专利名称：制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制动装置，所述制动装置优选用于机动工具的刀具。
背景技术：
机动工具优选由电动机或内燃机驱动，其中刀具是由工具的各现有驱动马达驱动 的。例如工具为切割机，在所述切割机中，切割片作为刀具通过驱动马达驱动而高速转动。 工具也可以为锯子或类似的工具，在所述工具中，刀具(如锯链或类似的刀具)是被驱动 的。在这些工具中， 除了功率方面外，主要还要考虑涉及到工具操作人员的高安全保 护作用。如果是不小心或不是有意使用工具，一般来说高速旋转或移动的刀具会造成一种 不可忽视的人身危险。因此，特别重要的是，要使刀具只在操作人员想利用刀具工作的运行 状态下才能被驱动，而在刀具的其它运行状态下则尽可能不驱动刀具，其中从驱动到不驱 动的工作状态之间的过渡时间应尽可能地缩短，以尽可能降低或排除人身危险。因此，一般来说这些刀具借助一种离心式离合器与驱动马达相连，而只有在马达 的转速较高时，离合器才啮合并利用驱动马达的传动轴将驱动马达与刀具的输入轴相连， 然后驱动刀具。如果驱动马达的转速降低了，那么离心式离合器会断开，驱动马达与刀具也 会分开。但是，由于马达的惯性，刀具一般还会具有一定的转速，就此而言就不能避免由此 而产生的人身危险。专利DE839528公开过一种带有制动装置的电动工具，例如圆锯，其中配置有一 个可驱动的第一制动盘与一个固定的制动盘，所述制动盘可以通过离心力作用得到缓解， 所述离心作用力作用在一种径向加载弹簧负荷的球轴承上。专利DE839528公开过一种发动机或机器用自动制动装置，在所述制动装置中，一 种在离心力作用下可向外游动的元件可以通过杠杆操作制动装置。专利DE2342336也公开过一种自动制动装置。在现有技术中的制动装置表现的不够快，因此还不是足够的可靠。此外，在其安装 空间需求方面，这些制动装置部分还不是非常有利，所以不适于在现代化的产品设计中使用。
发明内容
本发明的任务在于设计一种制动装置，所述制动装置至少可以避免现有技术的缺 陷。为了解决该任务，本发明设计出一种制动装置，所述制动装置用于机动工具的刀 具，所述机动工具具有一种机械臂、至少一种安装在所述机械臂的轴承，所述轴承用于旋转 支承转轴，所述制动装置具有一种固定在转轴上的法兰，其中轴和/或法兰可以通过驱动 马达驱动，其中在机械臂上连接有一个第一摩擦元件，在轴和/或法兰上连接有一个第二 摩擦元件，其中第一与第二摩擦元件可以借助施加到至少一个离心配重块上的离心作用力相互摩擦接触或不接触。其中，在一种有利的结构形式中，第一摩擦元件是一个带有圆环摩擦面的摩擦环或一个带有圆柱摩擦面的圆柱摩擦环。其中，圆环形摩擦面在旁边，圆柱形摩擦面具有一个 内圆柱面作为摩擦面。在一种圆环形摩擦面结构中，第一与第二摩擦面相对并相邻，因此就 此而言，这种装置会径向变小。在一种圆环形摩擦面的结构中，第一与第二摩擦面径向对称 安装，因此就此而言，这种制动装置会轴向变小。另外比较有利的是，第二摩擦元件至少是一个可以相对于转轴移动的元件，所述 元件在一个轴向侧具有一个摩擦面。根据一种有利的结构示例所述，第二摩擦元件是一个制动块，所述制动块在大概 中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口。其中，比较有利的是，配置有两个制动块作为第二摩擦元件，所述制动块各自在大 约中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口，制动块的两个摩擦面相对于轴对称。另外比较有利的是，两个制动块借助至少一种蓄能装置或借助一种张力弹簧相互 夹紧。在另外一种结构示例中比较有利的是，两个制动块借助至少一种蓄能装置或借助一 种压缩弹簧相互压紧。其中特别有利的是，蓄能装置的各末端借助至少一个固定件(stopper)固定在各 自的制动块上。也比较有利的是，制动块是以如下方式构成的，S卩，摩擦面与离心配重块相对于开 口位置对称。此外，摩擦面安装在机械臂上，所述机械臂与另外一个同样也用作机械臂的机 械臂相对。另外，在另外一种结构示例中比较有利的是，第二摩擦元件是一个轮盘，所述轮盘 在大概中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口。其中比较有利的是，轮盘可以借助离心配重块以及安装在空隙中的球轴承轴向移动。
下面将根据附图与一种结构示例对本发明进行详细说明。其中图1为一种带有旋转法兰的工具机械臂视图，所述旋转法兰具有一种制动装置；图2为一种带有旋转法兰的工具机械臂视图，所述旋转法兰具有一种制动装置；图3为一种带有旋转法兰的工具机械臂剖面图，所述旋转法兰具有一种制动装 置；图4为一种制动装置的视图；图5为一种带有旋转法兰的工具机械臂视图，所述旋转法兰具有一种制动装置；图6为一种带有旋转法兰的工具机械臂剖面图，所述旋转法兰具有一种制动装 置；图7为一种制动装置的视图。附图标记说明1 工具
2机械臂3 法兰4 轴5摩擦环 6制动装置7 轴承8 外壳9夕卜壳10 开口11 开口12固定板13固定板14固定板15制动块16制动块17摩擦面18离心配重块19蓄能装置，弹簧20蓄能装置，弹簧21 飞轮22 开口23皮带盘100制动装置101机械臂102 法兰103 车由104 轴承105 $由7承106皮带盘107重块，离心配重块108 空隙109 球轴110 隔板111 轮盘112轮盘的折弯区域113摩擦面114止动元件115预张弹簧
具体实施例方式图1示出了一种机动工具1的一种机械臂2，在这里没有示出工具的发动机本身， 包括其用于驱动刀具的典型现有三角皮带也未示出。在机械臂2的末端存在一种制动装置 6，所述制动装置示出了一种带有摩擦环5的可旋转法兰3。法兰3可以借助一根轴4旋转， 所述轴借助至少一种轴承7被支承。在摩擦环5的径向内部设置有至少一个制动元件或多 个(例如两个)制动元件，所述制动元件可以紧紧地将法兰制动在摩擦环上。机械臂2优选设计成一种成型件，所述成型件可以由塑料或以板件的形式构成。 机械臂优选由至少两部分构成，例如其可以由两个外壳8、9构成，所述外壳沿着机械臂的 长度相互连接在一起。
在机械臂2的前部末端设置有两个圆形孔10、11，所述圆形孔用于安装或固定。图2示出了一种制动装置6的结构，其中摩擦环5示出了一圆柱段，所述圆柱段借 助固定板12、13、14固定在机械臂2上。在摩擦环5的内部径向上配置有两个相对安装的制动块15、16，所述制动块关于 轴4对称。其中，两个制动块15、16是以如下方式构成的，S卩，两个制动块在一侧具有一个 摩擦面17，在另一侧具有一个离心配重块18。在图2中仅能看到前制动块的摩擦面，其中 后制动块的摩擦面17隐藏在前制动块的离心配重块18后。制动块15、16可以相对于轴4横向移动，因此，在正常运行的情况下，制动块15、16 利用摩擦面17靠在摩擦环5上，以便摩擦与制动。两个相对的制动块15、16借助至少一种 蓄能装置19、20也就是借助至少一种弹簧或一种其它的弹性元件相互夹紧，蓄能装置或弹 簧的各末端借助至少一个固定件固定在各自对应的制动块上，这样制动块15、16的两个离 心配重块18就可以相互施加作用力，并使两个摩擦面17紧靠在摩擦环5上。如果旋转带 有制动块的法兰3，所述制动块与法兰以旋转的方式相连，那么由于有离心力抵抗弹力，所 以两个离心配重块18会径向向外挤，并使摩擦面17离开摩擦环5，以便缓解制动装置，从而 释放法兰3。关于轴4对称安装的弹簧19、20预加有拉力。如图2所示，制动块15、16是以如下形式构成的，即，两个制动块具有一个中心孔 22，轴4穿过所述中心孔。在孔22的区域中，制动块可以径向移动。摩擦面17离中心区域有一段径向距离，并且具有一段用作摩擦面的弧形末端区 域。图3示出了本发明所述制动装置1的剖面图。其中示出了安装在轴4上的法兰3。 其中，轴4可以借助轴承7在机械臂2上旋转。轴承是以一排球轴承的形式构成的，其中也 可以是以多排球轴承、圆锥滚子轴承或滚针轴承或滑动轴承的形式构成。在轴承7的与法 兰所在的一侧相反的一侧安装有飞轮21。在轴承7的另外一侧安装有法兰3以及带有制动块15、16的制动装置。在制动装 置与轴承7之间安装有一个皮带盘23，借助所述皮带盘可以通过皮带传动装置驱动轴4与 法兰3。图4示出了一种制动装置6的结构，其中摩擦环5示出了一圆柱段，所述圆柱段借 助固定板12、13、14固定在机械臂2上。在摩擦环5的内部径向上配置有两个相对安装的制动块15、16，所述制动块关于 轴4对称。两个制动块15、16是以如下方式构成的，即，两个制动块在一侧具有一个摩擦面17，在另一侧具有一个离心配重块18。在图4中仅能看到前制动块15的摩擦面17，其中后制动块16的摩擦面17隐藏在前制动块15的离心配重块18后。制动块15、16可以相对于轴4横向移动，因此，在正常运行的情况下，制动块15、 16利用摩擦面17靠在摩擦环5上，以便摩擦与制动。两个相对的制动块15、16借助至少 一个蓄能装置19、20也就是借助至少一种弹簧或一种其它的弹性元件相互夹紧，这样制动 块15、16的两个离心配重块18就可以相互施加作用力，并使两个摩擦面17紧靠在摩擦环5 上。如果旋转带有制动块的法兰3，那么由于有离心力Fs心抵抗弹力F.g，所以两个离心配 重块18会径向向外挤，并使摩擦面17离开摩擦环5，以便缓解制动装置，从而释放法兰3。 关于轴4对称安装的弹簧19、20预加有拉力。如图4所示，制动块15、16是以如下形式构成的，即，两个制动块具有一个中心孔 22，轴4穿过所述中心孔。在孔22的区域中制动块可以径向移动。摩擦面17与中心区域有一段径向距离，并且具有一段用作摩擦面的弧形末端区 域。特别有利的是配置有皮带传动装置，在这里没有示出的三角皮带可以借助所述皮 带传动装置驱动皮带盘23，从而驱动轴与法兰。制动块具有曲轴臂的形状，所述制动块可以通过一个或两个弹簧相互夹紧，从而 将摩擦面紧靠在摩擦环上，并以摩擦的形式固定。在转速较高时，摩擦面会从摩擦环上松 开，并可自由转动。在现代化的发动机中，由于摩擦功率较低，所以发动机本身的剩余转矩会空转。根 据图1至4所述的制动装置可以有效地避免这一点。制动装置可以以摩擦的方式制动住刀 具以及与之相连的法兰，只有在超过预先设定的限制转速(大约1500至2000转/分钟) 后，才会缓解制动。图5示出了根据本发明所述制动装置100的另外一种结构型式，所述制动装置带 有一个机械臂101与一个可旋转的法兰102。制动装置安装在法兰102的内部径向上，以及法兰102与机械臂101之间的轴向 上，所述制动装置可以用于制动或缓解法兰。图6为图5所示制动装置的剖面图。法兰102固定在轴103上，所述轴优选设计 成空心的，所述法兰可以借助轴承104、105在机械臂101上旋转。法兰102在径向外侧具 有一个皮带盘106，所述皮带盘与法兰102是以整体的形式构成的。在皮带盘106的内侧 径向上以及轴103的外侧径向上设置有一种用于制动的机械装置。此外还设置有可以径向 移动的重块107，所述重块具有一个空隙108，在所述空隙中可以安装球轴承109或圆柱形 元件，所述球轴承或圆柱形元件轴向外侧支承在隔板110上。隔板110是轮盘111的一部 分，所述盘围绕轴103安装，并在径向外侧折弯，参见112，并在那里紧靠摩擦面113也就是 说可以紧靠在摩擦面上。图7示出了三个离心配重块107，所述离心配重块以扇形的形式安装在轴103的周 围。其中，重块具有一个安装孔以及空隙108，在所述空隙中可以安装球轴承109。各止动 元件114可以对球轴承109施加作用力，所述止动元件可以使球轴承109相对于重块固定， 这样就可以在重块的离心力作用下使球轴承109向径向外侧游动，没有离心力的影响则会
停留在那里。
另外，配置有预张弹簧115，所述预张弹簧可以将轮盘111加载到摩擦环或者是摩 擦面113上，这样就可以在离心力较低或没有离心力时相应地出现摩擦阻力。如果现在增加转速，那么会在重块107上产生离心力，球轴承109会随着离心配重 块107 —起径向向外移动，其中球轴承可以在相应的空隙108中轴向移动。 在转速较低或者是静止状态下，位于径向外侧的轮盘部分会紧靠在摩擦面上，并 制动法兰。在转速较高时，摩擦面会松开，法兰可自由转动。
权利要求
一种制动装置，所述制动装置用于机动工具的刀具，所述机动工具具有一种机械臂、至少一种安装在所述机械臂的轴承，所述轴承用于旋转支承转轴，所述制动装置具有一种固定在转轴上的法兰，其中轴和/或法兰可以通过驱动马达驱动，其特征在于，在机械臂上连接有一个第一摩擦元件，在轴和/或法兰上连接有一个第二摩擦元件，其中第一与第二摩擦元件可以借助施加到至少一个离心配重块上的离心作用力相互摩擦接触或不接触。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，第一摩擦元件是一个带有圆环摩擦 面的摩擦环或一个带有圆柱摩擦面的圆柱摩擦环。
3.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的制动装置，其特征在于，第二摩擦元件 至少是一个可以相对于转轴移动的元件，所述元件在一侧具有一个摩擦面。
4.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，第二摩擦元件是一个制动块，所述制 动块在大概中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口。
5.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，第二摩擦元件具有两个制动块，所述 制动块各自在大约中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口，制动块的两个摩擦面 相对于轴对称。
6.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，两个制动块借助至少一种蓄能装置 或借助一种张力弹簧相互夹紧。
7.根据权利要求6所述的制动装置，其特征在于，蓄能装置的各末端借助至少一个固 定件固定在各自的制动块上。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制动装置，其特征在于，制动块是以如下方式构 成的，即，摩擦面与离心配重块相对于开口位置对称。
9.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，第二摩擦元件是一个轮盘，所述轮盘 在大概中心的位置具有一个开口，轴可以穿过所述开口。
10.根据权利要求9所述的制动装置，其特征在于，轮盘可以借助离心配重块以及安装 在空隙中的球轴承轴向移动。
全文摘要
本发明涉及一种制动装置，所述制动装置用于机动工具的刀具，所述机动工具具有一种机械臂、至少一种安装在所述机械臂的轴承，所述轴承用于旋转支承转轴，所述制动装置具有一种固定在转轴上的法兰，其中轴和/或法兰可以通过驱动马达驱动，其中在机械臂上连接有一个第一摩擦元件，在轴和/或法兰上连接有一个第二摩擦元件，其中第一与第二摩擦元件可以借助施加到至少一个离心配重块上的离心作用力相互摩擦接触或不接触。
文档编号F16D59/00GK101870069SQ20101015686
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者卡斯登·齐格斯, 马西亚斯·温克尔 申请人:多尔玛有限公司