ОПОРНАЯ ДЕТАЛЬ ДЛЯ ТОРМОЗНОГО ЭЛЕМЕНТА
BRAKING ELEMENT SUPPORT

Изобретение относится к опорной детали для фрикционного тормозного элемента, в частности для приводов роликовых штор, маркиз и им подобных.
Известны фрикционные тормозные устройства для приводов роликовых штор (на которые, в качестве примера и для простоты будут даны ссылки в дальнейшем), указанные устройства используются для торможения и/или замедления поворота ролика из-за веса роликовой шторы, которая намотана вокруг него. Пример таких устройств описан в полезной модели Италии номер 0000227599, где конец вала электромотора размещается внутри цилиндрического посадочного места в втулке, коаксиальной ему и выполненной за одно целое с опорной деталью для тормозного элемента, изготовленного из материала, который имеет высокий коэффициент трения.
Втулка имеет два боковых сквозных отверстия, которые диаметрально противоположны друг другу и которые связаны с цилиндрическим посадочным местом, тогда как конец вала имеет диаметральное сквозное отверстие, такое, что когда данный конец вставлен внутрь цилиндрического посадочного места втулки, отверстие конца вала и отверстия втулки могут быть выровнены относительно друг друга, и в них может быть размещен стержень, который запрессовывается в отверстие конца вала. Стержень выступает из отверстия конца вала и зацепляет изнутри отверстия втулки, позволяя не только передавать поворотное движение между валом и опорной деталью, при приведении вала в движение, но также смещать опорную деталь вдоль оси вала за счет давления стержня в осевом направлении на соответствующим образом профилированные стенки отверстий внутри втулки.
Осевое смещение опорной детали заставляет тормозной элемент вступать в контакт или выходить из контакта с неподвижной поверхностью. Когда вал находится в движении, это заставляет поворачиваться стержень, который, действуя на профилированные стенки отверстий втулки, отодвигает опорную деталь и тормозной элемент от неподвижной поверхности, и тем самым вал может поворачиваться свободно. Когда же вал находится в состоянии покоя, пружина заставляет опорную деталь и тормозной элемент прижиматься к неподвижной поверхности, блокируя их, и, следовательно, вал и роликовую штору.
Очевидно, что тормозное действие системы зависит от трения, создаваемого контактом между тормозным элементом и поверхностью. Трение зависит от используемых материалов и от размеров двух контактирующих поверхностей. Обычно используемые тормозные материалы имеют высокий коэффициент трения и высокую способность к рассеянию тепла, но являются очень хрупкими. Кроме того, необходимо учитывать, что внутри трубчатого мотора доступно только небольшое пространство, которое не позволяет использовать тормозные элементы большого размера. Малые площади контактных поверхностей ограничивают тормозное действие.
Чтобы система была эффективной, тормозной элемент должен быть жестко соединен с опорной деталью, чтобы между двумя частями отсутствовало относительное проскальзывание, при этом тормозное действие должно быть локализовано исключительно между тормозным элементом и неподвижной поверхностью.
Вышеупомянутая полезная модель номер 0000227599 не описывает какого-либо средства для блокировки тормозного элемента на опорной детали, и в ней не упоминается проблема, состоящая в том, что при использовании описанного выше конструктивного решения тормозной элемент скользит на опорной детали, с вытекающим из этого износом и/или разрушением опорной детали или тормозного элемента.
В коммерческих приводах применяется усовершенствование, предусматривающее, что на поверхности опорной детали имеются малые стержни, и в тормозном элементе формируются соответствующие посадочные места или отверстия, чтобы обеспечить взаимное блокирующее действие с помощью принудительного зацепления. Посадочные места, которые часто представляют собой сквозные отверстия, значительно уменьшают площадь поверхности трения тормозного элемента (с уменьшением тормозного действия) и создают конструктивно ослабленные зоны, в которых концентрируется большое количество напряжения за счет силы, прилагаемой стержнями. Именно в этих зонах формируются трещины и случаются разломы во время операции торможения в моторах высокой мощности.
Целью настоящего изобретения является создание тормозного устройства, которое не имеет недостатков прототипа.
Эта цель достигается опорной деталью, имеющей поверхность для установки фрикционного тормозного элемента, причем данная поверхность имеет блокировочные средства для блокировки тормозного элемента, отличающейся тем, что блокировочные элементы выполнены таким образом, чтобы удерживать тормозной элемент по меньшей мере вдоль секции его периферийного края. Основной отличительный признак устройства - это способ, которым выполняется блокировка тормозного элемента, причем указанный тормозной элемент принудительно поворачивается как одно целое с опорной деталью за счет захватного действия блокировочных элементов на по меньшей мере одну секцию периферийного края (т.е. на внешний или внутренний край, если он имеется) тормозного элемента.
Благодаря такому решению становится возможным исключить ослабление тормозного элемента отверстиями и сохранить максимальную площадь поверхности, которой соответствует большее тормозное действие. Так как тормозной элемент не подвергается действию внутренних нагрузок, он имеет более длительный срок службы и более надежен.
Преимущества устройства согласно изобретению будут показаны более ясно в последующем описании предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - вид с пространственным разделением деталей части привода роликовых штор, содержащего устройство согласно изобретению.
Фиг.2 - вид привода с компонентами на фиг.1 в сборе.
Фиг.3 - вид спереди опорной детали согласно изобретению.
Фиг.4 - вид сбоку опорной детали, показанной на фиг.3.
Фиг.5 - вид в разрезе по плоскости А-А на фиг.3.
Фиг.6 - аксонометрическое изображение передней стороны опорной детали, показанной на фиг.3.
Фиг.7 - вид спереди варианта опорной детали и тормозного элемента согласно изобретению.
На фиг.1. показаны компоненты устройства 10 согласно изобретению, которые размещаются внутри трубчатого корпуса (не показан) привода роликовых штор. Эти компоненты включают в себя вал 12 электромотора (не показан), коаксиальный с трубчатым корпусом и поддерживаемый подходящими подшипниками 13, только один из которых показан; упругие средства 14 (здесь, пружина), которые толкают опорную деталь 16, которая несет кольцевой тормозной элемент 20, изготовленный из материала с высоким коэффициентом трения, в направлении к сцепляющему кольцу 18 (его поверхности), изготовленному из того же материала (например, материал тормозной накладки) и крепящемуся на корпусе 24, который, в свою очередь, размещается внутри трубчатого корпуса. Опорная деталь 16 имеет возможность скольжения в осевом направлении относительно вала 12 между двумя позициями: первая позиция, в которой тормозной элемент 20 находится в контакте со сцепляющим кольцом 18, и вторая позиция, в которой они разведены; средства 22 передачи движения, расположенные между валом 12 и опорной деталью 16, содержат стержень 50, вставленный в соответствующее отверстие 52 вала 12 таким образом, что он выступает с обоих концов на некоторую величину. Общая функция средств 22 (которые могут быть заменены другими, функционально аналогичными элементами) заключается в отделении опорной детали 16 и тормозного элемента 20 от сцепляющего кольца 18, когда вал 12 поворачивается, оставляя их, однако, в контакте, когда вал 12 неподвижен. Упругие средства 14 давят на подшипник 13 и кольцевой выступ 38 опорной детали 16, чтобы толкать последнюю в направлении к сцепляющему кольцу 18; зубчатый передаточный шпиндель 26, который жестко соединен (выполнен за одно целое) с опорной деталью 16 и который проходит через элемент 20, сцепляющее кольцо 18 и корпус 24, чтобы соединиться кинематически с редуктором (не показан).
Устройство 10 работает следующим образом. Когда электромотор (и, следовательно, вал 12) неподвижен, упругие средства 14 прижимают опорную деталь 16 и тормозной элемент 20 к сцепляющему кольцу 18, предотвращая относительный поворот последних двух частей благодаря взаимному трению. Поворот шпинделя 26, соединенного с опорной деталью 16, сейчас блокирован. Так как шпиндель 26 через редуктор соединен с роликом роликовых штор, это удерживает его неподвижным.
Когда вал 12 поворачивается, стержень 50 также поворачивается, действует внутри опорной детали 16 (на наклонные поверхности 37, которые преобразуют поворотное движение в осевое смещение) и толкает ее в осевом направлении к упругим средствам 14, преодолевая их силу сопротивления. В результате элемент 20 отодвигается от кольца 18 на некоторое расстояние, давая возможность поворачиваться опорной детали 16, шпинделю 26 и, тем самым, ролику роликовой шторы. Очевидно, что смещение опорной детали 16 и тормозного элемента 20 происходит при обоих направлениях поворота вала 12.
На фиг.3-6 показана конструкция опорной детали 16. Она содержит круглый удерживающий диск 30, имеющий сформированное на его поверхности посадочное место 32 с краем 33, внутри которого может размещаться основание тормозного элемента 20, оставляя его выступающим от опорной детали 16. Край 33 ограничивает посадочное место 32, которое имеет по существу кольцевую форму, за исключением двух выпуклых зон 36, располагающихся диаметрально, которые направлены к центру диска 30.
Как можно увидеть на фиг.1, тормозной элемент 20 имеет форму, соответствующую посадочному месту 32, и может быть вставлен точно внутрь него без проскальзывания благодаря взаимодействию выпуклых зон 36 с ответными вогнутыми зонами 20а элемента 20.
Из вышеизложенного очевидно, что изобретение исключает ослабление тормозного элемента 20 отверстиями и обеспечивает сохранение его максимальной тормозной поверхности, так как край 33 удерживает тормозной элемент 20 вдоль всего его периферийного края (в этом случае, внешний периметр). Очевидно, что может быть достаточным удерживать тормозной элемент вдоль только части его периферийного края. Варианты воплощения изобретения предусматривают, что край 33 может иметь сформированные в нем уступы, отличные от выпуклых зон 36, разных количества и формы, не обязательно выполненные вдоль края 33, например, формируя многоугольное посадочное место (и многоугольный тормозной элемент). Альтернативное решение предусматривает (круглое) посадочное место без профилирования, причем трение и захват, обеспечиваемые краем 33, достаточны для удержания элемента 20 зафиксированным, или использование клейких веществ для его блокировки.
Вместо посадочного места в опорной детали 16 в форме углубления возможно использовать посадочное место в виде выступов - см. фиг.7. Например, было бы достаточно сформировать на плоской поверхности 132 опорной детали 116, соответствующей нижней стороне посадочного места 32 в предыдущем варианте воплощения, некоторое число выступов 136, форма которых и расположение, если смотреть на виде в плане, подобны выпуклым зонам 36, тем самым исключая края 33. Действие опорной детали 116 на тормозной элемент 120, размещенный между выступами 136, по блокировке поворота, остается неизменным. Возможны и другие типы выступов, в том что касается их количества и формы, при выполнении условия, что когда тормозной элемент размещается внутри посадочного места, образованного выступами, взаимодействие и/или трение предотвращают его поворот относительно опорной детали под ним, и тормозной элемент выступает от опорной детали на достаточную величину, чтобы вступить в контакт с сцепляющим кольцом (или поверхностью).
Предпочтительные результаты получаются при формировании выступов, как показано на фиг.7, вдоль периферии, обрезанной хордой (предпочтительно не диаметральной). Тем самым выступы могут иметь форму сегментов круга. С тормозным элементом 120 соответствующей формы (круг с одним или более отсутствующими сегментами круга на внешней стороне или на недиаметральной хорде) обеспечивается, что он не будет скользить на опорной детали 116. В случае элемента 20 отсутствующие сегменты круга имеют криволинейное основание 20а. В этом случае также может быть достаточным круговое расположение выступов (вдоль круглого тормозного элемента), которые удерживают опорную деталь с помощью давления и/или с помощью трения, но не с помощью взаимодействия.
В случае тормозного элемента с центральным отверстием (периферийный) край центрального (круглого или некруглого) отверстия может также использоваться в качестве блокировочной поверхности для блокировочных средств.