[发明专利]用于工具机的紧急制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工具机(尤其是圆锯)的保护系统(尤其是紧急制动系统)，它可在非常短的时间段内发挥保护作用，此时间段通常是几毫秒的范围内(典型的是1至50ms)，以便在危险情况下保护工具机的使用者免受伤害。

背景技术

目前基本存在三种不同的方式，用来实现这种用于台式圆锯和模板圆锯的保护系统，此保护系统应避免，使用者与旋转的锯片相接触或遭受后果严重的切割损伤。

美国制造商以Saw Stop Inc.为公司名引进并销售的保护系统是指一种紧急制动系统，它由于制动致动器与锯片的直接啮合而实现工具机的制动，只要相应配置的传感器探测到了危险情况。在此通过使用热线释放装置，使可旋转设置的铝块借助预紧的弹簧碰撞到正在运转中的锯片的齿部，它相互卡住并通过这种方式吸收工具机的所有在拉锯过程中旋转的几何结构的旋转能量。作为附加作用，这个单侧的力作用在切割上的作用是，使锯片通过构造上专门设计的悬挂装置沉入锯台中，此悬挂装置设置在锯台上。借助这种构造，可使触发保护机制的工具机操作人员避开后果严重的身体伤害。缺点是直接在加工工具(即锯片的切割几何结构)上的作用，因为齿部部件的爆裂还会对操作者产生额外的潜在危险。此外，为了恢复保护系统的备用状态，必须拿备用的替代单元来更换制动单元(包括锯片)，操作者必须备好这种替代单元，以便在发生制动过程之后能在要求保护功能的情况下继续工作。这会带来巨大的后继成本，并且需在购置和安装方面花费相应的时间。此外，从中可得出，所有与制动过程相关的构件(即工具机的所有回转的几何结构)在减速阶段都遭受强大的应力。制造商以及相应的公开文献对此系统都没有证实有关疲劳强度的数据。

另一方面，保护系统只是用来将锯片降到锯台中，而不会引发锯片的制动过程。在此借助烟火起爆器，锯片包括主轴及其轴承结构都从危险区域离开，因此可避免对操作者产生后果严重的伤害。这种保护系统的缺点是，必须在很紧的规定时间内(毫秒级)移动质量相当大的、待下降的结构。对此必需的烟火起爆器(已证明，它对保护致动器来说是不可缺少的)还会引起昂贵的部分可逆性，这在具有备用保护系统的工具机上，既在时间上也在组织上使工作不能立即地继续开展。此外，由于构造空间的限制，还由于方法非常特殊，这种保护系统只适用于大型的、静止的设备(例如台式圆锯)，此台式圆锯在其内部实现了这样的构造。相反，在使用小型的手持设备(裁断锯和横切锯或斜口锯)时，这种系统就不予考虑。

由官方资助的名为“Cut-Stop”的项目(VDI/VDE/IT)的公开文献(斯图加特大学的工具机研究所的板式圆锯的保护系统)描述了一种方式，它借助圆盘式制动器的特殊形状(即自增强的楔形制动器)把工具机的主轴以及锯片带到停机状态。在此借助烟火起爆器使楔加速，并紧接着推入固定的楔形引导器(其形式是变型的制动钳)和旋转的制动圆盘之间。为了选择和结合专门的楔角α和制动衬片值μ，此结构起自锁的作用，因此借助此构造并根据待减速的质量惯性可满足制动过程的各个时间要求。但这个系统的缺点是，也如所述公开文献中所描述的一样，在触发保护-致动器之后由于卡在磨擦副中的楔必须更换整个制动单元。为了再次完整地达到此系统的备用状态，完成此工作量所需的时间成本共计约10-12分钟。因此，这还部分地限制了即时的系统可逆性。

由DE 195 36 995 A1已知一种用于升降机的安全制动器，它具有这样的装置，此装置在运输工具超过预先给定的最高速度时以与速度有关的减速来制动驱动装置，必要时也可以使它停下来。DE 195 36 995 A1的安全制动器可根据转速地直接作用在绳索驱动的运输装置的驱动轮上，并可能限制它的旋转速度。构成为离心力制动器的安全制动器还具有这样的装置，此装置根据输送速度来增强制动力。

发明内容

从现有技术中得出本发明的目的，创造一种用于工具机的保护系统(尤其是可逆的保护系统)，它具有这样的构造，即此构造能可靠地触发并在几毫秒内发挥它的保护作用。

为了实施此目的，本发明创造了一种紧急制动系统，用来突然地制动工具机的回转的轴，其中紧急制动系统具有制动鼓和至少一个制动闸瓦，它们为了制动轴而相互啮合。此制动鼓和所述至少一个制动闸瓦在第一状态中通过闭锁装置进行固定。如果探测到了危险情况，则借助相应的信号来松开(即去激活)制动系统的闭锁装置，则在由轴的旋转而引发的离心力或离心加速度的影响下，在制动鼓和制动闸瓦之间可进行制动啮合。