帶有由聯接到齒輪傳動組件的彈簧致動的剎車塊的電梯轎廂制動器的製作方法

2023-06-17 13:01:41 1

專利名稱：帶有由聯接到齒輪傳動組件的彈簧致動的剎車塊的電梯轎廂制動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及緊急制動器，尤其是涉及用於電梯轎廂的緊急制動器。如此的 緊急制動器可因不安全狀態而被致動，例如，電梯轎廂的超速或電梯轎廂在門 打開時離開樓面地面。
背景技術：
電梯轎廂和其它的運載工具和裝置，諸如吊車或發射裝置上的吊鉤、吊桶 和材料挽具，通常可藉助於纜索或鋼絲繩沿兩個相對方向移動。一般地說，藉助於提升繩而移動的電梯轎廂用鋼絲繩懸掛起來，鋼絲繩穿 過牽引滑輪往下連接到配重上。該配重用來減小移動電梯所需的動力，並還相 對於牽引滑輪產生牽引力(防止滑移)。牽引滑輪直接由電動機驅動或間接地 通過齒輪傳動機構由電動機驅動。普通的制動器施加到該驅動器上以停止電梯 和/或將電梯停留在某一樓層上。對於電梯轎廂來說，普通電梯規範明確地要求包括有緊急制動器，當電梯 以超過預定速度的預定速度下降時，如此的制動器會阻止電梯轎廂的下降。一 種已知的用於如此目的的制動裝置是這樣的安全裝置，即使電梯提升繩發生斷 裂的情況下，其也能抓住電梯轎廂的導軌。對於鋼絲繩來說還有很高的安全係數，國家已經認識到，這些鋼絲繩從來 沒有斷過，並且允許用其它的緊急制動器來代替抓住導軌的安全裝置。還有， 由於配重一般地重於電梯，所以，對於機械失效，諸如普通制動器的失效，電梯在上升方向上存在著超速的危險。此外，根據電梯轎廂內的載荷和出現的機 械失效，轎廂在門打開時會在任一方向上離開樓層地面。許多國家要求在上述 情況下致動緊急裝置，還要求上升轎廂的超速保護裝置。此外，許多國家正在 考慮修改規範，要求防止轎廂門打開時離開樓層地面。已知的制動裝置包括施加到提升鼓輪(牽引滑輪)、提升繩或者轎廂或配 重導軌上的制動器。已經認識到重要的點是，即使制動系統的各種元件有磨損，諸如剎車塊襯 墊的磨損，制動力也基本上要保持恆定不變。本技術領域內公知各種制動裝置，當電梯沿任一方向超速時，制動裝置將 會停止電梯。 一種已知的超速或緊急制動裝置包括通過空氣致動的裝置來施加 到提升(懸掛)繩的制動元件。儘管如此的裝置隨著剎車塊襯墊的磨損仍可保 持制動壓力恆定不變，但該裝置包括若干個元件，諸如軟管、儲存器和空氣氣 缸或空氣壓縮機，它們會遭受到致使制動不工作的失效。另一已知的緊急制動裝置包括制動元件，它們的釋放和施加過程中的阻尼作用由液壓裝置進行致動。例如，可見美國專利No.5,228，540，本文以引用方 式將其結合於此，其受讓給本申請的受讓人。如'540專利中所知和示例，用於 如此制動裝置的液壓系統包括軟管、閥門、電泵、手動泵和電動機以及如此部 件之間的連接。液壓系統通常尺寸相當大，致使液壓系統需要裝在與制動裝置 其餘部分分開的殼體內。因此，當安裝如此制動裝置時，需要安裝制動裝置和 相隨的液壓系統的兩個單獨的組件。因此在安裝之前，需要配置位置和足夠的 空間來安裝各個組件。在安裝過程中，由於液壓系統與制動裝置的其餘部分分 開，所以，需要安裝液壓軟管來將兩個分開組件的液壓相關的部件連接在起， 此外，需要安裝電線以便電氣地連接分開的組件。此外，眾所周知，液壓系統含有密封件、連接件、活塞、閥門和止回閥， 隨著時間的推移，它們有可能失效以及形成洩漏。還有，液壓系統通常含有石 油基的流體，如果流體濺出的話，石油基的流體對環境有潛在的不利影響。因此，需要有一種具有最少部件的緊急制動裝置和方法，以減小其尺寸並 減少機械、電氣或液壓失效的可能性。7發明內容根據本發明的各方面， 一種制動裝置包括彈簧和齒輪傳動組件，彈簧用來 壓迫剎車塊與繩子配合，以控制諸如電梯轎廂那樣裝置的運動，而齒輪傳動組 件可操作以壓縮彈簧，以將該制動裝置設定到制動釋放位置。彈簧通過凸輪和 連杆結構連接到剎車塊上，所述結構可操作地連接到齒輪傳動組件。在電梯轎 廂裝置的正常操作下，彈簧保持處於壓縮的狀態。當制動裝置從制動釋放位置 切換而獲得制動施加位置時，彈簧可部分地解除壓縮以便使剎車塊施加到繩子 上。制動施加位置可在預定時間內獲得，例如，彈簧從壓縮狀態中釋放起的約0.1-0.2秒內。在一實施例中，彈簧可被壓縮並通過齒輪組件保持在壓縮的狀態中。在另 一實施例中，可與齒輪組件的齒輪或凸輪配合的閉鎖裝置可使彈簧保持在壓縮 的狀態中。在另一實施例中，齒輪組件包括離合器裝置，在彈簧的解除壓縮和壓縮過 程中分別用來有選擇地與齒輪組件的至少一個齒輪或軸脫離配合和配合。在彈 簧從壓縮狀態中解除壓縮的過程中，離合器裝置與齒輪組件的齒輪或軸脫離配 合，可避免損壞齒輪並保證剎車塊快速地夾緊繩子。在本發明的另一方面，制動裝置包括彈性元件，其在制動施加循環開始時 加速剎車塊的運動。在制動施加循環過程中，彈簧部分地從壓縮狀態中解除壓 縮。在另一實施例中，在接近或在制動釋放循環結束時，該彈性元件減慢齒輪 組件的齒輪和聯接到齒輪組件齒輪的電動機的運動，以防止齒輪損壞。在制動 釋放循環過程中，部分解除壓縮的彈簧變得受壓縮。在另一實施例中，制動裝置設置成剎車塊(i)在制動施加循環結束時，對 諸如提升繩的夾緊表面施加最終夾緊力；以及(ii)當剎車塊在制動施加循環 過程中最初接觸夾緊表面時，對夾緊表面施加最終夾緊力的一預定百分比。在 其它替代的實施例中，齒輪傳動組件或不是齒輪組件一部分的液壓或氣動裝置 進行操作，以使得在制動施加循環過程中剎車塊最初對繩子施加最終夾緊力的 預定百分比。在制動裝置的一實施例中，齒輪傳動組件包括齒條和小齒輪組件，其將凸 輪隨動件聯接到齒輪組件的齒輪上。制動裝置還包括掣子，在彈簧被壓縮之後，掣子與齒輪組件的齒輪配合。由於掣子與齒輪組件的齒輪配合，所以，阻止凸 輪隨動件的運動，而彈簧保持在受壓縮的狀態中。當需要施加制動時，掣子脫 開與齒輪組件的配合。凸輪隨動件附連到齒條並騎跨在一對凸輪表面上，該凸 輪隨動件又可在一個或多個彈簧力的作用下自由地移動，以使一個剎車塊朝向 另一個剎車塊移動，由此，將繩子夾緊在剎車塊上的剎車塊襯墊之間，從而在 制動施加循環開始起的預定時間內阻止繩子的運動。彈簧通過齒輪組件和齒條 之間的互相作用而受壓縮，在彈簧被壓縮之後，齒輪組件設置成當剎車塊在 制動施加循環過程中最初接觸繩子時，將最終夾緊力的一預定百分比施加到繩 子上。


從以下對目前優選實施例的詳細描述中，將會明白到本發明其它的目的和 優點，該詳細描述應結合附圖進行閱讀，其中，相同的標號表示類似的元件，附圖中圖1是根據本發明的裝置應用於電梯系統中的示意的側視圖。 圖2A是根據本發明一個方面的示範裝置一部分的立體圖。 圖2B是圖2A所示裝置另一部分的立體圖。 圖2C是圖2B所示裝置一部分的放大圖。 圖2D是圖2A所示裝置另一部分的放大圖。圖3是圖2A所示裝置一部分的側視圖，其中的零件處於制動釋放位置。 圖3A、 3B、 3C、 3D和3E是圖3所示裝置分別在剖面線3A-3A、 3B-3B、3C-3C、 3D-3D和3E-3E處的側剖視圖。圖4是從電動機的立體圖看的圖2A中制動裝置的齒輪裝置的諸齒輪的線性示意圖。圖5是具有兩個可移動剎車塊的示範制動裝置一部分的示意側視圖。 圖6是圖2A所示裝置一部分的側視圖，在彈簧釋放壓縮過程中零件位於制 動釋放位置和制動施加位置之間。圖6A是圖6所示裝置在剖面線6A-6A處的側剖視圖。圖7A是圖2A所示裝置一部分的側視圖，零件處於制動施加位置且剎車塊襯墊有些磨損。圖7A-AA、 7A-BB和7A-CC是圖7A所示裝置分別在剖面線7AA-7AA、 7AB-7AB和7AC-7AC處的側剖視圖。圖7B是圖2A所示裝置一部分的側視圖，零件處於制動施加位置且剎車塊 襯墊幾乎沒有磨損。圖7B-AA是圖7B所示裝置在剖面線7BA-7BA處的側剖視圖。圖8是圖2A所示裝置一部分的側視圖，零件處於制動施加位置且剎車塊襯 墊有相當大磨損。圖8A是圖8所示裝置在剖面線8A-8A處的側剖視圖。圖9是圖2A所示裝置一部分的側視圖，在彈簧壓縮過程中零件位於制動釋 放位置和制動施加位置之間。圖9A、 9B和9C是圖9所示裝置分別在剖面線9A-9A、 9B-9B和9C-9C處的側剖視圖。圖IO是用於本發明裝置的示意電路圖。圖11是用於本發明裝置的另一替代電路一部分的示意圖。
具體實施方式
儘管本發明在下面結合將制動力施加到電梯轎廂提升繩上的制動裝置進行 描述，但本技術領域內的技術人員顯然明白，制動裝置也可有其它的應用，例 如，應用於導向軌道，或應用於其它平移設備，諸如牽引滑輪、牽引滑輪和繩 的組合、轉向滑輪、轉向滑輪和繩的組合，或電梯轎廂的補償繩等。圖1示意地示出電梯系統的側視圖，該系統包括根據本發明各方面的示範 制動裝置l，其與穿過電動機驅動的牽引滑輪3的提升繩2相關聯。繩子2在 滑輪3的一側懸掛著並提升電梯轎廂4，在滑輪3的相對一側，繩子連接到配 重5。轎廂4在相對側上由導軌和滾輪進行導向，圖中只示出導軌6和滾輪7 的一個組合。滑輪3及其支承裝置由固定梁8和9支承，制動裝置l由梁8支 承，但制動裝置也可以其它方式位於固定支承上。除了制動裝置l之外，上述設備都是傳統的設備。制動裝置位於固定位置， 並在滑輪3的繩子2延伸到轎廂4的那一側配合繩子2，或可在滑輪3的繩子延伸到配重5的那一側配合繩子。還有，制動裝置l的剎車塊(下文中描述)可與傳統滑輪制動裝置(未示出)相類似的方式應用到滑輪3的制動上，或可 由轎廂4承載並應用到導軌6上，或者，如果轎廂4承載兩個制動裝置1，則 就應用到導軌6和相對的對應導軌(未示出)。在所有情形中，當制動裝置被 致動時，就阻止制動裝置和另一構件之間的相對運動。下面參照圖2-11詳細地描述示範的制動裝置1。參照圖1、 2A和2B，制動 裝置1包括個具有一對壁13和14的金屬構件IO,兩個壁用一對金屬角鋼構件 11和12固定到梁8或其它表面。在構件10的壁13和14之間，有一對彈性元 件15和16，例如，壓縮彈簧，它們將壓力施加到以凸輪裝置上。該凸輪裝置 包括凸輪隨動件17。凸輪隨動件17由一對金屬連杆18和19可樞轉地承載。 再參照圖3A、 3E和9A，凸輪隨動件17包括內部軸30，該內部軸30相對於 包圍其的外部29可轉動。軸30配合一對凸輪表面20和21，該兩個表面分別 附連到壁13和14或是壁的一部分。進一步參照圖3C、 3E、 6A和9A，壁13和14形成兩個狹槽121 、 123，它 們分別有端部125、 127。狹槽121、 123的尺寸稍大於軸30的外直徑，以允許 軸30在狹槽121、123內朝向和遠離端部125、127運動。當軸30位於狹槽121、 123內時，軸30接觸凸輪表面部分20A和21A。參照圖2A、 2B和3E，連杆18和19的與凸輪隨動件17相對的端部可樞轉 地連接到固定在金屬剎車塊22上的塊體122A和122B。塊體122A、 122B分 別容納在壁13、 14中形成的凹陷124A、 124B內，並可在凹陷124A、 124B 內滑動。基於塊體122在凹陷124內的運動，剎車塊22被推離和朝向固定的 金屬剎車塊24。剎車塊24以任何傳統方式固定在壁13和14之間。剎車塊22 和24分別具有傳統的制動襯墊25和26，例如，它們可以是型號為No.M-9723 類型的剛性的、模製的、石棉自由襯墊，該類型襯墊由射線標記工業分部 (Raymark Industrial Division) ， 123 East Stiegel St.， Mankum， Pa.17545銷售。顯然，當剎車塊22朝向剎車塊24移動足夠的距離時，襯墊25和26就會 配合繩子2。此外，當襯墊25和26將足夠的壓力施加到繩子2上時，就會阻 止繩子2相對於剎車塊22和24的運動。本發明的裝置1可用彈簧15和16來 形成這樣的壓力，當隨動件17向上移動時，彈簧施加的作用力減小。施加到11繩子2上的壓力可以是由彈簧15、 16提供的多個力。此外，如此施加的壓力 可以保持恆定不變，這將在下面進行討論。還有，儘管圖中示出兩個彈簧15 和16，但也可採用單個彈簧或兩個以上彈簧來對隨動件17施力。參照圖2A、 7B和7B-AA，彈簧15和16安裝在導向器31上，導向器在其 下端可樞轉地安裝。如圖7B-AA所示，每個導向器31包括保持在相對於其軸 線固定的位置內的管31a和可在管31a內可伸縮地滑動的杆3Ib。杆31b的上 端固定到隨動件部分29。彈簧15和16的上端分別具有帽子33和34，它們的 形狀做成在隨動件部分29移動時能配合和保持於隨動件部分29。或者，彈簧 15、 16的上端可用任何理想的方式固定到隨動件部分29。在電梯轎廂正常運行中，彈簧15和16保持被壓縮，在此情況下，制動裝 置1處於制動釋放位置。在異常的情況下，例如，轎廂超速，或轎廂門打開時 轎廂偏離樓層地面，則制動裝置1可從圖3所示的制動釋放位置切換，而獲得 如圖7-8所示的制動施加位置。當制動裝置1從制動釋放位置切換而獲得制動 施加位置時，就發生制動施加循環。在制動施加循環過程中，彈簧15和16從受壓縮狀態釋放，從壓縮狀態部 分地釋放壓縮，變化到如圖7-8所示的部分地釋放壓縮的狀態。當彈簧15、 16 從壓縮狀態中釋放壓縮時，致使隨動件17向上移動。如圖所示，凸輪表面20 和21的形狀使表面20、 21離剎車塊24的間距沿向上方向增加。因此，當隨 動件17向上移動，循著凸輪表面20和21時，隨動件17藉助於連杆18和19 拉動剎車塊22朝向剎車塊24，致使襯墊25和26抓住繩子2。在制動施加循 環結束時，制動裝置1處於制動施加位置，而剎車塊22、 24對繩子2施加最 終的夾緊力。當制動襯墊25、 26磨損時，彈簧15、 16伸長，但凸輪裝置設計 成提高機械效益，由此，提供有力的恆定夾緊力。在制動裝置1的典型應用中， 採用500磅力的彈簧15、16來確保制動施加循環結束時對繩子施加恆定的5000 磅的最終夾緊力。在一實施例中，狹槽121、 123和凸輪表面部分20A、 21A有足夠的長度來 使得當制動裝置1處於制動釋放位置時，剎車塊22、 24彼此足夠地間隔開， 使得襯墊25、 27不接觸繩子2，即使繩子2彼此不直線地對齊也如此。根據本發明的各方面，參照圖2A、 2B、 2C和2D，制動裝置1包括聯接到凸輪隨動件17的齒輪傳動組件50，可操作該齒輪傳動組件50來將制動裝置1 設定到制動釋放位置中，如圖3所示。如下文中所討論的，在制動釋放循環過 程中，齒輪傳動組件50致使凸輪隨動件17向下移動到使彈簧15和16受壓縮 的位置。此外，齒輪傳動組件50適於確保 一旦彈簧15、 16從壓縮狀態中釋 放，諸如圖7-8所示的制動施加位置可在從制動施加循環開始起的預定時間內 獲得。此外，齒輪傳動組件50適於使得剎車塊最初對諸如提升繩2那樣的 夾緊元件的夾緊表面施加預定百分比的最終夾緊力，以避免損壞夾緊元件。參照圖2A、 2B、 2D、 3和4，齒輪傳動組件50設置在上壁113和114之 間。壁113和114分別從安裝在壁13和14上表面13A和14A上的平臺115 延伸。齒輪傳動組件50可包括齒輪G1-G7。齒輪G1固定到軸202上，該軸遠 離上壁113的內壁表面113B延伸，終止在六角形端部203處。齒輪G2與齒 輪Gl嚙合，還通過超越離合器208有選擇地與軸206配合和與軸206脫離。 如下文中描述的，離合器208保護齒輪Gl和G2在接近制動施加循環結束時 免遭損壞。齒輪G1和G2構成第一齒輪組。軸206從六角形端部207延伸到端部209，該端部可轉動地被接納在壁113 的孔(未示出)內。軸206還包括靠近表面113B的齒輪G3，齒輪G3嚙合到 固定在軸212上的齒輪G4。齒輪G3和G4構成齒輪傳動組件50的第二齒輪 組。軸212包括端部213，該端部可轉動地被接納在壁113B的孔(未示出) 內。齒輪G5固定到軸212上與端部213相對的端部處。還有，齒輪G5嚙合 軸214上的齒輪G6。軸214被接納在壁113內表面113B中的孔(未示出)內 並從該孔伸出，以使軸214可自由地轉動。齒輪G5和G6構成齒輪傳動組件 50的第三齒輪組。齒輪G7設置在軸214上，在齒輪G6和表面113B中間。參照圖2A、 2B、 2D、 3A和4，齒輪傳動組件50包括齒條156，該齒條具 有下端157、上端159、在下端和上端157、 159之間延伸並面向壁114的表面 167、以及在下端和上端157、 159之間延伸並橫向於壁113和114的表面162。 表面162包括在下端和上端157、 159中間延伸的突出齒161。齒條156的下端 157包括兩個腿155a和155b，它們彼此間隔開並分別包括彼此對齊的孔(未 示出)。安裝板160剛性地固定到凸輪隨動件17的外表面17A。該板160包 括孔(未示出)，孔的大小對應於腿155a和155b中的孔的大小。帶有螺紋端的螺栓155延伸穿過腿155a和155b的孔和安裝板160中的對準孔。螺母(未 示出)擰緊到螺栓155的螺紋端上，以使齒條156在螺栓155處可樞轉地安裝 到凸輪隨動件17。在凸輪隨動件17沿著凸輪表面20、 21上下運動時，隨著凸 輪隨動件17朝向和遠離剎車塊24移動，齒條156的端部157可朝向和遠離剎 車塊24移動，還圍繞螺栓155樞轉，這致使剎車塊22朝向和遠離剎車塊24 移動。彈簧15、 16和齒條156可操作地與凸輪隨動件17連接，以使凸輪隨動 件17保持與凸輪表面20、 21接觸。在另一實施例中，制動裝置1的狹槽121、 123可構造成基本上循著凸輪表 面20、 21的形狀，並將軸30的相應部分約束在其中，這樣，狹槽121、 123 本身使凸輪隨動件17保持與凸輪表面20、 21接觸。參照圖3、 3A和3E，齒條156包括觸發臂168，該臂正交地遠離端部159 處的邊緣162延伸。此外，包括間隔開的觸頭80a和80b的接觸元件80安裝 在上壁114的內表面114B上。臂168有足夠的長度，以在制動裝置l保持在 制動釋放位置時接觸所述接觸元件80的間隔開的觸頭80a和80b。參照圖2A、 2D、 3A和3D，齒條156的齒161嚙合齒輪G7的齒。安裝件 177將齒條156固定到靠近齒輪G7的軸214上，就如齒條和小齒輪裝置安裝 的傳統方法一樣。齒條156在端部157處可樞轉地安裝到凸輪隨動件17。在制 動釋放循環中，當齒輪G7被驅動而沿一個方向轉動時，齒條156的齒161可 相對於齒輪G7的齒移動，或在制動施加循環中沿相反方向移動。當齒條156 的齒161相對於齒輪G7移動時，凸輪隨動件17的軸30保持與凸輪表面20、 21接觸並沿凸輪表面20、 21移動。參照圖2B、 2C、 3、 3A和3C，包括觸發臂59A的組合開關57a和57b固 定到內表面114B。齒條156包括銷168A，該銷鄰近於端部159並從表面167 朝向壁114延伸。銷168A有足夠的長度使當彈簧15、 16完全壓縮時組合開關 57a和57b的觸發臂59A移動到閉合常開開關57a並打開常閉開關57b的位置。 此外，當彈簧15、 16開始釋放壓縮並保持該釋放壓縮的狀態時，根據齒條156 的向上運動，銷168A不再接觸觸發臂59A，使得觸發臂59A移動到常開開關 57a被打開而常閉開關57b被閉合的位置。參照圖2A、 2B和4，齒輪傳動組件50聯接到電動機200，該電動機安裝在壁113的外表面113A上。電動機200包括延伸通過壁113內的孔(未示出) 的驅動軸，用來驅動組件50的齒輪G1。為了解釋組件50的操作，假定在制 動釋放循環中，當電動機200運轉而壓縮彈簧15、 16時，軸202並因此齒輪 G1沿方向A轉動，這致使齒輪G2沿相反方向B轉動，如圖2B和4所示。組件50可包括離心的離合器204。該離合器204在制動裝置1處於制動釋 放位置的同時使電動機200與組件50的齒輪脫離聯接，並在制動施加循環過 程中，使電動機200保持與齒輪脫離聯接。當電動機200在制動施加循環過程 中脫離與組件50的齒輪的聯接時，可在預定時間內獲得制動施加的位置，例 如，從制動施加循環開始起的約0.1-0.2秒時間內，這將在下文中討論。參照圖2A、2B和4，離心的離合器204具有固定地聯接到鄰近於表面113B 的電動機200的驅動軸上的輸入和固定到軸202上的輸出。在一實施例中，離 合器204包括重塊或配重臂，當驅動軸沿方向A轉動的轉速增加時，配重臂徑 向地向外移動，並強制離合器204的輸入去配合輸出。當驅動軸沿方向A的轉 速達到預定值時，離合器204的輸入和輸出配合，由此，致使軸202相應於驅 動軸沿方向A的轉動而轉動。在離合器204配合而致使軸202隨電動機200 的軸沿方向A轉動之後，當沿方向A的轉動一起停止時，例如， 一旦裝置1 的彈簧15、 16完全被壓縮就會發生這種現象，離合器204脫離配合，使得電 動機200的驅動軸與軸202脫離配合。參照圖4，組件50還可包括滾柱或超速離合器208。在接近制動施加循環 結束時，離合器208運行而使齒輪G3、 G4、 G5、 G6和G7與齒輪Gl和G2 脫離聯接。因此，在接近制動施加循環結束時，當齒輪G3-G7的轉動突然減慢 或停止時，離合器208就會保護希望質量比齒輪G3-G7小的齒輪Gl和G2免 遭破壞，這將在下文中加以討論。在一實施例中，諸如託林頓公司(TorringtonCompany)出售的超速離合器 208包括外圈和通過添加軸而形成的內圈。外圈和內圈組合起來，以如下所述 的單向鎖定軸承形式進行操作。參照圖4，當外圈沿方向B轉動，或內圈沿方 向A轉動時，兩個圈就鎖定在起。此外，當內圈的轉動致使外圈轉動時，內圈 的轉速開始減小，或內圈完全停止轉動，而外圈可自由地脫離內圈地轉動。此 外，當令外圈沿方向A轉動而令內圈沿方向B轉動時，兩個圈可彼此獨立地沿相反方向自由地轉動。
再次參照圖4，超速離合器208的內圈是軸206，內圈操作可使固定到外圈(未示出)的齒輪G2如下所述地有選擇地與軸206配合或脫離配合。在制動釋放循環過程中，使齒輪G1沿方向A轉動，齒輪G2沿方向B轉動，則離合器208的外圈變得鎖定到內圈。當外圈和內圈彼此鎖定時，致使軸206沿方向B轉動，這又致使齒輪G3-G7轉動。在制動施加循環開始時，齒輪G2和軸206沿方向A以同樣速度轉動。接近制動施加循環結束時，當軸206的轉速開始快速地減小到零時，離合器208的外圈變得與內圈脫離配合，使得齒輪G2與軸206脫離配合併可沿方向A自由地轉動。
在另一方面，摩擦離合器210聯接到組件50的齒輪，並監視齒輪是否在轉動。摩擦離合器210使電動機200僅在被監視的齒輪不在轉動時才通電。參照圖3C和4，摩擦離合器210可聯接到齒輪G2。還有，包括觸發臂63A在內的常閉開關63安裝到壁114的表面114B上。摩擦離合器210包括從其中延伸出來的觸發臂211。觸發臂211有足夠的長度來接觸常閉開關63的觸發臂63A，以在切換已處於制動釋放位置中的制動裝置1的設定而獲得制動施加位置時，打開開關63。只要齒輪G2在制動施加循環過程中發生沿方向A轉動，則摩擦離合器210保持開關63打開，這樣，如果動力施加到裝置l上，則電動機200不會變得通電，並因此運行。
參照圖2B、 2C、 3A、 6A和7A-AA，棘爪218的端部221處的末端219可與齒輪G4配合。棘爪218相對端223可樞轉地連接到連接元件225上。連接元件225連接到彈簧驅動的可通電螺線管43的柱塞43A上，該螺線管43安裝在壁113的頂表面113C上。棘爪218可樞轉地安裝在固定在壁113內表面113B上的銷229上，位於兩個端部221、 223中間的孔222處。當螺線管43通電時，這種情況發生在制動裝置1已經設定到彈簧15、 16完全壓縮的制動釋放位置之後，螺線管43的柱塞43A將連接元件225推離螺線管43，這又將棘爪218的端部223推離螺線管43。當端部223移離螺線管43時，棘爪218圍繞銷229轉動，由此，致使端部221處的末端朝向齒輪G4移動並配合齒輪G4。末端219與齒輪G4的配合將裝置1設定在閉鎖狀態中。當裝置1處於閉鎖狀態中時，彈簧15、 16保持在受壓縮的狀態中，換句話說，保持了制動釋放位置。當制動裝置1從制動釋放位置切換而獲得制動施加位置時，螺線管43斷電。當螺線管43斷電時，螺線管43內的彈簧伸長而推動柱塞43A。端部223又朝向螺線管43移動，這致使棘爪218圍繞銷229樞轉，因此，端部221移離齒輪G4，由此，使末端219與齒輪G4脫離配合。裝置l現處於未閉鎖狀態，此時，彈簧15、 16未保持在受壓縮的狀態中。如下文中所討論的，末端219與齒輪G4脫離，可釋放隨動件17，並允許彈簧15和16向上移動隨動件17進入到如圖7和8所示的位置。
在替代的實施例中，螺線管43不包括彈簧。螺線管43在裝置1上安裝成當螺線管43斷電時，重力可作用在柱塞43A上，由此確保端部223朝向螺線管43移動。
在另一實施例中，其中，螺線管43不包括彈簧，帶有末端219的棘爪218構造成當螺線管43斷電時，彈簧15、 16通過組件50的齒輪施加的力足以使末端219移離齒輪G4。
參照圖8和8A，齒條156的銷168A相對於開關63的開關臂63A設置成如果齒條156向上移動達到剎車塊22和24過度磨損的程度，則銷168A接觸觸發臂63A而打開常閉開關63。當開關63被打開時，即使恢復對裝置1的供電，制動裝置1也仍處於制動施加的位置。
圖10是示意圖，顯示可添加到傳統和已知的電梯轎廂電路上的電路，該電路用來控制本發明的制動裝置和控制轎廂的運行。虛線之內的裝置是制動裝置1的部分。
參照圖IO，引線54和55延伸到傳統轎廂電路內，該轎廂電路必須完成以使電梯轎廂可以運行。弓l線54和55分別與包括觸頭80A和80B的接觸元件80串聯。觸頭80A和80B僅在彈簧15、 16受壓縮時才彼此電氣地聯接。因此，如果彈簧15和16不受壓縮，則轎廂就不會移動。
仍參照圖10，引線58和59延伸到電梯系統的電源內。引線58與常開控制開關或觸頭60及手工操作的常閉試驗開關61串聯。當試驗開關61打開時，該開關61釋放彈簧15和16，並將襯墊25和26施加到繩子2上。控制開關或觸頭60代表著滿足電梯各種操作碼所需的觸頭或電路。開關60可用由長方形62所示的電梯轎廂系統內的任一傳統裝置或兩種傳統裝置來驅動，這兩中傳統裝置為響應於轎廂速度並因此響應於繩子2的速度，以及響應於轎廂門打開時電梯轎廂離幵樓層地面的運動。速度響應裝置例如可以是電梯調速器或者連接
到滑輪3的發電機或解碼器，當發生超速時，電梯調速器的開關將會打開，而發電機或解碼器提供超速信號，該信號根據滑輪3的轉速而產生。傳統電梯系統還具有各種電路，這些電路指示轎廂何時在門打開時移離樓層地面。如此的電路顯然可以打開控制開關60，也可以是斷開電力的其它電路的一部分。
當開關60和61閉合時，螺線管43僅在常開開關57a被閉合時才通過傳統電路予以通電。當開關57a閉合時，彈簧15和16受壓縮，基於與齒輪G4配合的棘爪末端219來使彈簧保持處於受壓縮的狀態，這將在下文中討論。如果開關60或61中任一個被打開，則螺線管43變得斷電，這就使彈簧15和16從壓縮狀態中釋放，由此，致使襯墊25和26配合繩子2，並阻止繩子的運動。
電動機200通過常閉開關57b和63串聯連接在電源引線58和59之間。當襯墊25和26過度磨損時，例如，隨動件17到達其向上運動的極限，或在齒輪G4轉動時彈簧15、 16解除壓縮過程中，則開關63打開。當彈簧15和16受壓縮然後根據與齒輪G4配合的棘爪末端219而保持就位時，幵關57b打開而開關57a閉合。因此，如果開關63被打幵，則電動機200就不能運行而壓縮彈簧15和16，如果開關57b被打開，這在彈簧15和16被壓縮之後的接近或在制動釋放循環結束時發生，則斷開通向電動機200的電源，於是，電動機200停止運行。
從以上所述可知，顯然，在正常運行條件下，彈簧15和16受壓縮，剎車塊22和24的襯墊25和26間隔開，使繩子2可自由地通過其間。然而，如果控制開關60被打開，其原因是電梯轎廂4在向上或向下方向超速，或是因轎廂4門打開時其移離樓層地面運動，則螺線管43內的彈簧將釋放彈簧15和16，於是，襯墊25和26將抓住繩子2並阻止轎廂4的運動。
在本發明的另一方面，制動裝置l包括彈性材料，諸如彈性元件90那樣，該彈性材料設置成可在制動釋放循環結束時，減小可能突然作用在組件50齒輪上的衝擊力。如上所述，在接近或在制動釋放循環結束時，開關組合57a、57b通常使電動機200與電源斷開，以不再驅動軸30朝向狹槽121、 123的端部125、 127。參照圖2A、 2B、 2C、 3A和3E，如果組合開關57a、 57b被誤調整或未正常發揮功能，則電動機200可繼續運行，以使軸30在制動釋放循環結束時繼續被驅動。在如此情形中，如果沒有在軸30接近端部125、 127時減慢電動機轉速並還減慢軸30的運動的裝置，則在軸30在狹槽121、 123的各自端部125、 127處與裝置1的固定端表面接觸時，軸30會突然停止轉動。在制動釋放循環結束時，固定端表面和運動軸30之間如此的接觸會形成所謂的衝擊力，衝擊力會傳遞到齒條156和組件50的齒輪上。該衝擊力隨電動機200、齒條156和組件50的齒輪的質量和速度而變，並有可能造成齒輪的損壞。
本發明的裝置1可包括彈性材料，設置該材料來減小傳遞過來的衝擊力，或避免衝擊力傳遞到組件50的齒輪。因此，保護組件50的齒輪在制動釋放循環結束時免遭損壞，例如，在接近或在制動釋放循環結束時斷開電動機200電源的開關被誤調整或未合適地發揮功能之時。即使斷開電動機200電源的開關合適地操作，彈性材料也可在接近或在制動釋放循環結束時逐漸地減慢軸30的運動。
參照圖2A、 3E、 6A和9A，在一實施例中，在狹槽121、 123的相應端部125、 127中的每一個處附設彈性元件90，例如是聚氨酯塞或彈簧。當軸30移動到狹槽121、 123內並接近端部125、 127時，元件90將接觸軸30。在接近或在制動釋放循環結束時，元件90內的彈性材料作用而對抗並由此減慢軸30朝向端部125、 127的運動。因此，元件90變得部分地受壓縮。例如，如果電動機200在制動釋放循環過程中保持不合適的通電，則當塞90部分地受壓縮時，電動機200逐漸地減慢下來並停轉，由此，避免太大的衝擊力產生並然後作用到組件50的齒輪上而可能造成齒輪損壞。
在另一實施例中，參照圖2D，安裝板160可包括彈性材料，該材料用來減小可能傳遞到齒條156和組件50的齒輪上的衝擊力的量。或者，彈性材料可固定到軸30的部分上，當凸輪隨動件17在狹槽121、 123內朝向端部125、 127移動時，軸的該部分將阻礙端部125、 127。
在本發明的另一方面，在制動施加循環開始時，塞90解除壓縮，這初始地加速軸30遠離狹槽端部的運動，由此，初始加速剎車塊22朝向剎車塊24的運動。
以下是對制動裝置1的示範操作的詳細描述，該制動裝置1包括齒輪組件
1950、離心離合器204、超速離合器208、摩擦離合器210以及彈性元件90。
參照圖7，初始假定電梯系統沒有任何故障，制動裝置1處於靜止或制動施加位置。在制動施加位置中，彈簧15、 16部分地解除壓縮，根據剎車塊22、24施加到繩子2上的最終夾緊力，繩子2保持在剎車塊22和24之間，而電動機200不通電。進一步參照圖2B和4，假定開關57b和63處於常閉位置，當電源施加到裝置1上時，從制動施加位置切換裝置1的設定以獲得制動釋放位置，從而開始制動釋放循環。基於電力的供應，電動機200通電而致使驅動軸沿方向A轉動。在電動機200最初通電之後， 一旦驅動軸沿方向A的轉速達到預定值，則離合器204又配合軸202。當軸202開始沿方向A轉動時，齒輪Gl開始沿同樣方向轉動。齒輪Gl沿方向A的轉動又致使齒輪G2沿方向B轉動，於是，滾柱離合器208使齒輪G2與軸206配合，而使齒輪G2與軸206一起沿方向B轉動。只要齒輪G2沿方向B轉動，則滾柱離合器208就使齒輪G2保持與軸206配合。再參照圖9A，當軸206沿方向B轉動時，摩擦離合器臂211保持在向下位置中，於是，不配合開關63的觸發臂63A。
也沿方向B轉動的齒輪G3又致使齒輪G4並因此使軸212以及齒輪G5沿方向A轉動。齒輪G5沿方向A的轉動又致使齒輪G6並因此使軸214以及齒輪G7沿方向B轉動。
參照圖2A、 9A和9C，齒輪G7沿方向B的轉動向下朝向彈簧15、 16驅動齒條156。齒條156的向下運動沿著表面20、 21向下移動凸輪隨動件17，這又致使彈簧15、 16受壓縮。在彈簧15、 16壓縮過程中，凸輪隨動件17繼續朝向端部125、 127移入狹槽121、 123內。
在一實施例中，齒輪組件50適於具有70:1的齒輪比，並在制動釋放循環中設置成可用1200rpm (轉/分鐘)、1/6hp (馬力)的電動機來致使齒輪組件50的齒輪對彈簧15、 16施加超過10001bs (磅)的壓縮力。
在接近或在制動釋放循環結束時，軸30接觸並部分地壓縮塞90。當凸輪隨動件17減慢而停止時，塞90內的彈性材料緩衝凸輪隨動件17的運動。因此，當彈簧15、 16變得完全受壓縮時，齒輪緩慢地停止其轉動。此外，塞90設置成在彈簧15、 16在接近或在制動釋放循環結束時變得完全受壓縮時，剎車塊安裝板160內的彈性材料可緩慢地停止齒輪的轉動。齒輪轉動的緩慢停止又可減小在制動釋放循環結束時傳遞到組件50齒輪上的衝擊力。
當彈簧15、 16完全被壓縮時，制動裝置1處於如圖3所示的制動釋放位置。參照圖3，塞90被部分地壓縮，齒條156的臂168接觸觸頭80a和80b，閉合使電梯可運行的觸頭元件80。還有，當彈簧15、 16完全受壓時，齒條156的銷168A此時接觸臂59A，致使常閉開關57b打開，由此，電動機200斷電而使電動機200關閉，常開開關57a閉合，由此，螺線管43通電。
當螺線管43通電時，棘爪218被推離螺線管43，以使棘爪218圍繞銷229轉動，而末端219配合齒輪G4。當末端219與齒輪G4配合時，阻止齒輪G4和因此的齒輪G1、 G2、 G3、 G5、 G6和G7及軸202、 206和214轉動。制動裝置1現處於閉鎖狀態，從而保持制動釋放位置。合適地成形在彈簧15、 16處於壓縮狀態時接觸軸30的凸輪表面部分20A、 21A (見圖2A、 3E和6-9)，以便與彈簧15、 16完全受壓時的彈簧15、 16的力相比，使為了保持末端219與齒輪G4配合而需要施加到棘爪218上的力較小。
此外，當軸202停止轉動時，離心離合器204的重塊向內移動，由此，使電動機200的驅動軸與軸202脫離。
當制動裝置1從制動釋放位置(圖3)切換以獲得制動施加位置時，制動施加循環幵始。在制動施加循環中，例如通過打開觸頭60，從組件50中移去動力，於是，螺線管43不再通電。 一旦螺線管43不再通電，螺線管43的彈簧就不再保持在壓縮狀態內。連接元件225並因此棘爪218的端部222移向螺線管43。參照圖2C，根據端部222朝向螺線管43的運動所引起的棘爪218的轉動，末端219脫離與齒輪G4的配合。
一旦齒輪G4與棘爪218脫離配合，制動裝置1便處於未閉鎖的狀態。彈簧15、 16開始解除壓縮，強制齒條156向上移動，由此，如下文所述地，轉動齒輪G7、 G6、 G5、 G4、 G3、 G2和G1。離心離合器204已將電動機200的驅動軸與齒輪脫開，該離心離合器204設置成齒輪可沿這樣的一方向轉動，該方向與制動釋放循環過程中齒輪轉動而不轉動電動機200的驅動軸的方向相反。應該注意到,在使電動機200的驅動軸與齒輪脫開的如此裝置不存在的情況下，當彈簧15、 16開始解除壓縮時(制動裝置從制動釋放位置切換以獲得制動施加位置)，驅動軸將沿方向B轉動，這導致非常慢地施加夾緊力，由此，致使制動裝置1的運行不夠理想。
此外，當棘爪218初始與齒輪G4脫離配合時，塞90解除壓縮。塞90的解除壓縮會將一力施加到軸30上，這加速凸輪隨動件17和齒條156的向上初始運動。剎車塊22朝向剎車塊24的運動又在初始被加速。
參照圖4和6A，當齒條156向上移動時，齒輪G7和G6沿方向A轉動，齒輪G5和G4沿方向B轉動，齒輪G3、軸206和齒輪G2沿方向A轉動，齒輪G1沿方向B轉動。當齒輪G2沿方向A轉動時，致使摩擦離合器臂211向上移動而接觸開關63的觸發臂63A，這打開常閉開關63。只要齒輪G2沿方向A轉動，則摩擦離合器臂211就使開關63保持打開，由此，在電力意外地重新施加到開關57b上時防止電動機200開動。當齒輪G3並因此的軸206的轉動減慢或停止時，因為此時齒條156已經到達施加剎車塊施加成使凸輪隨動件17不再沿接觸表面20、 21移動的位置，所以滾柱離合器208操作而使齒輪G2並因此齒輪G1可自由地轉動(自由輪)。換句話說，軸206的轉動減慢或停止之後，齒輪G1和G2獨立於軸206轉動。因此，在接近制動施加循環結束時，滾柱離合器208防止齒輪G1和G2的輪齒剪切，因為在接近制動施加循環結束時，當齒輪G3減慢其轉動或停止轉動時，齒輪Gl和G2正以高速轉動。
在一實施例中，選擇組件50的齒輪，使其彼此的大小、質量和相對彼此的位置能實現繩子快速地被剎車塊夾住，例如，從制動施加循環開始起的約0.1-0.2秒時間內。
在一實施例中，可這樣來選擇組件50齒輪以設置成在制動施加循環過程中，在剎車塊最初接觸繩子的時候，不使相應齒輪的轉速太高而使剎車塊施加的制動力會損壞繩子。在另一實施例中，齒輪組件50構造成控制剎車塊最初施加到繩子上的制動力大小，以使最初施加到繩子上的制動力是制動施加循環結束時由剎車塊施加到繩子上的最終夾緊力的預定百分比的力。例如，該最初施加的制動力可大於或小於最終夾緊力。
在另一實施例中，選擇齒輪Gl和G2的大小來限制組件50的齒輪G3-G7的轉速，以使剎車塊最初施加到繩子2上的制動力不損 繩子。在一實施例中，第一組的齒輪Gl和G2是組件50齒輪組中最小的規格，且齒輪G2大於齒輪G1。在制動施加循環以及制動釋放循環過程中，第一組的齒輪以高於第二和第三齒輪組齒輪的轉速轉動。當所有的齒輪Gl-G7在制動施加循環過程中彼此嚙合時，較小規格的齒輪Gl和G2基本上規定了較大規格齒輪G3-G7的轉速。
此外，在制動施加循環過程中沒有滾柱離合器208運行的情況下，齒輪，尤其是齒輪Gl和G2的規格與齒輪速度及其動量的組合，可導致齒輪Gl和G2的毀壞或粉碎。基於超速離合器208的運行，可保護齒輪Gl和G2免遭損壞，且對剎車塊最初施加到繩子上的制動力沒有貢獻。
在另一實施例中，選擇齒輪組件50的最弱或最小規格的齒輪，使其質量小於其它齒輪的質量。然而，最小規格的齒輪的質量足以使從制動施加循環開始起的約0.1-0.2秒時間內夾緊繩子，還使最初施加到繩子上的制動力是最終夾緊力的預定百分比。
在另一實施例中，齒輪具有相應的尺寸和質量，這樣，在制動施加循環過程中，齒輪Gl的轉速大約是組件50的其它齒輪中的一個或多個齒輪轉速的100倍。
再參照圖7，在齒輪G2不再轉動的制動施加位置中，摩擦離合器211向下移動不再接觸觸發臂63A，以使常閉開關63閉合。基於常閉開關63的閉合，電動機200可在供電時運行。
仍參照圖7和9A，在襯墊25和26沒有顯著的磨損時，隨動件17沒有到達凸輪表面20和21的頂部。由於凸輪表面20和21，當彈簧15、 16隨著襯墊25和26的磨損而延伸直到磨損達到預定量為止，彈簧15和16的力倍增並保持恆定。參照圖8，當襯墊25和26磨損而變得越來越薄時，隨動件17進一步上移凸輪表面20和21以補償如此的磨損，而齒條156上的銷168A接觸臂63A而打開常閉開關63。因此，電動機200不運行，而需要對制動裝置1進行維護。
還應理解到，相應齒輪的規格和質量選擇是多個變量的函數，諸如電動機的轉矩、規格和轉速；可壓縮彈簧的數量和強度；從制動施加循環開始起的約0.1-0.2秒時間內用最終夾緊力所想要的對繩子的夾緊；最初所想要施加的制動力，該制動力是最終夾緊力的一百分數；以及所想要的最終夾緊力。還應理解到，只要離合器204設置成使驅動組件50的齒輪所用的電動機在制動施加循環過程中與組件50脫離，則離心離合器204就可聯接到齒輪組件50的任一齒輪上。
在另一實施例中，如果希望手動地壓縮彈簧15和16，則可採用諸如棘輪(未示出)那樣的工具來配合六角形端部203和207，並然後分別沿方向A或B轉動軸202或206。
參照圖2A和2B，角鋼構件11和12用螺栓或有頭螺釘(諸如螺栓或有頭螺釘44和45)固定到相應的壁13和14。螺栓45和將角鋼構件12固定到壁14的對應螺栓通過弧形狹槽46和47。因此，通過擰松螺栓44和45及壁14處的對應螺栓，由此，壁13和14及設備的支承結構可按要求傾斜以適應設置在與圖中所示不同的位置的繩子2。此外，可以理解到，制動裝置l可相對於電梯繩以任何要求的定向進行安裝，例如，安裝在側邊或倒置。
在另一替代實施例中，本發明的制動裝置1可適於使每個剎車塊22、 24可移動，並剎車塊22、 24在彈簧解除壓縮和施加壓縮過程中可分別彼此朝向和遠離地移動。例如，裝置1的連杆18側可適於具有與連杆19側的結構和操作相同的結構和操作，就如以下所述和圖5中所示，這樣，在彈簧15、 16解除壓縮和施加壓縮過程中剎車塊22、 24都可移動。
參照圖5，連杆19可包括凸輪狹槽連杆320，該連杆具有形成凸輪狹槽區域322的內表面326。狹槽區域322具有延伸在連杆30的底端328和頂端330之間的縱向尺寸。此外，塊體325附設於剎車塊24，其方式與塊體122B附設於剎車塊22的方式相同，以使塊體325連同附連的剎車塊24可在凹陷124B內滑動。塊體325包括被接納在連杆19的凸輪狹槽區域322內的凸輪隨動件324。區域322的縱向尺寸傾斜於連杆19的縱向尺寸，這樣，由於連杆19可樞轉地附連到塊體122B並還在凸輪狹槽連杆320處附連到塊體325，於是，底部端328比頂部端330更靠近塊體122B。因此，在彈簧15、 16部分地解除壓縮過程中，隨著軸30如圖5所示沿凸輪表面20向上移動，凸輪狹槽連杆320也向上移動，塊體122B朝向凹陷124B內的凸輪表面20移動，而凸輪隨動件324沿著內表面326朝向凸輪狹槽連杆320的底部端326滑動。凸輪狹槽區域322足夠傾斜離開塊體122B，這樣，當塊體122B朝向凸輪表面20移動時，
24塊體325沿與凸輪表面20相對的方向移動，因此，剎車塊22、 24朝向彼此移 動。在彈簧15、 16壓縮過程中，當軸30沿著凸輪表面20、 21向下移動時， 連杆19也向下移動，而凸輪隨動件324沿著連杆320的內表面326朝向頂部 端330滑動，這樣，塊體325和122B彼此遠離地移動，因此，剎車塊22、 24 也彼此遠離地移動。
在替代實施例中，在制動施加循環過程中，齒輪組件50與凸輪隨動件17 脫離配合，可採用如美國專利No.5,228,540 ('540專利)(本文以引用方式將 該專利結合於此)所述的液壓或氣動的系統，以使最初由剎車塊施加的制動力 是最終夾緊力的預定百分數量，由此，避免損壞繩子。
在還有另一實施例中，例如，如'540專利所述的液壓或氣動系統可聯接到 凸輪隨動件17，並用來將裝置l保持在閉鎖的狀態中。
在另一實施例中，參照圖3E，裝置1可包括定位在狹槽121端部124上的 傳感器300，以使裝置1處於制動釋放狀態時軸30接觸傳感器300。傳感器300 是傳感器組件302的部分，該組件302包括電子的定時器(未示出)和常閉開 關304。如圖IO所示，裝置1的電路可適於包括如圖11所示的傳感器組件302。 參照圖ll，傳感器組件302連接到從開關60引出的引線以及引線59。此外， 常閉開關304串聯地電連接到電動機200和開關63。開關304還連接到電子定 時器。在制動施加循環開始時，軸30—不再接觸傳感器300，組件302就使定 時器啟動。 一旦使定時器啟動，開關304被打開，由此，防止電動機200通電。 一旦定時器被啟動，定時器計數預定的時間間隔，此後，組件302致使開關304 返回到常閉位置。因此，傳感器300可提供摩擦離合器210和開關63組合的 同樣功能，並防止電動機200在制動施加循環過程中通電。在另一替代實施例 中，組件302的開關304可包括到已知的電梯控制電路中。
在另一實施例中，制動裝置1可包括鎖定組件，該組件包括連接到螺線管 的掣子，類似於專利，540中所述，當裝置1處於制動釋放位置時，該螺線管可 操作該鎖定組件來將裝置l保持在閉鎖狀態中。合適的話，鎖定組件可安裝在 裝置1內。然而，鎖定組件不是齒輪組件50的齒輪的一部分，並且也不與齒 輪相互作用。
因此，根據本發明的各方面，包括齒輪傳動組件的制動裝置在用來提供緊急制動(諸如電梯系統)時提供了以下優點。該裝置是單件的自備型的裝置， 其消除了與液壓或氣動系統相關的複雜性和潛在的問題，包括定位、安裝和布 線兩個分離部件的必要性。齒輪組件包括齒輪組，它們提供足夠的力來壓縮彈 簧以達到制動釋放位置，還設置成剎車塊最初施加到繩子的制動力是最終夾緊 力的預定百分數量。齒輪組件還設置成可在制動施加循環開始起的預定時間內 獲得制動施加位置。此外，該裝置可包括彈性材料，彈性材料設置成在接近或 在制動釋放循環結束時隨著彈簧變得完全壓縮而減慢凸輪隨動件的運動，由 此，保護齒輪在制動釋放循環結束時免遭任何破壞或變形。還有，當彈簧開始 解除壓縮時，彈性材料加速凸輪隨動件的運動，換句話說，當制動裝置從制動 釋放位置切換而獲得制動施加位置時，以提供由剎車塊對繩子施加理想的快速 的夾緊。此外，操作機械的摩擦離合器來啟動開關，以確保在制動施加循環過 程中，當齒輪組件的齒輪轉動時，電動機不能運行。此外，超速離合器在制動 施加循環過程中防止齒輪損壞或剪切。還有，如果剎車塊襯墊磨損到可能使裝 置效率低下的程度，則過度磨損的開關可阻止裝置運行。
還有，由於對齒輪組件通電而壓縮彈簧15和16，所以，在彈簧15和16 己經壓縮之後，齒輪組件的失效不會阻止制動器在異常情況下的運行。換句話 說， 一旦彈簧15和16已經壓縮並保持在壓縮的狀態中，則制動器的應用不依 賴於齒輪組件的電氣可操作性。
儘管這裡參照特殊實施例描述了本發明，但應該理解到，這些實施例只是 為了說明本發明的原理和應用。因此，應該理解為對所示實施例還可作出許多 修改，且還可設計出其它的各種結構，而不會脫離由附後權利要求書所定義的 本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種制動裝置，包括一對具有面對表面的剎車塊，其中，所述剎車塊中的至少一個剎車塊安裝成使該剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的另一剎車塊的表面運動；凸輪裝置，所述凸輪裝置連接到所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊，以使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面運動；可壓縮的彈簧裝置，所述彈簧裝置連接到所述凸輪裝置，以便致動所述凸輪裝置並藉此致使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面運動；齒輪傳動組件，所述齒輪傳動組件連接到所述凸輪裝置，用於壓縮所述彈簧裝置；以及閉鎖裝置，所述閉鎖裝置用於在所述彈簧裝置已被壓縮之後，將所述彈簧裝置保持在其壓縮狀態中，並用於使所述彈簧裝置從所述壓縮狀態中釋放，其中，一旦所述彈簧裝置從所述壓縮狀態中釋放，所述彈簧裝置就致動所述凸輪裝置並移動所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面，以使所述制動裝置獲得制動施加位置，其中，在釋放起的預定時間內獲得所述制動施加位置。
2. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，所述閉鎖裝置用於與所述 凸輪裝置或所述齒輪傳動組件的齒輪配合。
3. 如權利要求I所述的制動裝置，其特徵在於，所述齒輪傳動組件包括所 述閉鎖裝置。
4. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，所述閉鎖裝置用於與所述 凸輪裝置配合。
5. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，還包括彈性元件，所述彈性元件用於一旦所述彈簧裝置從所述壓縮狀態中釋放 就加速所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊朝向所述另一剎車塊的運動。
6. 如權利要求5所述的制動裝置，其特徵在於，所述彈性元件與所述凸輪裝置互相作用。
7. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，還包括彈性元件，所述彈性元件用於在接近或在制動釋放循環結束時減慢所述 齒輪組件的齒輪的轉速。
8. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，還包括 離合器裝置，所述離合器裝置用於在所述彈簧裝置的解除壓縮和壓縮過程中分別有選擇地與所述齒輪組件的齒輪或軸中的至少一個脫離配合和配合。
9. 如權利要求8所述的制動裝置，其特徵在於，所述齒輪組件包括至少第 一和第二齒輪組，在接近於制動施加循環結束時，所述離合器裝置使所述第一 齒輪組與所述第二齒輪組脫離配合。
10. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，還包括探測裝置，所述探測裝置用於探測所述齒輪組件的齒輪是否轉動，並在 探測到所述齒輪在轉動後阻止可與所述齒輪組件配合的電動機被通電。
11. 如權利要求l所述的制動裝置，其特徵在於，還包括 制動力控制裝置，所述制動力控制裝置用於實現這樣的設置在制動施加循環過程中最初由所述剎車塊施加到夾緊表面上的制動力是在所述制動施 加循環結束時由所述剎車塊施加到所述夾緊表面上的最終夾緊力的一個預定 百分比。
12. 如權利要求ll所述的制動裝置，其特徵在於，所述制動力控制裝置聯 接到所述齒輪組件。
13. 如權利要求ll所述的制動裝置，其特徵在於，所述齒輪組件包括所述 制動力控制裝置。
14. 如權利要求ll所述的制動裝置，其特徵在於，在所述制動施加循環過 程中，所述齒輪組件與所述凸輪裝置脫離連接，而所述制動力控制裝置液壓地 或氣動地進行操作。
15. 如權利要求1所述的制動裝置，其特徵在於，所述齒輪組件包括當對應剎車塊上的襯墊磨損到預定程度時阻止可配合到所述齒輪組件的齒輪上的 電動機被通電的裝置。
16. —種制動裝置，包括一對具有面對表面的剎車塊，其中，所述剎車塊中的至少一個剎車塊安 裝成使該剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的另一剎車塊的表面運動；凸輪裝置，所述凸輪裝置連接到所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊， 以使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面運動；可壓縮的彈簧裝置，所述彈簧裝置聯接到所述凸輪裝置，以便致動所述凸輪裝置；以及彈性元件，所述彈性元件用於一旦所述彈簧裝置從壓縮狀態中釋放就加 速所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊 的運動。
17. 如權利要求16所述的制動裝置，其特徵在於，所述彈性元件用於在接 近或在制動釋放循環結束時減慢所述凸輪裝置的運動。
18. —種制動方法，包括 驅動連接到凸輪裝置的齒輪組中的齒輪，以便壓縮至少一個可壓縮的彈簧，其中，所述凸輪裝置連接到具有面對表面的一對剎車塊中的至少一個剎車塊，並且，所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊安裝成使其表面朝向和遠離所述剎車塊中的另一剎車塊的表面運動；根據所述彈簧的壓縮，使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面遠離所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面運動；在所述彈簧被壓縮之後，將所述彈簧保持在壓縮狀態中；以及 一旦所述彈簧從所述壓縮狀態中釋放，就解除所述彈簧的壓縮而致動所述凸輪裝置，並致使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面移動，以使所述剎車塊獲得制動施加位置，其中，在從所述釋放起的預定時間內獲得所述制動施加位置。
19. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，還包括-當所述剎車塊在制動施加循環過程中最初接觸夾緊表面時，所述剎車塊對所述夾緊表面施加最終夾緊力的一個預定百分比，其中，在所述制動施加循 環結束時所述最終夾緊力施加到所述夾緊表面。
20. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，還包括在接近或在制動釋放循環結束時，減慢所述剎車塊中的所述至少一個剎 車塊遠離所述剎車塊中的所述另一剎車塊的運動。
21.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，還包括一旦所述彈簧從所述壓縮狀態中釋放，加速所述剎車塊中的所述至少一 個剎車塊朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊運動。
全文摘要
一種電梯轎廂制動裝置包括壓縮個或多個彈簧的齒輪傳動組件，彈簧通過凸輪隨動件聯接到一個或一對剎車塊。當彈簧從受壓狀態中釋放時，在從制動施加循環開始起的預定時間內，剎車塊配合和抓住提升繩、提升裝置的一部分和轎廂導軌。在制動施加循環過程中，彈簧沿著凸輪表面移動凸輪隨動件，凸輪表面的形狀和設置致使凸輪隨動件移動剎車塊中的至少一個剎車塊朝向另一剎車塊移動。齒輪組件包括離合器裝置，在彈簧解除壓縮和受壓縮過程中，離合器裝置分別脫離與齒輪組件的齒輪或軸的配合以及與齒輪或軸的配合。當彈簧開始解除壓縮時，制動裝置中的彈性材料最初加速凸輪裝置的運動，並可在制動釋放循環結束時保護齒輪組件的齒輪免遭損壞。
文檔編號F16D65/28GK101565142SQ20091013704
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月21日 優先權日2008年4月21日
發明者W·格拉瑟 申請人:禾利斯脫-惠脫內電梯有限公司