JPS61201941A - 安全装置と安全アセンブリー - Google Patents

安全装置と安全アセンブリー

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JPS61201941A
JPS61201941A JP61024908A JP2490886A JPS61201941A JP S61201941 A JPS61201941 A JP S61201941A JP 61024908 A JP61024908 A JP 61024908A JP 2490886 A JP2490886 A JP 2490886A JP S61201941 A JPS61201941 A JP S61201941A
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cavity
safety
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soft
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JP61024908A
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クリストフアー.ピー.バンハースターン
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MONTARUBO CORP
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ・ この発明は回転部材の運動を自動的に制御する安全
装置の構造に関する。
(従来の技術) ピストンシリンダーアセンブリーによシ外側方向に押出
さnる摩擦機構を備えた流体起動ブレーキ2よびクラッ
チは、米国特許第4.3f16s84号にすでに記述さ
れている。ピストンシリンダーアセンブリーの外部取付
は間在のまわりにおかれたコイルばねは、空気供給圧力
が除去されると前記アセンブリーはもとの非接触弛緩位
置に戻るものである。それは平らな円板状スプリングが
前記アセンブリー内に備えらnていて、それに加圧液体
が直接接触しているからである。
(発明が解決しようとする問題点) この発明の安全装置は信頼でき、容易に製造できかつ広
範囲の種類の使用に応用できる。
それはたとえば、機械装置が必要とされる、さらに詳し
くは、ホイールまたは回転軸のような回転部材が使用さ
れているような多くの制御環境での使用が可能である。
(問題を解決するための手R) こ、の発明の安全装置は、ある種の既知ブレーキ2よび
クラッチ設置の安全特性と考えらnている板ばね摩擦モ
ジュールを包含している。そf′Lは標準サイズのブレ
ーキ、あるいはクラッチ、!a擦モモジュールあるいは
縦溝、アセンブリーと同じ外見でしかも通常物理的サイ
ズも同じであシ、必要のときあるいは望ましいときには
、現存ブレーキ′!!たはクラッチに改装できしかt1
対応製品ラインのどの製品モジュールとも完全tζ交換
できる0板ばねI#捧モモジュール、空気圧を便ってブ
レーキシリンダーを動かしブレーキシリンダーピストン
を伸ばす標準空気あるいは空気ブレーキと反対の動きt
する。板ばね摩擦モジュールは空気圧を利用してピスト
ンを収縮させるのとは正に正反対のことを行うのである
。シリンダー内にピストンを収縮させるに十分な空気圧
がない場合には、ピストンは伸長の姿勢のi\になり、
そのためこの安全装置はピストンに隣接する回転面の運
動會妨げるブレーキとして機能する。
(発明の効果) この発明の安全装置は以下の利点を備えている。この発
明の安全装置の空気圧に万一有意の空気圧低下あるいは
全空気圧減少を来たすような空気供給ラインの閉塞おる
いは切断のごとき何かが起きたとき、ブレーキもしくは
クラッチ内におかれた板ばね摩擦モジュールは、ブレー
キのか\る位置にまで伸長してきて安全装置として作動
するようになるのである。それゆえに、たとえばこの発
明の安全装置が製紙機械巻出し台に設置され、工員の過
失あるいは偶発的災難のため製紙機械が全空気圧を放出
した場合、それの非回転安全摩擦パッドを機械の運転を
止める回転機部に強いて接触させるため、運転に空気を
必要としない板ばね安全装置が自動的にブレーキのよう
に作動するのである。これは機械の近くにいる工員に怪
我をさせないようにしまたその機械で製造される製品に
損害のないようにすることでおる。
この発明の安全装置のもう一つの利点は以下のものでお
る。精密制御装置により異った量で供給さnた空気圧は
、連続滑シ張カブレーキとして安全装置t−また有効に
する。シリンダーに使用する空気圧を変化させることに
よシ、板ばね摩擦モジュールの安全特徴を維持しながら
変化に富む範囲のトルクが得られる。
この安全装置は部材の回転運動を止めるため、部材のま
わシあるいは隣接して配置され固定し動かず回転しない
状態に保たれるとiう利点がある。
(作 用) 板ばね摩擦子ジュールは、その内部後尾に配置されたば
ねのような弾性圧縮機構の2組を含む種々の部品から成
っている。敷部の互いによく似た一番目の組のばねがあ
って、それは多数の互いによく似た直径の小さい二番目
の組のばねよ〕大きい直径を有するものである。これら
のばねはこの安全装置の固定後尾部に切込んだキャビテ
ィの中で静止していて、2の2ののキャビティには1個
以上のばねが配置されている。
通常、1箇の大きいばねがキャビティに入れられていて
、その外lI!直径にそって噛み合っている。通常、小
さいばねはキャビティ内の柱によシ大きい方のばねの内
側の中に入れ千秋に重ね入れされ保た牡ている。
第二ばねの内側に重ね入れられた第一ばねのこの発明に
よる実施例は唯一の単−大量ばねが使われる場合よりも
ずっと大量の空気圧が限らnた小さい場で使われても平
衡できるというまたの利点がある。第一ばねの第二ばね
内への実施例には、片方のばねが損傷あるいは破損した
場合他方のばねがそれにもか\わらず、支援おるいは予
備、安全の形で機能できるというさらにまた利点かめる
これらのばねはこの安全装置の固定後尾の小部分にある
環状溝のまわシのその頂点で適切に保持さnている。前
記固定後尾は、ピストンシリンダーアセンブリーの軟質
部材の前側の呈に空気圧が導人畜詐ると板ばねt圧縮す
るのに役立つ。軟質部材は後方に動かさn摩擦モジュー
ルの前端がばねを圧縮するよう後方に動かさnることに
なる。空気圧が除去されると、これはばねが圧縮から解
かn外側に伸びることを可能にし、ピストンを動かして
摩擦パッドをブレーキがか\る位置に移動させる。
前記軟質部材はダイヤフラムともなり従って二元目的に
役立つ。それは収縮伸長作用の作業機構の役割だけでな
く、固定尾部とモジュールの可動前端の間の流体密封に
も役立つ。
後尾と前端はファスナー機構で合わせ固定さnる。
モジュールの前端は、ピストンの伸長と収縮行程の間2
よび後、空気圧あるいは水圧のごとき流体圧の減少を妨
げるため前端ピストン部の流体密封を提供する流体封止
機構を収容する。七の前端はまt1ピストン工程の最大
炎を越えてピストンアセンブリーが内側方向に行き過ぎ
て収縮しないようあるいは行き過ぎて外側方向に伸長し
ないようピストンの工程長の限界として役立゛つている
。前記前端はま九、その前端の穴罠嵌合する成形取付部
品のようなオリフィス出入口t2つ以上つけて空気のよ
うな加圧流体を導入あるいは排出する流体孔を収める。
前記前端はピストンシリンダーモジュールアセンブリー
の運動部材の一つであるピストンを収容している。その
理由は、ブレーキあるいはクラッチ、回転摩擦面に対向
する安全装置非回転固定摩擦パッド七伸長2よび収縮す
ることができるからでめる。通常、強く強靭な固体材料
でできている前端ピストンは、摩擦パッドを固定し回転
できないよう固く保持し、しかも、ピストンが空気圧ま
たは水圧シリンダーの中で収縮するとき摩擦パッドを収
縮するに役立つ機構を収容している。
ピストンを含む前端と後尾は互いに適切なファスナー機
構で締結さnlこの両者間に軟質部材を密封する。この
ように、アセンブリーとして前端Pよび後尾は一単位装
置あるいはモジュールとして移動でき、かつ1次分解し
て、すべての摩耗あるいは損傷部品の点検または又換が
できる・ 前記モジュールにはまた、強い材料でできている2つの
トルク柱含有している。これらのトルク柱はブレーキが
回転面に接触するとき摩−パッドのすべての捩n運動を
止めまた妨げるに役立つ。こnらの柱は摩擦パッドをで
きる九は動かない状態に保ちかつまた、シリンダーブレ
ーキアセンブリーが収縮位置になってもパッドがモルか
ら脱落しないよう保持する。このトルク柱Fitた、ト
ルクアーム保持板をブレーキモジュールの前端2よび後
尾に結合する。
トルク柱はトルクアーム板にろい九孔に挿入さnていて
、ピストンの反対側のアセンブリーハワジングの後側に
対して打ち込まれている。トルクアーム板はそfLt一
つき通して挿入場nfc適切なファスナー機構でその中
に閉じ込めるようにしてモジュールア七ンブリ−をブレ
ーキ装着ブラケットに保持する。
概して、この発明の安全装置は、加圧液体が摩擦面を引
込んで回転面から隔離している状態に保つ光めモジュー
ル内の一組のスプリングを圧縮し、かつそこでの流圧の
減損がさきに圧縮さnた板ばねを伸長しまたさきに引込
めらnft、摩擦面を回転面にその回転を止めるに十分
な力tもって接触するよう押し込む板ばね摩擦モジュー
ルに重点が2かれている・さらに詳しくは、この発明は
、軟質部材が一部第一硬質部材に接触し前記軟質部材が
前記第一硬質部材から一部隔離していることから成る第
一キャビティを限定する機構と、加圧流体を前記第一キ
ャビティに注入する機構と、1記軟質部材が一部第二硬
質部材に接触していることと前記第一キャビティ゛に隣
接する第二キャビティを限定する機構と、前記第二キャ
ビティ内でかつ前記第二硬質部材と前記第三硬質部材と
に同□時接触するよう位置決めさnている弾性圧縮機構
と、前記固定面を前記軟質部材に連接させる機構とから
成り、固定面によシ運動面の移動を選択的に制御する安
全装置に重点が2かnていて、そnゆえに、前記加圧流
体が前記第一キャビティに注入さnると必ず前記第一キ
ャビティの容積が増やすように前記軟質部材が前記第一
硬質部材から移動して離れ、また前記軟質部材はその中
の弾性機構の圧縮によシ前記第二キャビティの容積が減
少しかつ前記固定面が前記可動面から移動して離するよ
うに前記第二硬質部材に向って移動し、さらには前記加
圧流体が前記第一キャビティから抜き取らnると必ず前
記軟質部材は前記第一キャビティの容積を減少するよう
前記第一硬質部材に向は移動し、ま几前記軟質部材は前
記第二キャビティの容積がその中の紬記弾性機構の伸長
により増加しかつ前記固定面が可動面に向は移動するよ
う前記第二硬質部材に向は移動する。
(実施例) 以下添付図面を参照しながら好ましい実施例の詳細な説
明をする。
第1図は摩擦パッド2七備え九発明の安全装置1の上面
図を示す。摩擦バッドすなわちブレーキ片は使用時は固
□定した動かないものである。これはバッド2が非回転
であるが、そnでも回転部材と接触し九り離fしたシす
る往復運動ができることを意味する。回転部材と接触の
場合、バッド2は安全装置の一部として正しい位置にび
−p7t−りと保持さnてこの摩擦パッドは使用中も動
かず、固定さ几かつ回転しないでいる。摩擦パッドすな
わちブレーキ片2は通常黒鉛ベース材料を使った炭素素
材でできている。
第2図は第1図の安全装置1の側面図で摩擦パッド2の
収縮位を示し、それによシ摩擦パッド2が安全装置の上
部保持板3に対向してきちんと静止している。摩擦ノく
ラド2の上面は板3に平行していて、バッド2の底面5
(第4図に示す)もま九板3と平行している・第1図に
示さnている通り、摩擦パッドあるいはブレーキ片2は
二つの側、実質的には互いに平行しているものと、形は
凸状で前記2平行面を連結する二つの側とを有する。摩
擦パッドの凸状側のおの2のはその中にその一部として
形成されている溝孔6を備えるつ溝孔6に充填さnてい
るのは真鍮製の金属トルク柱のようなファスナー機構7
である。
このトルク柱7は、安全装置が回転面に使用さnる場合
そもそもその動きを止める目的の摩擦パッド2の捩牡運
動を止めるに役立つ。
こnらのトルク柱は、摩擦パッド金できるだけ動かぬよ
う固定し、ま九摩擦パッドが収縮位置に入つ九とき安全
装置ブレーキ機構から脱落しないよう保持する。第4図
に示されている通り、こnらのトルク柱7はまた上部保
持板3と下部保持板8とを、安全装置のピストンシリン
ダーアセンブリーから成る運転要素のめらゆるものをそ
の中に結集するような方法で連接してへる。トルク柱7
はトルクア−ム板32よび8t−抜いてあけた穴に挿入
さn、安全装置1の下部保持板8の後側で頭を平らに打
ち延ばさnている。
第4pよび第5図に示さnている通シ、間座9Fi)ル
ク柱の平に潰された鋲!![t−蔽い、かつ後部トルク
アームあるいは下部保持板を発明の安全装置の後部底面
と段差なく装着するのに役立つ。こ詐は第3、第4なら
びに第5図から容易に見ることができる。
この発明の安全装置1は、摩擦面を活性化し7Dhつ一
定の種類のブレーキ2よびクラッチに取り付けに安全特
徴として利用できることを目的とするはね搭載モジュー
ルを包含する。
第2、第42よび第5図は板ばね摩擦モジュールが前端
10と後尾11とから成っていることを示す。この前端
10は摩擦バッド2に隣接するモジュールのあの部分で
ある。モジュール後尾11Fi摩擦バツド2から離fL
念方の部分でろる。
第4図は、第1図の4−4ラインに沿っての断面図で、
摩擦バッド2が上部板の前面から離nて伸長している状
態を示す。この図は時計まわりの90度回転させたもの
である。
第5図は、第1図の5−5ラインに沿っての断面図で、
摩擦パッド2が収縮して上部板3の前面に近接している
ことを示す。この図は時計まわりの90度回転して示し
ている。
前端10を後尾11から隔離しているものは第42よび
第5図に示さnているダイヤフラム12である。
第43よび第5図に示さルている通夛、前漏10は、磁
気リング14tはめ込んだピストン13を含む、黒鉛摩
擦ブレーキ片2は磁気リング14に近接しているその内
面に沿って鋼リング1stはめ込んでいて、それは摩擦
パッド2をピストン13に隣接した位置に1実に保持す
るに役立っている。
第4図は、上部保持板3から離nて外側方向に伸長し、
鋳鉄製でもよい回転部材Rの表面Sに接触している摩擦
パッド2を示す。第5図は摩擦バッド2が上部保持板3
の方向に収縮し接触している状態を示している。
第4ンよび第5図が示す通シ、安全装置は、前端10の
一部でろる第一硬質部材17に部分的に接触している不
透液性ゴムあるいは布製軟質部材ダイヤフラム12で成
シ立り第一キャビティ16i限定する機構から概ね成っ
ている。軟質部材12は、第4νよび第5図に示さIし
ている通シ、部分的に第一硬質部材17から離間してキ
ャビティ16t−形成している。第5図が示す通シ、機
構18があって空気のように圧力をかけて第一キャビテ
ィに液圧または空気圧流体を注入するもので6る・この
流体注入機構18は安全装置の前端10に締結さjL工
いる導管を含みま次第一ギャビテイ内に開口するノズル
19t−も含む0機構18はt九1安全W&置内からの
流体抜取り2よび排出に使用さnる・ 安全装置はまた第4Pよび第5図に示さnている第一キ
ャビティ16に近接する第二キャビティ20を規定する
機構を含む。この第二キャビティは、後尾110部分で
ある第二硬質部材21に部分的に接触する軟質部材ダイ
ヤフラム12で成り立っている。軟質部材12はこの第
二硬質部材12から部分的に離間している。
第42よび第5図に示さnている通シ、第二キャビティ
20内に第三硬質部材が6D、ダイヤフラム軟質部材1
2と接触している。
第三部材22は第二硬質部材21から離間している6弾
性圧縮機構232?よび24は第二キャビティ20内に
設置され第二硬質部材212よび第三硬質部材22と同
時に接触するよう位置決めさnている。こ牡らの弾性圧
縮機構は、例えばカドミクムま九は亜鉛張)ピアノ線圧
縮ばねででき九−組の金属ばねである。
通常、2組の2のνのに6箇のばねが組まnている・−
組の6箇のはね23は互いによく似ていて、二番目の組
の6箇の相似ばね24の小直径のものよシも大きい直径
をもっている。
前記2組のばねは、通常鋼製の金属モジュールの硬質部
材21の固定後尾部に切シ込まnたキャビティ25内に
大きい直径のはね23の中に入れ千秋に重ね入nさn1
両両方中ャビティ25のpの2のに共存している。
1つの大きい方のはね23がキャビティに入っていてそ
の外側直径にそってかみ合っている。小さい方のはね2
4は機械工作の際にキャビティから作らnた柱26によ
って大きい方のばね23の内側に重ね入nさn保持され
ている。
第一ばt2’l第二ばねに重ね入nする実施例は、友だ
1つ大きい方のばねが使わまた場合よりも、ずっと大量
のはね圧が限らrta小さい場で使用さnても中和さn
ることを可能にする利点をもっている。第一ばf2を第
二ばね内に重ね入rjる実施例は、片方のばねが破損す
るいは損傷した場合他方のばねがそれでも支援あるいは
予備−安全という形で機能するもう一つの利点がある。
1記第二硬質部材21は、ピストンシリンダーアセンブ
リーの部分でbるダイヤフラム12の前端のノズル19
全通してキャビティ16に空気圧が導入さnるときばね
232よび24を圧縮するのに役立つ。ダイヤフラム1
2は後方に動かさnて、モジュールの前端が第二硬質部
材21と第三硬質部材220間にばねを圧縮するため後
方に動かさnることになる。空気圧が十分に減圧嘔nる
とこnがばねの収縮、伸長さらにピストン13の前方運
動を可能にする。
従って、加圧流体が第一キャビテイに注入さfLると必
ず、軟質部材12は第一キャビティの容積を増加さす沈
め第一硬質部材17から離nるよう移動さnる。この容
積の増加は、第4図にあるΦキビテイ16の小さい容積
の方を、第5図にあるキャビティ16の大きい容積の方
とt比較すbことで理解できる。軟質部材12は前記第
二キャビティ20の容積を第4図に示す大きい方の容積
から第5図に示す小さい方の容積まで減する丸めに前記
第二硬質部材の方向に移動さrL、る1、この固定面摩
擦パッド2t−第12乃至第15図に示されている回転
板のような回転部材Rの可動面Sからこの固定面摩擦パ
ッド2を移動して離す九めに、第二キャビティ20の容
積を減少させることがまたスプリング232よび24の
圧縮をひき2こす。
加圧流体が第一キャビティ16から抜取らnると必ず、
第一キャビティ16の容積を減少させるように軟質部材
12がスプリング232よび24によって第一硬質部材
17の方に移動する。こfLは、第5図に示されている
第一キャビティの大きい方の容積を、第4図に示さnて
いる小さめ方の容積とそこで比較すnばよく理解できる
。ダイヤフラム12が第二硬質部材21から移動して離
れるに従って第一キャビティ16の容積の減少が起きて
いる問丸そこでは第二キャビティ20の容積の同時増加
が起きている。こnは第5図にある第二キャビティ20
の小さい方の容積が第4図にある第二キャビティの太キ
め方の容積との比較の観察で示されている。このように
、それ自らの回転運動を止めることになる回転部材凡の
運動面に向って固定面摩擦パッド2を移動させるように
、第二キャビティの容積の増加はその中に存在する弾性
ばね23および24の伸長で起きるのである。
安全装置は摩擦バッド2t−第42よび第5図に示され
ている通り軟質ダイヤフラム12に連接する往復機構す
なわちピストン13t−備えている。この連接機構ピス
トン13は第42よび第5図に示される通シL字型アー
ム28ンよび29が継続的に結合している広幅中心部を
備えるY字型第四硬質部材である。
実際上、ピストン13はこの中心部27を含み、それは
その皿型フランジの一部として直角り字型アーム282
よび29t−形成するように外端が外側に折れ曲る方法
で形成している円筒型チューブである。シリンダー27
の中心チューブ部は付属機構30がその中に位置し保持
されうるように中空でねじ切りがしである。
このように、連接機構ピストン13は、L字型アーム2
8にはめ込んだ磁石14t−備える第四硬質部材27か
ら成っている。前頁4は固定して保持されるものである
連接機構ピストン13は、その一方の端でダイヤフラム
12t−結合させる機構からさらになっている。この結
合機構は、弾性圧縮板ばね232よび24から成ってい
て、その板ばねは第三硬質部材22の上に圧着し、その
部材22は軟質ダイヤフラムを第四硬質部材27に対し
その中心部27に沿って確実に保持する友め、その硬質
部材22ti順番に軟質ダイヤフラム12の上に圧着し
ている。結合機構は、軟質部材12のその間管締結する
ように第三硬質部材221″第四硬質部材27に連結す
る機構30からさらに成っている。
第4と第5図の比較はノズル19を通して注入された空
気圧が軟質ダイヤフラム12t−第42よび第5図に示
されている通シ左側それは後尾壁体8に向う方向に移動
させるに従って、連結機構30は第二硬質部材21の後
面に沿って移動する。連結機構30の端はその切込み部
31に収まる。
第三硬質部材22は外リップ36と内リップ37を備え
、その二つの間に重ね入れされ九板ばね232よび24
を入れている。外リップ36はダイヤフラム12と接触
する滑らかな曲線部を備えている。
第4図に示されているように、外リップ36と部材21
の円滑曲線部38との間に区分キャビティ16があり、
その中にダイヤプラム120部分が、安全装置の硬質部
材のどの部分にも接触しないよう曲線線形自由遊動ルー
プ39をアーチ型に作られている。この自由遊動ループ
39は、第5図に示されている通り摩擦パッド2がピス
トン13が収縮されるに従ってキャピテイ16の容積を
増加せしめ、かつそれは、摩擦バッド°2が第4図に示
されている通りピストン13によシ外側方向に伸長する
に従ってキャビティ16の容積を減少せしめる。第5図
に示されている通り、ループ39は、バッド2が上部保
持板に対して完全に収縮するとき肩40に対し収まる。
ピストン13が第4図が示すようにその位置から左に、
第5図が示すその位置まで移動するので、ピストンが移
動する最大距離は長さ32として第4図に示されている
。移動32のこの長さはま九、連結機構30の端が移動
する距離に等しくそれは第二硬償部材の後面の切込み部
31に届くからでるる。移動32のこの長さはま九ピス
トンアーム28νよび29が移動する最大距離に等しく
、それはこれらのアームが、上部保持板3と第一硬質部
材17の画面との間の間隙によって限定される安全装置
のシリンダ一部ve通して移動するからである。移動3
2のこの長さはさらに、キャビティ16が第5図に示さ
れているように拡大されるに従って、第三硬質部材22
に接続されているダイヤフラム12のあの中心部が移動
する最大距離に等しいので6る。
第5図が示すように、前端部102よび後尾1ts11
は金属ねじ機構のような補助ファスナー機構33で互い
に連接している。
第1.第22−よび第3図に示されているように、安全
装ff1lは、この安全装置11ろるいはブレーキシリ
ンダーアセンブリーが例えばその九めに使用される機械
の骨組の一部であるかも知れない固定構造に連接される
。この安全装置1はこの固定構造に、例えば外部取付機
構34、それはボルトのようなもので連接ができる。
第42よび纂5図が示すように、概して、ダイヤフラム
12は前端lOt安全装置の後尾11から分離する。l
!Il端10は第一硬質部材17の壁体の中心部に位置
するシリコーン0梨34135 i偏見る。011環3
5はピストン13のまわシの前端部の流体密封を提供し
、ピストン13の伸長と収縮行程の間と後での空気圧の
ごとき流体密の減少を防ぐ・圧媒液が用いられる場合、
その時は既知の逼切な流体密封機構をシリコーンO!!
l IJソング5の代りに使用しうる。
安全装置の前端は行程リミタ−としてピストン13がそ
の最大行程長さ32t−越えて伸長しないようすること
にも役立つ。前端10もま九、空気の導入と排出が前端
に切込んだねじ穴にねじ込まれ九2つのかえしのつい次
ホース継手ist通して行われる空気入口部として役立
つ。ピストン13は回転摩擦面Sの形でのブレーキめる
いはクラッチに対向する非回転摩擦バッド2t−伸長し
また収縮させるので、ピストン13はピストンシリンダ
ーアセンブリーの実働部材である。
軟質ダイヤフラムに接触している安全装置のすべての構
成部品はダイヤフラムを損傷ま九は切断しないよう十分
に丸味をつけま九は滑らかになっている。
この発明の安全装置1は、回転している回転部材を完全
に停止させる九め、第6乃至第15図に記載の自由回転
シャフト2よび摩擦面の一つのような自由回転部材を選
択的に摩擦が起るように掛けるため使用することができ
る。
第6図は、この発明の安全装置が回転軸に装着されたも
う一つの実施例の上面図を示す。
第7図は回転軸のまわりに装着され次第6図の安全装置
の軸面図を示す。第8図は第7図の安全装置の8−8ラ
インに沿っての断面図で伸長した摩擦パッドを示す。第
9図は第7図の安全装置の9−9ラインに沿っての断面
図で収縮し几摩擦パッドを示す。
第6、第7、第8Pよび第9図に関し、第1乃至第5図
に使用されている同じ参照番号が第6乃至第9図にある
同じ特性を示すことが可能である場合に使用されるが%
几だし第6乃至第9図では同じ特性がその中に示されて
いるものに対してはr200Jの接頭数がこれらの参照
番号についていることを例外とする。
ま九簡潔の九めに、第1乃至第5図の対応する特徴と同
じでるる第6乃至第9図の特徴のすべてを完全に再列挙
し再討議することを反復しないが、第6乃至第9図の実
施例が、第1乃至第5図に示されている実施例が関わっ
ているものと異って機能している方法を説明する場合に
限シ例外とする。
安全装置201は第6乃至第9図に示されている。安全
feti1201はまた第1乃至第5図の板ばね安全性
特性を具体化している。重ねて、この装置の目的は、回
転している機構を停止させる破損防止機械的機構を提供
するにるる。
空気圧の安全ブレーキの使用をできなくしてブレーキを
使えない位置に保つ九シ、るるいは作動しない事態が起
き九時、装置は使えるように動きだし、板ばねの減圧に
よって十分な圧力とトルクが与えられてその安全装置を
装着して回転している機構を停止させる。
安全装置201は多数の個々の部品から成っていて、そ
の多くはさきに論ぜられた安全装置l11と交換可能で
ある。この装置は回転軸51に取付けられた円筒形ハウ
ジング50t−備える。このハウジング50はキー52
:&−よび摩擦板55の肩54に嵌められた止めねじ5
3とにより、ま几安全装置201の後端211でボール
ベアリング第一ハウジング58の内レース57に嵌め込
まれている止めねじカラー56とによって固定して保持
されている。キー52と止めねじ53は前端210にあ
る。
安全装置の前端210はまた第二ボールベアリングハク
ラング59t−含んでいて部品54のまわシに嵌め込ま
れている。第一2よび第二ポールベアリングハウジング
58と59の結合機能は安全装置201がすべての内部
部品が軸と接触しないようにして軸51と同心軸で回転
しりyけることである。これは第8と第9図に見ること
ができ、そこでは非接触許容間隔すなわちギャップ60
が、回転可能軸51と往復運動はするが回転はしない、
あるいは、他の移動しないこの安全装置の部品との間で
保たれている。この回転はしないが、往復運動をする摩
擦パッド202 Fiブレーキ板55に対して圧迫され
ると移動しないで固定されて保持される。
装着軸51が回転しているとnは必ず摩擦板55も回転
する一方、その他の部品全部は動かず固定している。第
9図に示されているごとく、機械の固形固定部品と装置
201の間に装着ブラケット(図には示されていない)
を取り付けて完全になる。タップ穴61はハツシング5
0にあけられていて、El”つ穴62はこの目的の九め
後端211につけられている。
Cれはハウジング50内の全ての他の部品が回転しない
1〜でいる間も摩擦ブレーキ板55か軸51といっしょ
に回転することを可能にする。
固定非回転摩擦パッド202は第一可動面すなわち軸5
1の1わりに、η1つ2つのレースハウジング582よ
び59の中の2組のボールベアリングの少くとも1つあ
るいは両方のまわりにある第二可動面すなわちディスク
ブレーキ55に近接して位置している。
第82よび第9図に示されているごとく1軟質ダイヤフ
ラム212を備え九摩擦バッド202に接続する往復運
動機構すなわちピストン213がある。ピストン213
には円筒中腔會備える中心部227がろりその全長にわ
九り回転軸51のまわりにクリアランス間隔を提供し、
ピストンが軸上を自由に往復運動できるようにしている
。中心部227は、直角り型アーム2282よび229
ヲもつ皿型ねじ山つきフランジが、接合部63で連結で
きるようにその両端でねじ山がつくられている。中心部
227の他方の端で、ねじ山つき第三硬質部材222が
ねじ山つき接合部64に連結される。
第8図に示されるように、第一硬質部材は機構217、
第二硬質部材は機構221.第三硬質部材は機構222
2よび第四硬質部材は往復運動ピストン213である。
ねじ山つき接合部64は中心部227の一部で、第四硬
質部材227の後端で軟質ダイヤスラム212に連結す
る機構の一部である。このねじ山つき接合部64はそれ
ゆえに軟質ダイヤフラムをその間で締結するように第三
硬質部材222t−第四硬。
室部材227にカップリングするための機構の一部であ
る。
金属性のハウジング50はアルミニウムで作ることがで
き、安全装置201と納会するのに役立つ。ハウジング
50はその中に含められるすべての部品のまわり?軸方
向にすべり動き、ハウジング58νよび59内の第一2
よび第二組のボールベアリングで内部的に支持されてい
る。ノ・ウジング50は第6、第72よびI!9図に示
されているようにファスナー機構すなわち金属ねじ61
で正しい位置に保持されている。
摩擦パッド202の変換が心安になつ九場合、摩擦パッ
ド摩耗の萱はハウジングの外側のまわシに等間隔離間し
ているベント溝孔65t−通して見ることができる。こ
れらの出入口65はtXパッド202と板55間の摩擦
で強まつ比熱を大気中に逃がして内部部品を冷却させる
のに役立つ。摩擦パッド202の変換にはノ・ウジング
50がらねじを外し、軸51の後端のとめねじカラー5
6を緩めることである。
2つの空気ホース継手2182−よび内部アセンブリー
はハウジングの内側から滑落し摩擦パッド202に容易
に到達できる。
要約すれば、安全装置201は安全装R1と同じ方法で
機能する。それは両方の装置1コニび201が板ばねモ
ジエールを含めているからである。しがし、装置12よ
び201は、安全装置1がブレーキるるいはクラッチの
部材として′単一にかめるいは多数のユニットでかいづ
れにしても、所望の安全範囲めるいはトルク要因を達成
する九め使用されることを目的としている点で異ってい
る。安全装置xt 201はブレーキ作動するいはクラ
ッチ作動に単独で使用できるよう設計された一体単位装
置でおる。
安全装置は連続スリップ状態で使用ができ、そこでは板
ばねモジュールがダイヤフラムの空気圧がばねt圧迫し
て収縮した状態で静止している。例えば、標準縦溝の正
しい作動を妨げるLうに巻取機の運転員が早まって空気
圧の栓を閉め1t−シおるいは空気供給を有意に減少し
7M)して巻取シ材料の張力を減する結果になつ九場合
、板ばね摩擦モジュールが作動し張力の必要量を回復さ
せるか、めるいは機構に十分な圧力を供給してそれを停
止させるかである。これは、問題の原因が発見されある
いは修理され、ま九あるいは機械の運転停止の状態にな
るまで、未巻取〕の製品の損失あるいは従業員の怪我を
防ぐものである。
板ばね摩擦モジュールはこのようにCの安全amに残余
のブレーキ機構が作動できなくなる場曾の補償tさせる
。純然たる安全指間操業では、ただ板ばねモジュールだ
けt含むブレーキあるいはクラッチは緊急に必要とされ
る事態が起きる1で静止している。そこで、情況が制御
されているか制御さnていないかは問わず、その機構は
すかさず作動し始める。
第10図は回転可能のブレーキホイール70と組合って
利用嘔れている安全装置を示す・第1O図は3箇の別々
の安全装置1が使用されていることを示すが、唯一つの
安全装置だけで十分である。第10図はまた、安全装置
lが外部取付機構34のまわ〕tブレーキホイールから
離れてどのようにして外側方向に(想像線で示すIA)
旋回自在になシ得るか示している。これは安全装置dl
t一定期的な形で点検し、修理しあるいは入換えt−可
能にする。安全装置lの旋回自在性はまた第12図に示
されている(想像線で示すIA)。第14図の削溝95
もtた装置1の旋回自在性の機構を提供する。
第11図は第10図の11−11ラインに沿って第10
図の組合ぜの断面図でるる。回転ホイール70は他の円
板と同じ軸線と同じ長さのl径をもつ各々の円板を備え
るよう一線に列んだ2枚の平行円板71j?よび72よ
シ成る。これら2枚の平行円板712よび72はホイー
ルの中心部73で互いに接合する。回転軸74はホイー
ルの中心部73の中心の溝の中で締結されている。複数
の冷却ひれ75があってアーチ型に等間隔に2かれ1か
つ軸74の中心線から放射状に測って各々の円板のはy
中間点から各々の回転円板の周囲まで放射状に外側方向
に延びている。
安全装置lの外部取付機構34はボルトすなわち植込ボ
ルトを含み、それは安全装置1に近接する機械骨組の一
部るるいは建造物の′一部のような動かない固定構造物
(示されていない)に接続しているフランジ76を突き
通っている。各々のボルトを囲んで随意に置かれている
コイルばね77は振動を吸収し、使用中の安全装置によ
る心合せからの移動を最小にするに役立つ。
第11図の安全装置は流体供給ライン78を通して加圧
空気を供給されている。この安全装置は背中合わせ板ば
ね摩擦モジュールの直列一対から成シニ重摩擦パッド2
pよび2At備えている。これらパッド2pよび2ムは
互いに平行していて、しかもそれぞれ円板712よび7
2の内面とも平行している・第11図に示されている二
重の安全装置と二枚の摩擦パッドがめっても、ホイール
フロ0回転を停止するのに十分役立つには九だ1枚の単
一パッド2で十分である。
流体供給ライン78に十分な圧力があれば必ず二重摩擦
パッド22よび2人は、回転円 ゛板712よび72の
内面から離れて収縮しかつ接触しないで保持されるので
ある。これは1ホイール70が回転している軸74のま
わプで回るに従って、これらの円板が自由に回ることを
可能にする。流体供給ライン78内の圧力に万一有意の
減少がらつ九場令、そこで二重パッド22よび2人は外
側方向に伸長し互いから離れることになる。結局、パッ
ド22よび2Aは回っているホイール7oと回っている
軸74とを停止させるに至る力をもって回っている円板
71j?よび72の回っている内面に非回転接触するに
至るまで伸長するのである。
第12図2よび第13図は単一ディスクブレーキ80と
の組合せ使用を示す・安全装置1はディスク80に関連
してキャリパ−アセンブリーの範躊で組立てられ位置決
めされている。
第13図に示されているように、少くとも2つの安全装
置がめってその各々はディスク80に平行に装着されし
かもディスク80に対し互いに反対側に置かれている。
外部取付機構34は、足下に装着し2L型ブラケツト8
1にこれら安全装置1’l連結することでこその固定関
係位置を維持するに役立つ。ブラケット81は動かない
固定構造物82に接続されている。
図面130安全装置は流体供給ラインを通して加圧空気
が供給されている。安全装置は、摩擦パッド22よび2
人がディスク800反対側に置かれ、ディスク80の回
転表面に平行するようになる位置に2η為れた1対の安
全装置から成る。
第13図に示されているように、1対の安全装置と2つ
のバッドがあっても、ディスク800回転を十分に停止
させるには次だ1つの単一バッド2で十分でおる。
流体供給ライン78に十分な空気圧があれば必ず、この
1対の摩擦パッド22よび2人は回転ディスク80の反
対側刀為ら離れて収縮し接触しない状態に保九れる。こ
れはディスク80が、その回転している軸83のまわシ
で自由に回転することを可能にする。万一流体供給ライ
ン78の圧力に有意の減少がおれば1そこで1対の摩擦
パッド22よび2人は装r111の各々から外側方向か
つ相互の方向に伸長する。結局摩擦パッド22よび2人
は、回転しているディスク80と回転している軸83と
を停止に至らせるよ°うな力で回転しているディスクの
回転している対向面で非回転接触に至るまで伸張する。
第14図と第15図は、第101?よび第11図のホイ
ール70と同様の回転ホイールと、第122よび第13
図のディスク80と同様の回転ディスクの両方とを組゛
合せて使用している安全装#1t−示す。ホイール70
2よびディスク80は互いに連結していて、回転の共通
軸である軸74のまわυを同軸同心方法で軸74の1v
F)t−共に回転する。簡潔の丸めに、これら部品70
yよび80の作動についての上記明細は反復しない。
第14:&−よび第15図もま危同じ流体供給計量装置
90が、ホイール70:9よびディスク80に隣接した
安全装置1の流体供給ライン78に対して同時に空気圧
Pよび容積流量率の制御するmめ備え得ることt示して
いる。
計量装置90は流体供給伝送ライン912よび92内の
空気圧を制御する。これは円板圧配気装置93に至る伝
送ライン91内の圧力をホイール圧配気装置94に至る
伝送ライン92内の圧力に一致させるような方法で行わ
れる0 十分加圧され次空気は供給ライン91會通って円板圧配
気装置93に流れ込み、そこでディスク80の対向面上
キャリパ−の形で装置された安全装置にライン78を通
して再配気される。同じ十分に加圧され九空気は供給ラ
イン92t−通してホイール王配気装置94に流れ込み
、そこでホイール70の内面に隣接す石安全装置1にラ
イン781に通して再配気される。
制御装置90に至る空気圧が十分である間は、摩擦パッ
ド22よび2人は収縮し、隣接する回転面η為ら離れて
保持される。万一空気圧が有意に減少し比場合には、制
御装置90は伝送ライン912よび92の全長を通して
圧力均等にするようこの圧力降下に調和させる、これは
配気装置93および94に均等の圧力を送り込みライン
78の全てを通して安全装置1のすべてに均等の圧力全
速れるようになる。このゆえに、安全装置1は同時に摩
擦パッドを回転面と非回転接触するに至るまで同時伸長
することで圧力降下に反応することになる。このように
して、ディスクブレーキ80とホイールブレーキ70と
軸74との回転運動は同時に停止させられる。
安全装置1とそれに近接するホイールブレーキ70との
組合せかまたはそれに近接する回転ディスクブレーキ8
0との組合せが安全アセンブリーである。好ましくは、
ホイール70y工びブレーキ80は、組合せ使用の場合
、回転の共通軸のまわりで同心接合し同軸に位置する。
【図面の簡単な説明】
第1図は摩擦パッドを備えたこの発明の安全装置の上面
図、第2図は第1図の安全装置の側面図で、収縮し比摩
擦パッドを示す図、第3図は第1図の安全装置の底面図
、第4図は第1図の4−4ラインに沿っての断面図で伸
長し次摩擦パッドを示し、時計1ゎシ9゜度回転した図
、第5図は第1図の5−5ラインに沿っての断面図で収
縮した摩擦パッドを時計まわりの90度回転した図、第
6図は回転軸を装着し友この発明の安全装置のもう一つ
の実施例の上面図、第7図は回転軸にそっての第6図の
安全装置の軸面図、第8図は第7図の8−8ラインに沿
っての断面図で伸長しfc摩擦パッドを示す図、第9図
は第7図の9−9ラインに沿っての断面図で収縮した摩
擦パッドを示す図、第10図は回転ホイールと併用利用
の発明の安全装置を示す図、第11図は第10図の11
−11ラインでの組合せの断面図、第12図は回転板と
併用利用の発明の安全装置を示す図、第13図は第12
図の組合ぜの側面図、第14図は回転ホイールと回転板
との両併用利用の発明の安全装置1iit示す図、第1
5図は第14図の組合ぜの側面図である。 1・・・安全装置、2・・・摩擦パッド、3・・・上部
保持板、4・・・上面、5・・・底面、6・・・溝孔、
7・・・ファスナー機構、8・・・下部保持板、9・・
・間座、10・・・前端、11・・・後尾、12・・・
軟質部材、13・・・往復/連接機構、14・・・磁気
リンク、15・・・鋼リング、16・・・第一キャビテ
ィ、17・・・第一硬質部材、18・・・流体注入機構
、19・・・ノズル、20・・・第二キャビテイ、21
・・・第二硬質部材、22・・・第三硬質部材、23・
・・弾性圧縮機構、24・・・弾性圧縮機構、25・・
・第三キャビティ、26・・・柱、27・・・第四硬質
部材、28・・・5字塁アーム、29・・・5字塁アー
ム、30・・・取付/連結機構、31・・・切込み部、
32・・・最大行程長さ、33・・・補助ファスナー機
構、34・・・外部取付機構、35・・・Oを環35.
36・・・外リップ、37・・・内リップ、38・・・
円滑曲線部、39・・・曲線線型自由遊動ループ、40
・・・肩、50・・・円筒型ハウジング、51・・・回
転軸、52・・・キー、53・・・止めねじ、54・・
・肩、55・・・摩擦板、56・・・止めねじカラー、
57・・・内レース、58・・・ボールヘアリンク第一
ハウジング、59・・・ボールベアリング第二ハウ、ジ
ンク、60・・・ギャップ、61・・・ファスナー機構
、62・・・穴、63・・・接合部、64・・・ねじ山
つき接合部、65・・・ベント溝孔、70・・・回転ホ
イール、71・・・平行円板、72・・・平行円板、7
3・・・ホイール中心部、74・・・回転軸、75・・
・冷却ひれ、76・・・フランジ、77・・・コイルば
ね、78・・・流体供給ライン、80・・・単一ディス
クブレーキ、81・・・L型ブラケット、82・・・固
定構造物、83・・・回転軸、90・・・流体計量装置
、91・・・流体供給伝送ライン、92・・・流体供給
伝送ライン、93・・・円板圧配気装置、94・・・ホ
イール圧配気装置、95・・・削溝、201・・・安全
装置、202・・・固定非回転摩擦パッド、210・・
・前端、211・・・後端、212・・・軟質ダイヤフ
ラム、213・・・第四硬質部材、217・・・第一硬
質部材、218・・・空気ホース継手、221・・・第
二硬質部材、222・・・ねじ山つき第三硬質部材、2
27・・・中心部、228・・・直角り型アーム、22
9・・・直角り型アーム。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一部が第一硬質部材に接触している軟質部材と、
    一部前記第一硬質部材から離間している前記軟質部材と
    から成る第一キャビティを限定する機構と、 前記第一キャビティに流体を圧入する機構 と、 前記軟質部材が一部第二硬質部材に接触し ていることと、前記軟質部材が一部前記第二硬質部材か
    ら離間していることとから成る前記第一キャビティに隣
    接する第二キャビティを限定する機構と、 前記第二キャビティ内で前記軟質部材に接 触しかつ第二硬質部材から離間している第三硬質部材と
    、 前記第二キャビティ内にあつて前記第二硬 質部材と前記第三硬質部材とに同時に接触するよう位置
    している弾性圧縮機構と、 固定面を前記軟質部材に連接する機構とか ら成り、 前記加圧流体が前記第一キャビティに注入 されると必ず、前記第一キャビティの容積を増加させる
    ように前記軟質部材が前記第一硬質部材から離れて移動
    し、また第二キャビティ内の前記弾性機構の圧縮により
    前記第二キャビティの容積を減少させるよう、かつ前記
    固定面を前記可動面から離して移動させるように前記軟
    質部材を前記第二硬質部材に接近して移動させることと
    、 前記加圧流体が前記第一キャビティから抜 取られると必ず、前記第一キャビティの容積を減少させ
    るように前記軟質部材が前記第一硬質部材に接近して移
    動し、また前記第二キャビティ内の前記弾性機構の伸長
    により前記第二キャビティの容積を増加させるよう、か
    つ前記固定面を前記可動面に接近し移動させるよう前記
    軟質部材が第二硬質部材から離れて移動するようになる
    前記固定面によつて可動面の移動を選択的に制限するこ
    とを特徴とする安全装置。
  2. (2)前記弾性圧縮機構は、ばね機構から成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の安全装置。
  3. (3)前記ばね機構は、第二ばねの内側に重ね入れた第
    一ばねから成ることを特徴とする特許請求の範囲第(2
    )項記載の安全装置。
  4. (4)前記連接機構は前記固定面をその一方の末端で支
    える機構を備える第四硬質部材から成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の安全装置。
  5. (5)前記連接機構は、それに前記第四硬質部材の他の
    末端で前記軟質部材に密着させる機構からさらに成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記載の安全装
    置。
  6. (6)前記連接機構は、前記第4硬質部材に対し前記軟
    質部材を固着させるため、前記弾性圧縮機構が前記第三
    硬質部材を押しつけ、それが順番に前記軟質部材を押し
    つけることから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
    (5)項記載の安全装置。
  7. (7)前記連接機構は、前記第三硬質部材を前記第四硬
    質部材に結びつけ前記軟質部材をその間でしめつけるよ
    うにすることからさらに成ることを特徴とする特許請求
    の範囲第(6)項記載の安全装置。
  8. (8)前記第一可動面のまわりにあつて、第二可動面に
    接続する、前記固定面の位置決めをする機構からさらに
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
    安全装置。
  9. (9)前記位置決めの機構は、レースハウジングの中の
    少くとも1組のボールベアリングから成ることを特徴と
    する特許請求の範囲第(8)項記載の安全装置。
  10. (10)前記位置決め機構は、前記安全装置の一方の末
    端での第一レースハウジングの中の第一組ボールベアリ
    ングと、 前記安全装置のもう一方の末端での第二レ ースハウジング内の第二組ボールベアリングから成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(8)項記載の安全装
    置。
  11. (11)特許請求の範囲第1項記載の安全装置の少くと
    も1つと、 前記安全装置に隣接の回転ホイールとの組 合せ体から成ることを特徴とする安全アセンブリー。
  12. (12)特許請求の範囲第1項記載の安全装置の少くと
    も1つと、 前記安全装置に隣接の回転円板との組合せ 体から成ることを特徴とする安全アセンブリー。
  13. (13)特許請求の範囲第1項記載の安全装置の少くと
    も2つと、 前記2つの安全装置の1つに隣接の回転ホ イールと、 前記回転ホイールに連結しかつ前記2つの 安全装置の他の1つに隣接の回転円板との組合せ体とか
    ら成り、前記ホイールと円板とは同心接合してありかつ
    共通の回転軸のまわりで共軸位置にあることを特徴とす
    る安全アセンブリー。
  14. (14)上記固定面を引き込め前記可動面から隔離して
    おくため前記モジュール内の一組のばねを圧縮する加圧
    流体をその中に注入する機構を備える板ばね摩擦モジュ
    ールと、そこでこの流体圧の減少がさきに圧縮した板ば
    ねの伸張を可能にし、かつ前記収縮した固定面を十分な
    力で前記可動面に接触するよう押し出しその移動をとめ
    ることから成ることを特徴とする固定面による可動面の
    移動を選択的に制御する安全装置。
JP61024908A 1985-03-05 1986-02-06 安全装置と安全アセンブリー Pending JPS61201941A (ja)

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