圖2可以看出，定位件12借助貫穿的固定件13例如鉚釘固定在內環10上并沿徑向伸出于內環10并且以此伸出的區域或伸出段沿軸向在外側給外環11加載。
由圖3可以看到在構成覆蓋件的定位件12上設置在外邊緣區域內的、局部切割或沖壓出的彈簧片14，它們設置在外環11的區域內并在那里與處于外環上的、在此剖面圖內不能看到的凸榫或凸塊這樣地配合作用，便得外環11的軸向移動導致這些彈簧片14偏移，從而使這些屬于定位件12的區域或彈簧片14產生彈性的復位力。
由圖1和2可以看出，沿徑向在制動襯片11以內，內環10的側面或表面和外環11的相應的表面在初始位置設置在一個公共平面內，在正常情況下它們由定位件12保持在此平面內。
按圖4，在內環10與外環11之間斷開9區域內的轉動固定的連接或耦合通過一種對向的、沿軸向延伸的齒型或型面構成，其中，內環10具有一種外齒型而外環11具有一種與之相配的內齒型，所以一個制動轉矩可以從外環11經由所述齒型傳到內環10上，并由此經由在制動盤4或內環10之間的力封閉連接傳到軸5上，其中，按圖3，此連接同樣設計為一種沿軸向延伸的齒型或型面。因此在外環11上產生的制動轉矩可經過兩種齒型以傳統的可靠性傳到軸5上，但在內環10與軸5之間的齒型區域內發生卡死時，在制動情況下，其中一種軸向調整在此位置將受到阻礙，盡管如此仍達到在制動盤4上兩側的制動作用，因為此時外環11可在斷開9處軸向移動，從而仍可在制動盤4上獲得兩側的制動效果。
由圖1和2可以看出，內環10與外環11在其分隔或斷開9區域內，亦即在耦合或齒型的區域內具有一致的軸向尺寸或厚度并且在初始位置互相對齊。因此具有彈簧片14的定位件12在正常情況下盤狀地設置在一個徑向平面內，在需要的情況下，定位件至少在彈簧片14的區域內可彈性地、產生一個復位力地從此平面偏移。
因此，通過沿徑向處于外邊的外環11相對于內環10的軸向可運動性，甚至在沿徑向處于里邊的在內環10與軸5之間的耦合裝置或齒型處例如由于雜質導致鎖住時，仍能保證在兩個摩擦片或制動襯片6上產生全部的制動轉矩并經由內環10傳到軸5上。因此，通過將制動盤4分成一個內環10和一個外環11以及在這兩個部分之間的形封閉的但允許軸向相對運動的連接，制動器1是冗余的并且具有相當高的可靠性，所以它例如也可以用于升降機制造中并且能滿足按DIN EN 81-1的可靠性要求。
這種可電磁操縱或打開的彈簧加壓制動器1具有一個兩側設有摩擦面或制動襯片6的制動盤4，在制動情況下，摩擦面或制動襯片可用一個銜鐵盤8加載并且可以沿軸向移動，所以制動盤4兩側都有效。在這里，制動盤4沿徑向在摩擦面或制動襯片6以內被分隔成一個具有制動面或制動襯片6的外部或外環11和一個內部或內環10，其中，這兩個部分或環可以沿軸向彼此相對進行調整，但沿周向轉動固定地連接。因為具有制動面或制動襯片6的外環11沿軸向伸出于內環10，所以當內環10鎖住時，銜鐵盤仍可以僅使外環11沿軸向運動，從而即使在這樣鎖住時也能獲得全部制動轉矩。
權利要求
1.一種可電磁操縱或打開的彈簧加壓制動器(1)，具有至少一個可相對于一根軸(5)軸向移動的制動盤(4)，該制動盤在其彼此背對的側面上具有在與對應面接觸時起制動作用的摩擦面，其中，制動盤(4)借助彈簧力可軸向運動地并且直接或間接地支承在待制動的軸(5)上或旁，并且，設有一個電磁松開裝置，該松開裝置具有一個借助彈簧(7)可軸向運動地并且轉動固定地安裝在松開裝置上的銜鐵(8)，該銜鐵在制動情況下給制動盤(4)的其中一個設有摩擦面或制動襯片(6)的側面摩擦加載，其中松開裝置在供電時克服彈簧(7)的力吸引銜鐵(8)，以釋放制動盤(4)，其特征為，制動盤(4)通過至少一個環形斷開(9)分成至少兩個部分，亦即一個內部(10)和一個外部(11)；并且，內部(10)和外部(11)沿軸向可彼此相對移動而沿周向轉動固定地互相連接。
2.按照權利要求1所述的彈簧加壓制動器，其特征為，外部(11)相對于內部(10)可克服復位力或彈簧力進行調整。
3.按照權利要求1或2所述的彈簧加壓制動器，其特征為，制動盤(4)的外部(11)兩側在其彼此對置的、橫向于轉動軸線設置的面上帶有用以構成摩擦面的制動襯片(6)或本身由一種摩擦或制動材料組成。
4.按照權利要求1至3之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，外部(11)至少在制動襯片(6)或摩擦面的區域內沿軸向伸出于內部(10)，并且在制動情況下，銜鐵盤貼靠在此伸出的區域上。
5.按照權利要求1至4之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，在內部(10)和外部(11)之間的分隔或斷開(9)區域內在外側至少在其側面優選地在兩個側面上設置沿軸向可彈性運動的和/或彈性的定位件(12)，這些定位件使制動盤(4)的兩個部分沿徑向對準并且允許克服一個或多個定位件(12)的復位力沿軸向相對運動。
6.按照權利要求1至5之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，所述一個或多個定位件(12)固定在內部(10)上并且沿徑向伸出于內部(10)并且以該伸出的伸出段沿軸向在外側給外部(11)加載。
7.按照權利要求1至6之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，定位件(12)具有沿徑向處于外邊的、局部切割的彈簧片(14)，用于在外部(11)和內部(10)之間產生復位力。
8.按照權利要求1至7之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，為了使外部(11)相對于內部(10)軸向定位，尤其在外部(11)中設置裝入并預緊的橡膠彈性的元件，例如O型圈或彈簧，尤其是波形彈簧。
9.按照權利要求1至8之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，內部(10)的至少一個沿徑向延伸的表面和外部(11)的一個表面在初始位置至少部分地尤其在所述一個或多個定位件(12)的區域內設置在一個公共平面內。
10.按照權利要求1至9之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，在內部(10)與外部(11)之間的斷開(9)區域內的轉動固定的連接或耦合通過一種對向的、沿軸向延伸的齒型或型面構成，其中，內部(10)尤其具有一種外齒型而外部(11)具有一種與之相配的內齒型。
11.按照權利要求1至10之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，內部(10)與外部(11)在其斷開(9)的區域內，亦即在其耦合或齒型的區域內具有一致的軸向尺寸或厚度并且在初始位置互相對齊。
12.按照權利要求1至11之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，在制動盤(4)或內部(10)與支承它的軸(5)之間的連接通過一種沿軸向延伸的齒型或型面構成。
13.按照權利要求1至12之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，制動盤(4)在內部(10)與外部(11)之間具有至少一個轉動固定地與它們連接的中間件，該中間件允許相對于外部(11)和/或內部(10)的相對軸向移動。
14.按照前列諸權利要求之一所述的彈簧加壓制動器，其特征為，在內部(10)與外部(11)之間的斷開(9)設計成環形或圓環形的，且尤其是同心于軸(5)環繞的；并且，內部(10)尤其設計為內環而外部(11)設計為外環。
全文摘要
本發明涉及一種可電磁操縱或打開的彈簧加壓制動器(1)，具有一個兩側設有摩擦面或制動襯片(6)的制動盤(4)，在制動情況下，摩擦面或制動襯片可用一個銜鐵盤(8)加載并且可以沿軸向移動，所以制動盤(4)兩側都有效。在這里，制動盤(4)沿徑向在摩擦面或制動襯片(6)以內被分隔成一個具有制動面或制動襯片(6)的外部或外環(11)和一個內部或內環(10)，其中，這兩個部分或環可以沿軸向彼此相對進行調整，但沿周向轉動固定地連接。因為具有制動面或制動襯片(6)的外環(11)沿軸向伸出于內環(10)，所以當內環(10)鎖住時，銜鐵盤仍可以僅使外環(11)沿軸向運動，從而即使在這種鎖住時也能獲得全部制動轉矩。
文檔編號F16D59/02GK101033782SQ20071008586
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月8日 優先權日2006年3月8日
發明者R·本青 申請人:康卓彬德電磁技術有限公司