夾緊和/或制動(dòng)裝置以各種不同的實(shí)施方式應(yīng)用在不同的領(lǐng)域中。無論是在精確到點(diǎn)地將工具或工件固定在直線軌道上，還是在保護(hù)以防沿著這種軌道并非所愿地掉下或滑脫，都同樣采用了直線的夾緊和/或制動(dòng)系統(tǒng)。即使在對(duì)快速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器軸或盤狀制動(dòng)器予以緊急制動(dòng)時(shí)也采用所述夾緊和/或制動(dòng)系統(tǒng)。

為了將力從夾緊和/或制動(dòng)裝置的外部的控制機(jī)構(gòu)傳遞到要制動(dòng)的或要夾緊的元件上，可以在這種裝置中使用電磁的、氣動(dòng)的或液壓的執(zhí)行器系統(tǒng)，就所述執(zhí)行器系統(tǒng)而言，控制機(jī)構(gòu)首先對(duì)主動(dòng)柱塞施加作用。制動(dòng)或夾緊力從該主動(dòng)柱塞傳遞到從動(dòng)柱塞上，該從動(dòng)柱塞本身能夠在力出口側(cè)例如直接作用到要制動(dòng)的或要夾緊的元件上。在制動(dòng)系統(tǒng)的情況下，在此通常針對(duì)要予以考慮的摩擦等，在從動(dòng)柱塞與要制動(dòng)的元件之間還接入制動(dòng)墊。因而在兩種情況下，從動(dòng)柱塞既引發(fā)制動(dòng)作用，又引發(fā)夾緊作用。

這里原則上可分為主動(dòng)式夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)與被動(dòng)式夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于前者，在制動(dòng)情況下主動(dòng)地從外部引入制動(dòng)力，對(duì)于后者，夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)在靜止?fàn)顟B(tài)下關(guān)閉，且只有通過力作用才會(huì)打開。對(duì)于后者，大多將壓縮彈簧預(yù)夾緊，該壓縮彈簧在制動(dòng)情況下松開，進(jìn)而使得蓄存在彈簧中的力傳遞到制動(dòng)柱塞上。因此，視應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)定的安全條件而定，采用主動(dòng)式或被動(dòng)式夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，對(duì)于被動(dòng)式夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)而言，最大能達(dá)到的制動(dòng)力受限于彈簧和通過它能實(shí)現(xiàn)的最大的預(yù)應(yīng)力，或者受限于執(zhí)行器系統(tǒng)的可從外面引入的力。然而，這在對(duì)夾緊或制動(dòng)系統(tǒng)提出高的安全前提條件的情況下有時(shí)就不能充分地實(shí)現(xiàn)，但或者也可能只有在采用高能量或者采用相應(yīng)大的執(zhí)行器系統(tǒng)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明的目的在于，提出一種開篇所述類型的用于機(jī)器元件的安全夾緊和/或安全制動(dòng)裝置，其特別高能效，且構(gòu)造方式緊湊，盡管如此卻能滿足最高的安全要求和標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的的實(shí)現(xiàn)方式為，將執(zhí)行器系統(tǒng)構(gòu)造成雙執(zhí)行器系統(tǒng)。

在此，本發(fā)明基于如下構(gòu)思：對(duì)于滿足安全要求和標(biāo)準(zhǔn)來說，夾緊或制動(dòng)力以及直至出現(xiàn)完全的夾緊或制動(dòng)效果時(shí)的反應(yīng)時(shí)間是尤為關(guān)鍵的。為了滿足這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在此執(zhí)行器系統(tǒng)的、作用到從動(dòng)柱塞上并使得從動(dòng)柱塞朝向要制動(dòng)的元件移動(dòng)的力特別重要。因此，對(duì)于盡可能高能效且緊湊的構(gòu)造方式來說，不僅將夾緊或制動(dòng)力分布到多個(gè)從動(dòng)柱塞上，而且將執(zhí)行器系統(tǒng)構(gòu)造成雙執(zhí)行器系統(tǒng)。由于分布到多個(gè)執(zhí)行器上，必要的整個(gè)執(zhí)行器行程可以減小。雙執(zhí)行器意味著，執(zhí)行器行程可以減半，從而執(zhí)行器在吸引階段中能以明顯小的能量工作，進(jìn)而也能緊湊地設(shè)計(jì)。因而在此已表明，在對(duì)于夾緊和制動(dòng)元件來說重要的吸引階段中，必要的吸引電流相對(duì)于吸引行程超比例地上升。由于將執(zhí)行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成雙執(zhí)行器，可以把產(chǎn)生的磁力分布到兩個(gè)執(zhí)行器系統(tǒng)上，從而整體上為兩個(gè)執(zhí)行器系統(tǒng)必須施加較少的能量。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，夾緊元件構(gòu)造成被動(dòng)式夾緊元件。這意味著，必須對(duì)夾緊元件施加力，以便使得夾緊元件保持在打開的位置，即如下位置：在該位置中，制動(dòng)元件與要制動(dòng)的構(gòu)件沒有摩擦配合的接觸。這導(dǎo)致：即使當(dāng)或者說特別是當(dāng)系統(tǒng)的能量供應(yīng)中斷時(shí)，也可以引發(fā)緊急夾緊或制動(dòng)。

為了把由執(zhí)行器產(chǎn)生的力傳遞到夾緊元件的從動(dòng)柱塞上，在有利設(shè)計(jì)中設(shè)置了一種桿件系統(tǒng)。根據(jù)對(duì)各個(gè)桿件的設(shè)計(jì)或者對(duì)擺動(dòng)軸的定位，可以通過該桿件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)附加的力增強(qiáng)。因而可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減少執(zhí)行器所需要的能量。

為了實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單的構(gòu)造方式，并減少外部接頭的數(shù)量，在特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)中采用了一種電磁的雙執(zhí)行器系統(tǒng)。在此，吸附磁鐵和/或罐形磁鐵是特別有利的。在替代的優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，執(zhí)行器系統(tǒng)包括氣動(dòng)的和/或液壓的氣缸，利用所述氣缸來產(chǎn)生作用到從動(dòng)柱塞上的力。

在氣動(dòng)的和/或液壓的氣缸情況下，在有利的設(shè)計(jì)中采用附加的助力腔，以便在制動(dòng)情況下附加地使得所述氣缸加速，從而進(jìn)一步增強(qiáng)制動(dòng)作用并縮短反應(yīng)時(shí)間。

采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)特別是在于，由于采用了帶有電磁執(zhí)行器的雙執(zhí)行器系統(tǒng)，可以使用明顯較小的輸入電壓。在此可以采用小電壓，例如24V的接頭，而不必放棄遵守安全規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。在此，使用小電壓不僅導(dǎo)致減少所需要的能量，進(jìn)而導(dǎo)致在夾緊或制動(dòng)裝置的持久工作中節(jié)省成本，而且導(dǎo)致能輕易地滿足工作防護(hù)領(lǐng)域中的規(guī)定，因?yàn)榧任从酶邏汗ぷ鳎参词沟脴?gòu)件明顯變熱。即使在使用氣動(dòng)的和/或液壓的執(zhí)行器系統(tǒng)時(shí)，由于分布到兩個(gè)執(zhí)行器上，也能實(shí)現(xiàn)特別緊湊的構(gòu)造方式，因?yàn)楦鱾€(gè)執(zhí)行器能設(shè)計(jì)得較小。

本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖予以詳述。其中：

圖1示出了一種夾緊或制動(dòng)元件，其帶有包括罐形磁鐵的雙執(zhí)行器；

圖2示出了一種夾緊或制動(dòng)元件，其帶有包括吸附磁鐵的雙執(zhí)行器；

圖3示出了一種夾緊或制動(dòng)元件，其帶有包括氣動(dòng)-液壓氣缸的雙執(zhí)行器。

相同的元件在全部附圖中都標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。

根據(jù)圖1的夾緊或制動(dòng)裝置1例如被設(shè)計(jì)用來使得旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)圓盤2制動(dòng)。但夾緊或制動(dòng)裝置1也可以普遍地用于使得其它元件比如滑軌或板條制動(dòng)，但也可以使得這些元件上的構(gòu)件夾緊。在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，為了使得制動(dòng)圓盤2制動(dòng)，在此設(shè)有兩個(gè)夾緊元件3a、3b，這些夾緊元件分別包括從動(dòng)柱塞4a、4b。從動(dòng)柱塞4a、4b分別包括制動(dòng)墊6a、6b，這些制動(dòng)墊在制動(dòng)情況下可與制動(dòng)圓盤2摩擦配合地接觸。在此，從動(dòng)柱塞4a、4b設(shè)置在制動(dòng)圓盤2的兩側(cè)，從而夾緊或制動(dòng)裝置1在一定程度上包夾制動(dòng)圓盤。夾緊或制動(dòng)裝置1在此被構(gòu)造成被動(dòng)式制動(dòng)系統(tǒng)，這意味著，必須對(duì)從動(dòng)柱塞4a、4b施加力，以便制動(dòng)墊6a、6b不處于與制動(dòng)圓盤2的接觸中。因此，夾緊或制動(dòng)裝置1包括每一個(gè)彈簧元件20a、20b，所述彈簧元件在從動(dòng)柱塞4a、4b打開時(shí)被所施加的力預(yù)壓緊，而在制動(dòng)情況下，即在撤除所施加的力情況下，使得從動(dòng)柱塞4a、4b朝向制動(dòng)圓盤2加速，并將制動(dòng)墊6a、6b頂壓到制動(dòng)圓盤2上。在一種附加的設(shè)計(jì)中，夾緊元件3a、3b也可以包括其它彈簧元件，這些彈簧元件例如與從動(dòng)柱塞4a、4b的引導(dǎo)路徑成一直線地布置，從而避免在制動(dòng)情況下從動(dòng)柱塞4a、4b發(fā)生歪斜。

作用到從動(dòng)柱塞4a、4b上的用于打開夾緊或制動(dòng)裝置1的力由雙執(zhí)行器系統(tǒng)10產(chǎn)生。在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，該雙執(zhí)行器系統(tǒng)10包括兩個(gè)執(zhí)行器，這些執(zhí)行器被設(shè)計(jì)成罐形磁鐵或起重磁鐵12a、12b且設(shè)置在磁鐵殼體14中。在施加電壓時(shí)，通過磁鐵線圈16a、16b產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而把磁鐵銜鐵18a、18b吸入到磁鐵線圈16a、16b中。在這種情況下，每個(gè)磁鐵銜鐵18a、18b都使得已提到的彈簧系統(tǒng)20a、20b預(yù)夾緊。磁鐵銜鐵18a、18b的行程或者力分別通過桿件系統(tǒng)22a、22b傳遞到從動(dòng)柱塞4a、4b上。在此，在相應(yīng)地定位擺動(dòng)軸23a、23b的情況下，進(jìn)一步增強(qiáng)了作用到從動(dòng)柱塞4a、4b上的力。在撤除所施加的力情況下，磁鐵線圈16a、16b中的磁場(chǎng)減弱，由此使得磁鐵銜鐵18a、18b不再被吸入到磁鐵線圈16a、16b中。于是通過預(yù)夾緊的彈簧系統(tǒng)20a、20b把相反的作用力傳遞到從動(dòng)柱塞4a、4b上，并利用在夾緊元件3a、3b中的可能的附加的彈簧系統(tǒng)，使得從動(dòng)柱塞4a、4b或制動(dòng)墊6a、6b與制動(dòng)圓盤2接觸。

與根據(jù)圖1的實(shí)施例相反，在根據(jù)圖2的夾緊或制動(dòng)裝置1中，代替罐形磁鐵而設(shè)有吸附磁鐵24a、24b，這些吸附磁鐵設(shè)置在共同的磁鐵殼體14中。在施加電壓的情況下，磁鐵銜鐵26a、26b被吸引到磁鐵線圈28a、28b的端面上。如上已述，通過對(duì)磁鐵銜鐵26a、26b的吸引，彈簧系統(tǒng)20a、20b被預(yù)張緊，并且，從動(dòng)柱塞4a、4b通過桿件系統(tǒng)22a、22b與制動(dòng)圓盤2脫離。就像根據(jù)圖1的夾緊或制動(dòng)裝置一樣，在沒有所施加的電壓情況下，磁鐵銜鐵不再被吸引到磁鐵線圈上，從而通過彈簧系統(tǒng)20a、20b和桿件系統(tǒng)22a、22b將從動(dòng)柱塞4a、4b的制動(dòng)墊6a、6b頂壓到制動(dòng)圓盤2上，進(jìn)而使得制動(dòng)圓盤2制動(dòng)。

在根據(jù)圖3的夾緊或制動(dòng)裝置中，代替根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施例的電磁的執(zhí)行器，采用氣動(dòng)的和/或液壓的氣缸系統(tǒng)作為執(zhí)行器12a、12b。在此，代替磁鐵銜鐵，現(xiàn)在采用主動(dòng)柱塞30a、30b，其借助于引入到壓力腔32a、32b中的氣動(dòng)的或液壓的介質(zhì)移動(dòng)。所述主動(dòng)柱塞30a、30b也與桿件系統(tǒng)22a、22b配合作用，并引起彈簧系統(tǒng)20a、20b在施加氣動(dòng)的和/或液壓的壓力時(shí)預(yù)張緊，且打開夾緊或制動(dòng)裝置。當(dāng)撤除氣動(dòng)的和/或液壓的壓力時(shí)，就像在其它實(shí)施例中一樣，從動(dòng)柱塞4a、4b借助于預(yù)張緊的彈簧系統(tǒng)20a、20b和桿件系統(tǒng)22a、22b朝向制動(dòng)圓盤2頂壓。這可以通過助力器進(jìn)一步予以增強(qiáng)。在此，在制動(dòng)情況下，將氣動(dòng)的和/或液壓的介質(zhì)裝入到助力腔34中，進(jìn)而使得主動(dòng)柱塞30a、30b受壓彼此離開，由此主動(dòng)地支持從動(dòng)柱塞4a、4b的夾緊或制動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而增強(qiáng)了夾緊或制動(dòng)效果，縮短了反應(yīng)時(shí)間。

附圖標(biāo)記清單

1 夾緊或制動(dòng)裝置

2 制動(dòng)圓盤

3a、3b 夾緊元件

4a、4b 從動(dòng)柱塞

6a、6b 制動(dòng)墊

10 雙執(zhí)行器系統(tǒng)

12a、12b 罐形磁鐵或起重磁鐵

14 磁鐵殼體

16a、16b 磁鐵線圈

18a、18b 磁鐵銜鐵

20a、20b 第二彈簧系統(tǒng)

22a、22b 桿件系統(tǒng)

23a、23b 擺動(dòng)軸

24a、24b 吸附磁鐵

26a、26b 磁鐵銜鐵

28a、28b 磁鐵線圈

30a、30b 主動(dòng)柱塞

32a、32b 壓力腔

34 助力腔