[發明專利]用于工具機的緊急制動系統

有效

• 申請號: 201010271403.1
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102000985A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: T·溫克勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號: B23Q1/26
• 分類號: B23Q1/26;B23Q5/58;B23Q11/00;B23Q17/22;B27G19/00;B23D59/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宣力偉;汲長志

技術領域

本發明涉及一種用于工具機(尤其是圓鋸)的保護系統(尤其是緊急制動系統)，它可在非常短的時間段內發揮保護作用，此時間段通常是幾毫秒的范圍內(典型的是1至50ms)，以便在危險情況下保護工具機的使用者免受傷害。

背景技術

目前基本存在三種不同的方式，用來實現這種用于臺式圓鋸和模板圓鋸的保護系統，此保護系統應避免，使用者與旋轉的鋸片相接觸或遭受后果嚴重的切割損傷。

美國制造商以Saw?Stop?Inc.為公司名引進并銷售的保護系統是指一種緊急制動系統，它由于制動致動器與鋸片的直接嚙合而實現工具機的制動，只要相應配置的傳感器探測到了危險情況。在此通過使用熱線釋放裝置，使可旋轉設置的鋁塊借助預緊的彈簧碰撞到正在運轉中的鋸片的齒部，它相互卡住并通過這種方式吸收工具機的所有在拉鋸過程中旋轉的幾何結構的旋轉能量。作為附加作用，這個單側的力作用在切割上的作用是，使鋸片通過構造上專門設計的懸掛裝置沉入鋸臺中，此懸掛裝置設置在鋸臺上。借助這種構造，可使觸發保護機制的工具機操作人員避開后果嚴重的身體傷害。缺點是直接在加工工具(即鋸片的切割幾何結構)上的作用，因為齒部部件的爆裂還會對操作者產生額外的潛在危險。此外，為了恢復保護系統的備用狀態，必須拿備用的替代單元來更換制動單元(包括鋸片)，操作者必須備好這種替代單元，以便在發生制動過程之后能在要求保護功能的情況下繼續工作。這會帶來巨大的后繼成本，并且需在購置和安裝方面花費相應的時間。此外，從中可得出，所有與制動過程相關的構件(即工具機的所有回轉的幾何結構)在減速階段都遭受強大的應力。制造商以及相應的公開文獻對此系統都沒有證實有關疲勞強度的數據。

另一方面，保護系統只是用來將鋸片降到鋸臺中，而不會引發鋸片的制動過程。在此借助煙火起爆器，鋸片包括主軸及其軸承結構都從危險區域離開，因此可避免對操作者產生后果嚴重的傷害。這種保護系統的缺點是，必須在很緊的規定時間內(毫秒級)移動質量相當大的、待下降的結構。對此必需的煙火起爆器(已證明，它對保護致動器來說是不可缺少的)還會引起昂貴的部分可逆性，這在具有備用保護系統的工具機上，既在時間上也在組織上使工作不能立即地繼續開展。此外，由于構造空間的限制，還由于方法非常特殊，這種保護系統只適用于大型的、靜止的設備(例如臺式圓鋸)，此臺式圓鋸在其內部實現了這樣的構造。相反，在使用小型的手持設備(裁斷鋸和橫切鋸或斜口鋸)時，這種系統就不予考慮。

由官方資助的名為“Cut-Stop”的項目(VDI/VDE/IT)的公開文獻(斯圖加特大學的工具機研究所的板式圓鋸的保護系統)描述了一種方式，它借助圓盤式制動器的特殊形狀(即自增強的楔形制動器)把工具機的主軸以及鋸片帶到停機狀態。在此借助煙火起爆器使楔加速，并緊接著推入固定的楔形引導器(其形式是變型的制動鉗)和旋轉的制動圓盤之間。為了選擇和結合專門的楔角α和制動襯片值μ，此結構起自鎖的作用，因此借助此構造并根據待減速的質量慣性可滿足制動過程的各個時間要求。但這個系統的缺點是，也如所述公開文獻中所描述的一樣，在觸發保護-致動器之后由于卡在磨擦副中的楔必須更換整個制動單元。為了再次完整地達到此系統的備用狀態，完成此工作量所需的時間成本共計約10-12分鐘。因此，這還部分地限制了即時的系統可逆性。

由DE?195?36?995?A1已知一種用于升降機的安全制動器，它具有這樣的裝置，此裝置在運輸工具超過預先給定的最高速度時以與速度有關的減速來制動驅動裝置，必要時也可以使它停下來。DE?195?36?995?A1的安全制動器可根據轉速地直接作用在繩索驅動的運輸裝置的驅動輪上，并可能限制它的旋轉速度。構成為離心力制動器的安全制動器還具有這樣的裝置，此裝置根據輸送速度來增強制動力。

發明內容

從現有技術中得出本發明的目的，創造一種用于工具機的保護系統(尤其是可逆的保護系統)，它具有這樣的構造，即此構造能可靠地觸發并在幾毫秒內發揮它的保護作用。

為了實施此目的，本發明創造了一種緊急制動系統，用來突然地制動工具機的回轉的軸，其中緊急制動系統具有制動鼓和至少一個制動閘瓦，它們為了制動軸而相互嚙合。此制動鼓和所述至少一個制動閘瓦在第一狀態中通過閉鎖裝置進行固定。如果探測到了危險情況，則借助相應的信號來松開(即去激活)制動系統的閉鎖裝置，則在由軸的旋轉而引發的離心力或離心加速度的影響下，在制動鼓和制動閘瓦之間可進行制動嚙合。