ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ПАССАЖИРСКОГО КОНВЕЙЕРА И ПАССАЖИРСКИЙ КОНВЕЙЕР
PASSENGER CONVEYOR BRAKE AND PASSENGER CONVEYOR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к тормозному устройству для пассажирского конвейера, в частности к тормозному устройству, используемому как тормоз экстренного торможения пассажирского конвейера в случае аварии, либо иной нештатной ситуации.
Уровень техники
К пассажирским конвейерам относятся, например, эскалаторы или движущиеся дорожки. Эскалаторы представляют собой пассажирские конвейеры, которые обычно транспортируют пассажиров между этажами, расположенными, например, на различных уровнях в зданиях. Движущиеся дорожки обычно используются для переноса пассажиров между уровнями, проходящими горизонтально или с небольшим наклоном.
Эскалатор или движущаяся дорожка обычно включают раму, балюстрады с движущимися перилами, накладки ступеней, систему привода и тяговую цепь ступеней для приведения в движение накладок ступеней. Цепь ступеней движется по замкнутому пути между направляющими шкивами, расположенными на верхней площадке и нижней площадке соответственно. С левой и правой сторон рама включает ферму. Каждая ферма включает две концевых секции, формирующие площадки, соединенные наклонной средней секцией, либо, в случае движущейся дорожки - горизонтальной средней секцией. На одной из площадок, например в случае эскалатора это обычно верхняя площадка, устанавливается система привода или узел пассажирского конвейера, расположенного между фермами.
Система привода эскалатора или движущейся дорожки обычно включает цепь ступеней, приводной шкив цепи ступеней (например, в форме зубчатой звездочки или шестерни), вал и тяговый двигатель. Цепь ступеней движется по бесконечному замкнутому контуру, перемещаясь с одной площадки на другую и обратно. К цепи ступеней прикреплены накладки ступеней. Тяговый двигатель приводит в движение приводной шкив, который непосредственно или через дополнительное устройство передачи кинематически связан с цепью ступеней. Как правило, последнее звено привода выполнено в виде пары шкивов, расположенных на площадке разворота. Диаметр приводных шкивов обусловлен размером накладок ступеней и обычно составляет 750 мм для большинства эскалаторных систем. Приводные шкивы приводят в движение цепь ступеней. В альтернативных вариантах используется один или более узлов, расположенных на наклонном участке эскалатора или средней секции движущейся дорожки. Эти узлы также приводят в движение цепь ступеней посредством приводного шкива.
Существует ряд ситуаций, когда необходимо привести в действие тормоз для автоматической остановки, или предотвращения дальнейшего движения цепи ступеней. Например, если в эскалаторе возникает неисправность силовой передачи между двигателем и цепью ступеней, необходимо управлять положением ступеней эскалатора, поскольку в отсутствие движущей силы двигателя гравитационные силы могут вызвать нежелательное движение ступеней эскалатора.
В любом пассажирском конвейере должно быть устройство экстренного торможения для его включения в нештатной ситуации. Такое устройство экстренного торможения должно обеспечивать безопасную остановку любых движущихся частей конвейера, особенно цепи ступеней и накладок ступеней, и позволять удерживать эти части в неподвижном состоянии до окончания нештатной ситуации. В данном случае важна безотказность приведения в действие устройства экстренного торможения, даже и в случае полного отказа системы привода конвейера и/или его устройства управления, и возможность поддерживать заблокированное состояние в течение длительного времени.
Известные конструкции устройств экстренного торможения включают конструкции клинового типа и конструкции клещевого типа.
Конструкции клинового типа управляются механическим путем и используют подпружиненный клин, например клин, который при приведении в действие вдвигается пружиной между диском тормоза и неподвижным элементом, например поперечной балкой. Конструкция клинового типа обеспечивает самоблокировку устройства экстренного торможения, поскольку вращение тормозного диска приводит к дальнейшему смещению клина между тормозным диском и неподвижным элементом при достижении достаточно сильного фрикционного захвата между тормозным диском и клином. Однако для разблокирования тормоза экстренного торможения и возвращения пассажирского конвейера в положение готовности требуется пуск и обеспечение работы пассажирского конвейера на короткое время в противоположном направлении, что создает неудобства.
Конструкция клещевого типа имеет электрическое управление и использует тормозной рычаг, который при приведении в действие падает под действием собственного веса на тормозной диск для приложения на него затормаживающей силы. Для обеспечения эффективности работы форма диска должна быть строго определенной, что создает трудности при его изготовлении, а тормозной рычаг должен обладать значительным весом. В результате для перевода тормозного рычага из активизированного положения в неактивизированное положение, для возвращения пассажирского конвейера в положение готовности, требуется большая сила. Поэтому конструкции клещевого типа имеют высокую стоимость и требуют много места, особенно для размещения привода.
В подобных устройствах экстренного торможения желательно, чтобы для приведения в действие и поддержания заблокированного состояния, а также для возвращения тормозной системы в неактивное состояние готовности требовалась минимальная мощность. В частности, устройство экстренного торможения должно обладать способностью самоблокировки после приведения в действие. Кроме того, желательно, чтобы в устройстве экстренного торможения обеспечивалась возможность простого и удобного повторного пуска пассажирского конвейера.
Раскрытие изобретения
В варианте осуществления настоящего изобретения, приведенного в качестве примера, представлено тормозное устройство для пассажирского конвейера, включающего по меньшей мере одну подвижную деталь. Тормозное устройство включает тормозной элемент, имеющий тормозную часть, связанную с подвижной частью пассажирского конвейера. Тормозной элемент может перемещаться в первом направлении в положение, в котором тормозная часть взаимодействует с подвижной частью пассажирского конвейера. Тормозной элемент, в состоянии, когда тормозная часть входит во взаимодействие с подвижной частью пассажирского конвейера, может перемещаться во втором направлении из положения начального взаимодействия тормозной части в положение затормаживания тормозного элемента. Перемещение тормозного элемента во втором направлении обеспечивается движением подвижной части пассажирского конвейера.
Изобретение описывает тормозное устройство для пассажирского конвейера с по меньшей мере одной подвижной частью, включающее тормозной элемент, содержащий тормозную часть, которая установлена с возможностью перемещения в первом направлении в положение взаимодействия с подвижной частью и во втором направлении посредством движения подвижной части из положения начального взаимодействия с подвижной частью в положение торможения тормозного элемента. Конвейер может представлять собой эскалатор или движущуюся дорожку. Также конвейер может содержать бесконечный тяговый элемент, установленный вокруг подвижной части, выполненной в виде шкива, с возможностью приведения в движение конвейера. Кроме того, конвейер может содержать приводной узел и приводной шкив, связанный с указанным узлом, приводящий в движение бесконечный тяговый элемент, причем подвижная часть приводится в движение посредством приводного шкива или компонента, приводимого в движение приводным шкивом. Подвижная часть может иметь круговой наружный край, а тормозной элемент в положении торможения может быть направлен по существу по касательной относительно наружного края. Подвижная часть может иметь на по меньшей мере одной стороне тормозную дисковую конструкцию, установленную по наружному краю подвижной части с возможностью взаимодействия с тормозной частью посредством трения и/или соответствия формы. Тормозной элемент может быть установлен с возможностью перемещения в первом линейном направлении и взаимодействия тормозной части с подвижной частью, при этом первое линейное направление определяет первое направление. Также дополнительно может включаться опорный элемент, установленный с возможностью перемещения в первом направлении между нерабочим положением, в котором отсутствует взаимодействие тормозной части с подвижной частью, и рабочим положением, в котором тормозная часть взаимодействует с подвижной частью, и во втором направлении, на котором расположен тормозной элемент. Устройство может содержать пружину, установленную с возможностью перемещения тормозного элемента в нерабочее положение. Второе направление может быть другим по отношению к первому направлению. Тормозной элемент может быть установлен с возможностью поворота вокруг оси поворота, по существу перпендикулярной плоскости перемещения подвижной части, причем второе направление может быть направлено по окружности относительно оси поворота. Тормозной элемент может быть также установлен с возможностью поворота вокруг оси между положением начального взаимодействия и положением торможения на угол от 10 до 45 градусов, в частности на угол от 20 до 30 градусов, предпочтительно на угол приблизительно 25 градусов. Устройство может также включать стопорный элемент, причем тормозной элемент может дополнительно содержать упор, установленный с возможностью при перемещении тормозного элемента во втором направлении из положения начального взаимодействия тормозной части в положение торможения тормозного элемента упираться в стопорный элемент. Ось поворота может быть смещена в направлении, перпендикулярном первому направлению, относительно упорного участка клиновидной части. Стопорный элемент может быть установлен с возможностью смещения во втором линейном направлении. Второе линейное направление может быть по существу параллельно плоскости движения подвижной части. Второе линейное направление может быть горизонтальным. Первое линейное направление может быть параллельно второму линейному направлению. Причем стопорный элемент может быть установлен на опорном элементе с возможностью скольжения вперед и назад во втором линейном направлении. Опорный элемент также может содержать первый ограничитель перемещения стопорного элемента во втором линейном направлении к подвижной части и второй ограничитель перемещения стопорного элемента во втором линейном направлении от подвижной части, причем первый и второй ограничители могут быть разнесены друг относительно друга во втором линейном направлении. Стопорный элемент может содержать клиновидную часть, имеющую упорный участок, в который упирается упор тормозного элемента в положении торможения. Упорный участок представляет собой грань, наклоненную к подвижной части относительно второго линейного направления. Упорный участок наклонен под углом от 1 до 20 градусов, в частности под углом от 3 до 10 градусов, предпочтительно под углом около 5 градусов. Устройство может дополнительно включать электрически управляемый исполнительный элемент передвижения тормозного элемента в первом направлении в положение взаимодействия с подвижной частью. Исполнительный элемент может представлять собой соленоид и приводной шток, соединенный с тормозным элементом, при этом соленоид может быть выполнен с возможностью смещения приводного штока во включенном состоянии со смещением тормозного элемента в первом направлении в положение взаимодействия с подвижной частью.
Еще один вариант изобретения описывает пассажирский конвейер, включающий тяговую цепь, накладки, связанные с тяговой цепью, устройство привода тяговой цепи и тормозное устройство. Тормозное устройство может быть устройством экстренного торможения.
Использованные в качестве примеров варианты осуществления изобретения будут подробно описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен общий вид устройства экстренного торможения в неактивизированном состоянии;
На Фиг.2 представлен вид сбоку варианта осуществления, показанного на Фиг.1, в неактивизированном состоянии;
На Фиг.3 представлен вид сбоку варианта осуществления, показанного на Фиг.1 и 2, в активизированном состоянии;
На Фиг.4 представлен увеличенный вид сечения варианта осуществления согласно Фиг.3, в активизированном состоянии;
На Фиг.5 представлен вид сверху фрагмента варианта осуществления, показанного на Фиг.4; и
На Фиг.6 представлен увеличенный фрагмент изображения Фиг.4.
Осуществление изобретения
Представленное на Фиг.1 и остальных фигурах устройство экстренного торможения, соответствующее варианту осуществления, обозначено цифрой 10. На Фиг.1 представлен общий вид устройства 10 экстренного торможения в неактивизированном состоянии. Цифрой 12 обозначена зубчатая звездочка эскалатора или движущейся дорожки, представляющие собой варианты осуществления пассажирского конвейера. Звездочка 12 установлена на валу 14 с возможностью поворота, а вал 14 прямо или посредством устройства передачи связан с тяговым двигателем (не показан) пассажирского конвейера. Таким образом, тяговый двигатель вращает звездочку. Звездочка 12 приводит в движение цепь ступеней (не показана) пассажирского конвейера. Например, звездочку 12 может охватывать вокруг бесконечный приводной ремень (не показан) так, чтобы захватывать радиально выступающие зубья (один из которых обозначен цифрой 16 на Фиг.1) по окружности звездочки 12. В процессе работы приводной ремень вступает во взаимодействие с цепью ступеней пассажирского конвейера так, что цепь ступеней проходит по замкнутому пути между одной из площадок пассажирского конвейера, на которой расположена звездочка 12 (например, верхней площадкой в том случае, если пассажирский конвейер является эскалатором), и другой из площадок пассажирского конвейера. Тем самым звездочка 12 определяет плоскость, перпендикулярную валу 14, в которой будет двигаться цепь ступеней пассажирского конвейера.
Звездочка 12 может быть соединена непосредственно с выходным валом тягового двигателя, например электродвигателя, чтобы приводиться во вращение выходным валом. В альтернативном варианте кинематическая связь может быть осуществлена посредством устройства передачи, например, жесткого прикрепления выходного шкива к выходному валу тягового двигателя (который также может быть электродвигателем), охватывания приводным ремнем выходного шкива двигателя и, одновременно, главного приводного шкива (не показан) большого диаметра, причем главный приводной шкив жестко соединен с возможностью вращения со звездочкой 12. Например, главный приводной шкив может быть жестко связан с возможностью вращения с валом 14 либо может составлять единое целое со звездочкой 12. В приведенном для иллюстрации примере при нормальной работе пассажирского конвейера, то есть в неактивизированном положении устройства 10 экстренного торможения или иного устройства торможения, звездочка 12 вращается против часовой стрелки, как это показано стрелкой А на Фиг.1 и 2.
Устройство 10 экстренного торможения включает тормозной элемент 18, ползунок 20, выполняющий функцию стопорного элемента, опорный элемент 22, основание 24, шток (см. Фиг.3 и 4), основную пружину 28, возвратную пружину 30 и соленоид 32 в качестве активирующего элемента устройства 10 экстренного торможения.
Тормозной элемент 18 имеет вытянутую форму, и его продольная ось обозначена как Y. На одном из продольных концов тормозного элемента 18 сформирована тормозная часть 34, а на противоположном продольном конце тормозного элемента 18 сформирован упор 36 (см. Фиг.2). Тормозной элемент 18 закреплен на опорном элементе 22 посредством шарнира 38 так, что он может поворачиваться вокруг оси поворота (обозначена через X) между неактивизированным положением (изображено на Фиг.1 и 2) и положением затормаживания (изображено на Фиг.3-5). Как будет показано более подробно далее, поворот тормозного элемента 18 вокруг оси Х определяет второе направление, в котором может перемещаться тормозной элемент 18. Вращательное движение тормозного элемента 18 дает возможность его продольной оси Y в неактивизированном положении занимать по существу горизонтальное положение, а в положении затормаживания тормозного элемента 18 его продольная ось Y наклонена под углом α, равным примерно 25 градусов, к горизонтальному направлению (см. Фиг.3 и 4).
Как будет более подробно показано ниже, тормозной элемент 18 вместе с опорным элементом 22 также может смещаться в первом направлении (или, точнее, в первом линейном направлении), которое в показанном варианте осуществления является горизонтальным направлением. Это смещение позволяет ввести тормозную часть 34 тормозного элемента 18 во взаимодействие с тормозной конструкцией 50а-50h, имеющейся в одной из боковых поверхностей звездочки 12. Тормозная конструкция включает группу выступов 50а-50h, выступающих в направлении вала 14 наружу от боковой поверхности звездочки 12. Выступы 50а-50h следуют друг за другом по окружности звездочки 12. В представленном примере угловое расстояние между любыми соседними двумя выступами 50а-50h составляет около 45° соответственно. Хотя в показанном на чертежах варианте осуществления имеется только одна тормозная конструкция 50а-50h на одной из боковых поверхностей звездочки 12, понятно, что в случае, если требуется двухстороннее взаимодействие тормозной конструкции с тормозной частью 34 тормозного элемента 18, такая же конструкция может быть и на противоположной боковой поверхности звездочки 12, которая не показана на фигурах.
Как хорошо видно на Фиг.3 и 4, ползунок 20 имеет клиновидную часть 40, проходящую по существу горизонтально, при этом наконечник 42 клиновидной части 40 направлен в сторону звездочки 12. Нижняя часть 46 клиновидной части 40 опирается сверху на опорный элемент 22, может скользить по нему и вытянута по существу горизонтально. Верхняя сторона 44 клиновидной части наклонена по отношению к нижней части 46 под углом β, составляющим примерно 5°. На верхней стороне 44 клиновидной части 40 имеется упорный участок 48, которая в положении затормаживания тормозного элемента 18 (как это показано на Фиг.3 и 4) упирается в упор 36, сформированный на тормозном элементе 18.
Напротив клиновидной части 40 в горизонтальном направлении, т.е. в направлении, противоположном звездочке 12, один конец 52 штока 26 неподвижно закреплен внутри углубления, сделанного в ползунке 20. Шток 26 проходит по существу горизонтально, и его противоположный конец 54 вставлен в соленоид 32, который выполняет функцию электрически управляемого исполнительного элемента. Цилиндрическая пружина 28, выполняющая функцию основной пружины, окружает шток 26, и один продольный конец ее упирается в ползунок 20, а противоположный конец упирается в кожух соленоида 32. Таким образом, основная пружина 28 создает смещающую силу, толкающую ползунок 20 во втором линейном направлении, обозначенном продольной осью Z штока 26 и продольной осью ползунка 20, от кожуха соленоида 32 к звездочке 12. Эта смещающая сила компенсируется соленоидом 32, который фиксирует длину штока 26 во втором линейном направлении снаружи кожуха соленоида 32. При подаче тока в соленоид 32 создаваемая сила втягивает шток 26 в кожух соленоида 32 с соответствующим уменьшением длины штока 26, выходящего за пределы кожуха. Таким образом, в полностью включенном состоянии соленоида 32 ползунок 20 будет находиться в крайнем правом положении, показанном на Фиг.1 и 2 (т.е. в наиболее удаленном положении от звездочки 12 во втором линейном направлении). В этом положении тормозная часть 34 тормозного элемента 18 не может вступить во взаимодействие с тормозной конструкцией звездочки 12, поэтому это положение определяет неактивизированное положение "готовности" ползунка 20 и тормозного устройства 10 в целом. В полностью отключенном состоянии соленоида 32 ползунок будет находиться в наиболее близком положении к звездочке 12 во втором линейном направлении. Как будет показано ниже, установка ползунка 20 в это положение приводит в действие устройство 10 экстренного торможения и в результате переведет тормозной элемент 18 в его положение затормаживания, изображенное на Фиг.3-6.
Ползунок 20 закреплен на опорном элементе 22 так, чтобы он мог скользить в пределах определенного интервала во втором линейном направлении, определяемом осью Z штока 26. Кроме того, опорный элемент 22 сам опирается на основание 24 так, что может скользить в пределах определенного интервала во втором линейном направлении. Опорный элемент 22 может, например, включать линейную направляющую конструкцию, взаимодействующую с соответствующей структурой ползунка 20 и допускающую относительное смещение в пределах имеющегося интервала ползунка 20, относительно опорного элемента 22 во втором линейном направлении к звездочке 12 и от нее. Это относительное перемещение может, например, быть ограничено соответствующими левым и правым упорами линейной направляющей структуры. Поэтому приведение в действие штока 26 путем включения или выключения соленоида 32 сначала вызовет смещение ползунка 20 во втором линейном направлении относительно опорного элемента 22, который неподвижен относительно основания 24. После того как ползунок 20 достиг левого или правого упоров, дальнейшее движение штока 26 во втором линейном направлении вызовет соответствующее смещение во втором линейном направлении опорного элемента 22 вместе с ползунком 20 к звездочке 12 или от нее. Это смещение, соответственно, также переместит тормозной элемент 18 ближе к звездочке 12 или дальше от звездочки 12.
Приведение в действие устройства 10 экстренного торможения для активизации и разблокирования режима торможения осуществляется следующим образом.
Как было показано выше, при нормальной работе с неактивизированным устройством 10 экстренного торможения в соленоид 32 подается электрический ток, в результате чего шток 26 находится в наиболее втянутом положении внутри кожуха соленоида 32. При этом ползунок 20 отведен максимально вправо на Фиг.1 и 2 (т.е. максимально удален от звездочки 12 во втором линейном направлении), и тормозной элемент 18 не может взаимодействовать с тормозной конструкцией звездочки 12. Звездочка 12 вращается против часовой стрелки по направлению стрелки А.
Для приведения в действие устройства 10 экстренного торможения ток через соленоид 32 отключается. Под действием основной пружины 28 шток 26 выйдет из кожуха и сдвинет ползунок 20 во втором линейном направлении в сторону звездочки 12. В первой фазе ползун 20 переместится относительно опорного элемента 22, который остается неподвижным относительно основания 24. При этом клиновидная часть 40 ползунка 20 сместится под упор 36 тормозного элемента 18. Во второй фазе после того, как ползун 20 уперся в соответствующий левый упор опорного элемента 22, опорный элемент 22 вместе с ползуном 20 сдвинутся дальше в сторону звездочки 12 во втором линейном направлении. Поскольку тормозной элемент 18 (который в данной фазе расположен горизонтально, т.е. его продольная ось Y проходит во втором линейном направлении) установлен посредством шарнира 38 на опорном элементе 22, перемещение во второй фазе приблизит тормозной элемент 18 к звездочке 12. Это смещение тормозного элемента 18 определяет первое линейное направление, которое в данном варианте осуществления совпадает со вторым линейным направлением, определяемым движением ползунка 20. Следует, однако, заметить, что в других вариантах осуществления первое и второе линейные направления могут отличаться друг от друга.
В результате смещения тормозного элемента 18 в первом линейном направлении тормозная часть 34 тормозного элемента 18 вступит во взаимодействие с одним выступом 50b из выступов 50a-50h тормозной конструкции, расположенной на боковой поверхности звездочки 12 по ее окружности. Сцепление тормозного элемента 18 с выступом 50b звездочки 12, все еще вращающейся в направлении против часовой стрелки (см. стрелку А), вызовет поворот тормозного элемента 18 в шарнире 38 по часовой стрелке так, что угол α, под которым продольная ось Y тормозного элемента 18 наклонена относительно второго продольного направления, увеличится. Поскольку шарнир 38 расположен между концом тормозного элемента, на котором сформирована тормозная часть 34, и концом тормозного элемента, противоположного тормозной части 34, на котором сформирован упор 36, и также расположен выше верхней стороны 46 клиновидной части 40 ползунка 20 (т.е. шарнир 38 смещен в направлении, перпендикулярном первому направлению, относительно верхней стороны 46 клиновидной части 40) движение поворота тормозного элемента 18 по часовой стрелке заставит упор 36 сместиться к клиновидной части 40 ползунка 20. При этом в завершающей фазе движения поворота упор 36 упрется в соответствующий упорный участок 48, сформированный в верхней стороне 44 клиновидной части 40 ползунка 20. Этим тормозной элемент 18 установится в положение затормаживания, в котором тормозной элемент 18 не может поворачиваться далее по часовой стрелке, но все еще находится во взаимодействии со звездочкой 12. При этом в положении затормаживания тормозного элемента 18 также прекращается вращение звездочки 12 против часовой стрелки из-за того, что тормозной элемент 18 заклинивает между звездочкой 12 с одной стороны и клиновидной частью 40 с другой стороны. В положении затормаживания угол α составляет примерно 25 градусов, и тормозной элемент 18 будет расположен по существу по касательной к окружности звездочки 12, при этом продольная ось Y тормозного элемента направлена по существу перпендикулярно окружности звездочки 12 (угол γ на Фиг.4 составляет 90 градусов).
Кроме того, как показано на чертежах, желательно, чтобы шарнир 38 был расположен так, чтобы расстояние от шарнира до упора 36 было меньше, чем расстояние от шарнира 38 до тормозной части 34, и вследствие этого тормозная сила, приложенная звездочкой 12 к ползунку 20, еще увеличилась соответственно отношению расстояния от шарнира 38 до тормозной части 34 к расстоянию от шарнира 38 до упора 36.
N
H
N
H
Расклинивающий эффект положения затормаживания тормозного элемента 18 является самоблокирующимся, как хорошо видно на Фиг.4-6. В точке А, в которой в положении затормаживания тормозного элемента 18 упор 36 тормозного элемента 18 и упорный участок 48 клиновидной части 40 касаются друг друга, тормозной элемент 18 прилагает силу F к клиновидной части 40, компонента F которой ортогональна нижней поверхности 46 ползунка 20, а компонента F параллельна нижней поверхности 46 ползунка 20. Компонента F, ортогональная нижней поверхности 46, воздействует целиком на раму конвейера через ползунок 20. Поскольку шарнир 38 расположен выше, чем упорный участок 48, сформированная в верхней поверхности клиновидной части 40 компонента F направлена в сторону звездочки 12 (см. Фиг.6). Поэтому звездочка 12, в положении затормаживания тормозного элемента 18, будет прикладывать силу к клиновидной части 40 ползунка 20, толкая ползунок 20 во втором линейном направлении к звездочке 12. Этим будет еще усиливаться тормозящий эффект и поддерживаться стабильным положение затормаживания после его установления. Полная затормаживающая сила будет поддерживаться даже в случае снятия воздействующей силы, приложенной основной пружиной 28 к ползунку 20 (например, при включении соленоида 32).
Максимальная затормаживающая сила, создаваемая устройством 10 экстренного торможения, ограничивается только прочностью разрушения устройства 10 экстренного торможения, в частности тормозного элемента 18 и ползунка 20. Ни максимальная затормаживающая сила, ни максимальное время поддержания этой затормаживающей силы не зависит от подачи питания в соленоид 32. Поэтому пассажирский конвейер может сохранять состояние затормаживания вне зависимости от того, подводится ли электроэнергия к соленоиду 32 или нет. Действительно, соленоид 32 и основная пружина 28 необходимы только для того, чтобы сдвинуть ползунок 20 и тормозной элемент 18 в активизированное положение, в котором возможен захват тормозной частью 34 тормозной конструкции. Сила, необходимая для приведения в действие устройства экстренного торможения, может быть много меньше, чем сила затормаживания, которая должна прикладываться тормозным элементом 18 для остановки конвейера.
Выход из состояния затормаживания устройства экстренного торможения возможен при вращении звездочки 12 в обратном направлении (т.е. по часовой стрелке в варианте осуществления, показанном на фигурах), а также при вращении звездочки 12 в обычном направлении (т.е. против часовой стрелки в варианте осуществления, показанном на чертежах).
В случае когда звездочка 12 вращается в обратном направлении, звездочка 12 повернет тормозной элемент 18 против часовой стрелки обратно к его неактивизированному положению (горизонтальное положение в варианте осуществления, показанном на фигурах). При этом включение тока в соленоид 32 для того, чтобы отвести обратно ползунок 20 и тормозной элемент 18 во втором линейном направлении от звездочки 12, вызовет расцепление тормозной части 34 тормозного элемента 18 и тормозной конструкции. Для этого достаточно слегка уменьшить прикладываемую основной пружиной 28 поджимающую силу, для чего достаточно подачи относительно слабого тока в соленоид 32. Как только тормозной элемент перестает быть сцепленным со звездочкой 12, возвратная пружина 30 повернет тормозной элемент 18 обратно в исходное неактивизированное положение (горизонтальное положение на фигурах), а в результате подачи тока в соленоид 32 ползунок 20 и тормозной элемент 18 отодвинутся назад в неактивизированное положение, показанное на Фиг.1 и 2.
Устройство 10 экстренного торможения может быть разблокировано также и в случае вращения звездочки 12 в прямом направлении. В этом случае звездочка 12 прикладывает силу, поворачивающую тормозной элемент 18 по часовой стрелке. Поэтому для разблокирования тормоза ползунок 20 сдвигается назад, т.е. сдвигается во втором линейном направлении от звездочки 12 подачей тока в соленоид 32. После включения соленоида 32 втягивание штока 28 в кожух соленоида 32 на первом этапе вызовет только смещение ползунка 20 относительно опорного элемента 22 во втором линейном направлении от звездочки 12, при этом тормозной элемент 18 все еще находится во взаимодействии с тормозной конструкцией. Из-за наклона клиновидной части 40 звездочка 12 теперь может повернуть тормозной элемент 18 дальше по часовой стрелке, а угол α будет увеличиваться, в результате чего взаимодействие тормозной части 34 с тормозной конструкцией будет все больше ослабевать.
Соленоид 32 остается включенным, втягивая ползунок 20 все дальше так, что ползунок доходит до правого упора опорного элемента 22, после чего ползунок 20 вместе с опорным элементом 22 отводится дальше в исходное неактивизированное положение. В результате тормозной элемент 18 полностью выходит из взаимодействия с тормозной конструкцией 50 и, тем самым, разблокирует устройство 10 экстренного торможения. После этого под действием возвратной пружины 30 и веса тормозного элемента 18 восстанавливается исходное неактивизированное состояние тормозного элемента 18.
H
N
Сила, необходимая для отведения ползунка 20 на начальном этапе процесса разблокирования устройства 10 экстренного торможения, существенно ниже затормаживающей силы, необходимой для остановки конвейера, и того же порядка, что и сила, необходимая для приведения в действие устройства 10 экстренного торможения. Это даже применимо в случае вращения звездочки 12 в прямом направлении при разблокировании тормоза, поскольку для отведения ползунка 20 по сути только горизонтальная компонента F (достаточно небольшая) силы, приложенная к клинообразной части 40 звездочкой 12 через тормозной элемент 18, и нормальная компонента F этой силы, помноженная на коэффициент трения, должны быть скомпенсированы основной пружиной и соленоидом 32 (см. Фиг.6).
В приведенном в качестве примера варианте осуществления, описанном выше, используется клиновидное тормозное устройство для конвейера, которое может быть приведено в действие небольшим и компактным приводным механизмом, требующим небольшой мощности. Сравнительно небольшие активизирующие силы и/или разблокирующие силы необходимы для приведения в действие тормозного устройства и/или разблокирования его состояния затормаживания. Кроме того, тормозное устройство после его активизации может быть возвращено из состояния затормаживания обратно в неактивизированное состояние при движении конвейера в любом направлении. Силы, необходимые для разблокирования состояния затормаживания, могут быть достаточно небольшими вне зависимости от того, в прямом или обратном направлении движется конвейер при снятии состояния затормаживания. Благодаря небольшим активизирующим и разблокирующим силам, может использоваться небольшое и компактное исполнительное устройство. Например, тормозное устройство может иметь электрическое управление для активизации тормозного устройства и/или разблокирования его активированного состояния посредством электрических приводных средств, например соленоида.
Тормозное устройство включает тормозной элемент, имеющий тормозную часть, которая может вступать во взаимодействие с подвижной частью пассажирского конвейера. Тормозной элемент может перемещаться в первом направлении в положение, в котором тормозная часть вступает во взаимодействие с подвижной частью пассажирского конвейера и с тормозным элементом. В состоянии, когда тормозная часть сцеплена с подвижной частью конвейера, тормозной элемент может продвинуться дальше во втором направлении из положения начального взаимодействия тормозной части в положение затормаживания тормозного элемента. Смещение тормозного элемента во втором направлении происходит под действием движения подвижной части конвейера. Таким образом, видно, что активизация (воздействие на тормозное устройство для перевода его в состояние затормаживания) и/или разблокирование (воздействие на тормозное устройство для разблокирования его состояния затормаживания) тормозного устройства включает смещение тормозного элемента в первом направлении, в то время как само по себе торможение включает смещение тормозного элемента во втором направлении. Используя различные перемещения тормозного элемента для активизации/разблокирования и торможения, соответственно, можно использовать для каждого из этих смещений разные приводные устройства. В частности, смещение тормозного элемента в первом направлении, которое обычно должно было обеспечиваться внешним приводом (например, электрически управляемым приводом), может быть задано так, что потребует только незначительной инициирующей силы. Напротив, для создания большой затормаживающей силы смещение тормозного элемента во втором направлении может создаваться приводом самого конвейера. Таким образом, для тормозного устройства может быть использован компактный пусковой и исполнительный механизм, от которого не требуется большой силы. Такой исполнительный механизм может, например, содержать небольшой электромагнитный привод, например соленоид.
Если тормозной элемент может перемещаться также и в направлении, противоположном первому направлению, тормозное устройство после его приведения в действие может быть установлено в исходное положение приложением относительно небольшой инициирующей силы в направлении, противоположном первому направлению.
В вариантах осуществления, приведенных в качестве примера, пассажирским конвейером может быть эскалатор или движущаяся дорожка. Конвейер может включать шкив, например барабан или звездочку, вокруг которого обходит бесконечный тяговый элемент, например цепь ступеней или плит, для приведения в действие конвейера. В этом случае в качестве подвижной части конвейера может быть использован шкив или часть, жестко соединенная со шкивом. В качестве шкива может быть приводной шкив или тяговый шкив, приводимый в движение приводным узлом конвейера так, что приводной шкив приводит в движение, прямо или через механизм силовой передачи, бесконечный тяговый элемент, приводящий в действие конвейер. В этом случае в качестве подвижной части может быть использован сам приводной шкив либо компонент, включенный в кинематическую цепь приводного шкива. Бесконечный тяговый элемент может, например, быть выполнен в виде ленты ступеней/цепи ступеней эскалатора или движущейся ленты/цепи плит движущейся дорожки.
Когда подвижная часть конвейера имеет круговой наружный контур, тормозной элемент, находящийся в положении затормаживания, может быть ориентирован по существу по касательной к окружности этой подвижной части. Этим обеспечивается оптимальная передача движущей силы от подвижной части к тормозному элементу в состоянии его затормаживания для сохранения состояния затормаживания. Кроме того, для разблокирования состояния затормаживания тормозной элемент может перемещаться в прямом направлении относительно движения подвижной части, так же как и в обратном направлении, относительно направления движения подвижной части.
В одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, в подвижной части конвейера используется тормозная дисковая конструкция на по меньшей мере одной ее боковой стороне. Эта тормозная дисковая конструкция может располагаться по наружному контуру подвижной части и может вступать во взаимодействие с тормозной частью тормозного элемента, используя трение и/или соответствие формы. Например, тормозная дисковая конструкция может включать несколько тормозных частей, расположенных друг за другом с угловыми интервалами по окружности подвижной части.
В другом варианте осуществления, приведенном в качестве примера, тормозное устройство может также включать опорный элемент, на котором установлен тормозной элемент так, что тормозной элемент может смещаться во втором направлении. В такой конфигурации опорный элемент сам может смещаться в первом направлении между неактивизированным положением, в котором тормозная часть тормозного элемента не сцеплена с подвижной частью конвейера, и активизированным положением, в котором тормозная часть тормозного элемента может вступать во взаимодействие с подвижной частью конвейера.
В еще одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, тормозное устройство может включать возвратную пружину, установленную так, чтобы толкать тормозной элемент в неактивизированное положение, в котором тормозная часть не взаимодействует с подвижной частью конвейера. После разблокирования заторможенного состояния тормозного устройства такая разблокирующая пружина обеспечивает возвращение тормозного элемента в исходное неактивизированное положение.
В еще одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, первое и второе направления могут отличаться друг от друга, например первое направление может быть линейным направлением, а второе может быть направлением по окружности кругового контура.
В еще одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, тормозной элемент может быть установлен так, что может поворачиваться вокруг оси поворота, расположенной по существу перпендикулярно плоскости движения подвижной части конвейера, а второе направление может быть направлено по окружности относительно оси поворота. Например, тормозной элемент может поворачиваться вокруг оси поворота под углом от 10° до 45°, или, более точно, под углом от 20° до 30°, или, еще точнее, под углом примерно 25°, между положением начального сцепления тормозной части с подвижной частью конвейера и положением затормаживания тормозного элемента.
В еще одном варианте осуществления, приведенном в качестве примера, первое направление определено первым линейным направлением, и тормозной элемент может перемещаться в первом линейном направлении для приведения тормозной части во взаимодействие с подвижной частью конвейера. Это позволяет использовать ряд устройств и конфигураций для перемещения тормозной части в первом линейном направлении с тем, чтобы привести в действие тормозное устройство. В частности, могут быть использованы электрические исполнительные устройства, например устройства с соленоидом и якорем, который может перемещаться в линейном направлении, соответственно состоянию включения соленоида.
Для обеспечения надежности состояния затормаживания, при котором тормозной элемент поддерживается в положении затормаживания продолжительное время после приведения в действие тормозного устройства, в еще одном варианте осуществления, использованном в качестве примера, тормозное устройство также может иметь упорный участок, расположенный так, что смещение тормозного элемента во втором направлении из положения начального сцепления тормозной части в положение затормаживания тормозного элемента смещает упорный участок так, что она упирается в стопорный элемент. Для того чтобы сдвинуть тормозной элемент из его исходного положения в положение затормаживания после того, как его тормозная часть пришла во взаимодействие с подвижной частью пассажирского конвейера, в приведенном примере ось поворота, вокруг которой может поворачиваться тормозной элемент, может быть смещена в направлении, перпендикулярном первому направлению, относительно упорного участка упомянутой клиновидной части.
Стопорный элемент может быть неподвижным. Однако приведение в действие тормозного элемента с тем, чтобы вызвать смещение тормозного элемента в положение затормаживания, и/или для разблокирования из положения затормаживания, может быть облегчено, если сам стопорный элемент может смещаться во втором линейном направлении. Например, второе линейное направление может проходить по существу параллельно плоскости перемещения подвижной части пассажирского конвейера. В одном примере второе линейное направление может быть горизонтальным направлением. Первое линейное направление может быть параллельно второму линейному направлению либо второе линейное направление может даже совпадать с первым линейным направлением. В этом случае было бы удобно, чтобы смещения тормозного элемента в первом линейном направлении и смещения стопорного элемента во втором линейном направлении инициировались одним исполнительным элементом.
В другом варианте осуществления, использованном в качестве примера, стопорный элемент может содержать клиновидную часть, образующую поверхность упора, в которую упирается упорный участок тормозного элемента в его положении затормаживания. Поверхность упора может быть сформирована на грани клиновидной части, сужающейся в сторону подвижной части конвейера, относительно второго линейного направления. Например, поверхность упора может быть наклонена относительно второго линейного направления под углом от 1 до 20 градусов, более точно, под углом от 3 до 10 градусов, и еще более точно, под углом примерно 5 градусов. Специфическим преимуществом стопорного элемента клиновидной формы является то, что выведение тормозного элемента из его положения затормаживания упрощено в ситуации, когда подвижная часть движется в прямом направлении в процессе разблокирования тормозного элемента из положения затормаживания, поскольку отведение стопорного элемента в направлении, противоположном второму линейному направлению, т.е. в направлении от подвижной части, дает возможность подвижной частью сместить тормозной элемент во втором направлении за пределы положения затормаживания тормозного элемента.
В другом варианте осуществления, использованном в качестве примера, стопорный элемент может устанавливаться на опорном элементе, например, чтобы иметь возможность скользить вперед и назад во втором линейном направлении. Кроме того, опорный элемент может, например, включать первый ограничитель, ограничивающий движение опорного элемента во втором линейном направлении к подвижной части конвейера, и опорный элемент может включать второй ограничитель, ограничивающий перемещение стопорного элемента во втором линейном направлении от подвижной части конвейера. В этом варианте осуществления первый и второй упоры сдвинуты друг относительно друга во втором линейном направлении.
Другой вариант осуществления, использованный в качестве примера, относится к пассажирскому конвейеру, включающему описанное выше тормозное устройство. В приведенном для примера варианте осуществления такого конвейера тормозное устройство может представлять собой устройство экстренного торможения.
В то время как изобретение было описано со ссылкой на примеры вариантов осуществления, специалистам должно быть понятно, что в нем могут быть сделаны различные изменения и что различные его элементы могут быть заменены эквивалентами. Кроме того, могут быть сделаны многочисленные модификации для адаптации конкретной ситуации или материала к принципам изобретения без отступления от его существа. Поэтому подразумевается, что изобретение не ограничено раскрытыми конкретными вариантами осуществления, но включает все варианты, попадающие в пределы области притязаний приложенной формулы изобретения.