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Bremseinrichtung fUr eine Transportvorriclltung, insbesondere für
einen Aufzug oder ein Hebezeug.
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Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung fUr eine Transportvorrichtung,
die eine starke vertikale Beweoungskomponente aufweist, insbesondere für einen Aufzug
oder ein Hebezeug, mit einer bei der Transport bewegung sich drehenden Bremstrommel
und mit wenigstens einem, vorzussweise zwei Bremsbacken sowie mit Je einem radial
zur Trommelachse stehenden, zun LUften des zugeordneten Bremsbackens dienenden Topfmagneten,
der von zwel. in zueinander entgegengesetzten Umfangsrichtungen der Trommel sich
erstreckenden Tragarmen gehalten ist.
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In ihrer grundsätzüchen Ausführungsform weisen die herkömmlichen Bremsvorrichtungen
- soweit sie für Hebezeuge, wie z.B. Krane, Förderanlagen, Winden alle Art oder
Aufzüge bestimmt sind und als Doppelbackenbremsen ausgebildet sind - einarmige Hebel
auf, deren Schwenkachsen unterhalb
der waagerecht gelagerten Bremstrornmel
angeordnet sind, wobei die Anordnung in der Regel spiegelsymmetrisch zu der durch
die Bremstrommelachse gehenden Vertikal ebene getrorren ist. In der Höhe der Bremstrommelachse
sind in den bekannten Anordnungen zwei Bremsbacken vorgesehen, die an ihrer der
Trommel zugekehrten Stirnseite mit einem den Bremsvorgang durch einen erhöhten Reibungskoeffizienten
unterstützenden Bremsbelag versehen sind.
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Die Bremsbacken können dabei innerhalb oder außerhalb der Zylindermantelfläche
der rotierenden Brematronmel angeordnet sein und sind dann so geformt, daß sle sich
beim Bremsvorgang mit einer möglichst grossen, sich in Umfangsrichtung der Trommel
erstreckenden Angrfrtsflache an der Bremstrommel anlegen, welche gleichzeitig als
eine der beiden Hälften einer Kupplung ausgebildet sein kann. Duroh den Anpressdruck
der Bremsbacken entsteht ein in Umfangsrichtung der Bremstrommel wirkendes Bremamoment,
welches über die zur Lagerung der Brenisbacken dienenden Schwenkzapten in ein gegenUber
dem Schwungmoment der Transporteinrlchtung widerstandsfähiges Fundament oder Gehäuse
eingeleitet werden muss. Die oben erwähnten, zum Lüften der Bremsbacken dienenden
Bremshebel sind im Normalfall Uber die Befestigungszapfen der Bremsbacken hinaus
noch weiter verlängert und tragen in demwenigen Teil, der sich oberhalb der Bremstrommel
berindet, eine Federanordnung, deren Ausbildung im Einzelfall von der gewählten
Konstruktion abhängt und den zum Bremsvorgang notwendigen Anpressdruck der Bremsbacken
an die Bremstrommel erzeugt. Es ist allgemein üblich, daß die Bremskraft durch vorgespannte
Federn oder Gewichte erzeugt wird, während das Lüften der Bremse durch Magnetkraft,
durch
hydraulische, pneumatische oder elektromechanische Einrichtungen, wie z.B. MetorbremslüSter,
erfolgen kann. Dieses Prinzip hat sich vor allem bei Transportvorrichtungen nit
t einer starken vertikalen Bewegungskomponente, insbesondere bei Hebezeugen allgemein
durchgesetzt, weil hierbei während des Transportvorganges die Bremse gelüftet gehalten
werden muß, jedoch beim Ausfall der Antriebsenergie automatisch zur Wirkung kommt
und dann die Last festhält.
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Es sind ereits Bremseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art bekannt
geworden, bei denen der Topfmagnet einen M-fbrmigen Querschnitt aufweist, wobei
der Kern und die Seitenwände Teil eines schwach gekrümmten GußstUckes sind.
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Die Seitenwangen dieses GuBstUckes umschliessen die Wicklung des Elektromagneten,
dessen Anker von dem mit einem Bremsbelag versehenen konkaven Bremsbacken gebildet
wird. Bel dieser bekannten Bremseinrichtung wirdder zugehörige Bremsbacken durch
eine Lasche gehalten, welche an einem ihrer beiden Enden an das sichelförmige Tragstück
des Elektromagneten angelenkt ist und an ihrem anderen Ende ebenfalls gelenkig mit
dem Bremsbacken verbunden ist: Die etwa horizontal verlaufende Quermittelebene des
Tragstückes liegt bei dieser Anordnung horizontal, wobei die Achse der Bremstrommel
ebenfalls in dieser Ebene angeordnet ist. Parallel zu dieser Ebene weist der Endabschnitt
des sichelförmigen Tragstückes plane Spannflächen zur Befestigung an einem Maschinengestell
auf, wobei die radiale Zustellung des TragstUckes lediglich durch Preßkräfte sichergestellt
ist.
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Bei dieser bekannten Bauart bereitet es beträchtliche Schwierigkeiten,
den als Anker dienenden Bremsbacken tnit einem ausreichenden, aber möglichst kleinen
Luftspalt genau gegendber der Bremstrommel einzustellen.
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Ausserdem muß zu diesen Einstellarbeiten der Bektromagnet eingeschaltet
werden, weil sonst beim Lösen der Spannschrauben gegen die volle Presskraft der
zum AndrUcken des Bremsbackens an die Trommel dienenden Federn gearbeitet werden
müßte. Der Erfindung liegt demgegenUber die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der
bekannten, vielteiligen Bauart zu vermeiden und eine solche Anordnung zu schaffen,
die bei ,geri ngem elektrischen Leistungsbedarf eine leichte Einstellbarkeit ermöglicht,
einfach in der Bedienung und Montage ist und außer einer gelegentlichen Nachjustierung
keine weitere Wartung benötigt.
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Zur leichten Justierbarkeit des mit zwei Tragarmen gehaltenen Topfmagneten
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß einer der beiden Tragarme an seinem Endabschnitt
einen parallel zur Trommelachse sich erstreckenden Schwenk- oder Gelenkzapfen für
einen mit dem Bremsbacken fest verbundenen FUhrungshebel aufweist. Bei einer besonders
günstigen Ausftihrungsform der Erfindung ist der Schwenk- oder Gelenkzapren ortsfest,
insbesondere am Maschinenrahmen befestigt, angeordnet.
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Da bei dieser Anordnung sowohl der Tragarm als auch der Bremshebel
um die gleiche Achse, nämlich die Achse des Schwenk- oder Gelenkzapfens, schwenkbar
ist,
läßt sich eine etwaige Abnutzung des Bremsbelages in geometrisch einwandfreier,
Weise ausgleichen, wobei der Druck der Bremsfedern mechanisch stabil aurgenommen
werden kann, was die Justierung wesentlich vereinfacht.
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Zur Erleichterung der Nachjustierung ist außerdem vorgesehen, daß
der andere sich in entgegengesetzter Umfangsrichtung erstreckende Tragarm an seinem
vom Topfmagneten abgekehrten Endabschnitt gelenkig mit einer tangential zur Bremstrommel
längsverstellbaren Schraubeirichtung, insbesondere einer auf Zug beanspruchten Augenschraube
verbunden ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung; ist RUr eine spiegelsymmetrisch
ausgebildete Bremseinrichtung mit zwei an diametralen Zonen der Bremstrommel anliegenden
Bremsbacken vorgesehen, daß diejenigen Je mit einem der Topfmagneten verbundenen
Tragarme, welche jeweils mi einem der Führungshebel für die Bremsbacken gelenkig
verbunden sind, außerdem gelenkig mit einer Kuppelstange untereinander verbunden
sind. Eine besonders günstige Bauweise ergibt sich, wenn in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung eine die Anpreaskraft des bzw. der Bremsbacken an die Br*flstrommel
liefernde Druckfeder im Innern des Mittelschenkels des Topfmagneten untergebracht
ist, die aus mehreren ringförmigen Tellerfedern zusammengesetzt ist, die auf einen
an der RUckseite des Bremabackens abstehenden Führurigszapfen aufgereiht sind.
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Ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Hubkraft und der zur Erzielung
der Hubkraft notwendigen magnetischen Erregung ergibt sich, wenn in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung der Zentralkern und der Marcel des Topfmagneten zylindrisch ausgebildet
sind, wobei ihre gemeinsame Zylinderachse radial zur Drehachse der Bremstrommel
verläuft.
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Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich
aus dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel
eier Doppelbackenbremseinrichtung rür einen Personen- oder Lastaufzug in Verbindung
mit den Unteransprüchen.
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Es zeigen: Filz 1 die Bremseinrichtung in axialer Draufsicht und teilweise
im Schnitt und Fig. 2 in einer Teilansicht von oben senkrecht auf die Drehachse
der Bremstrommel.
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Die Bremseinrichtung ist an einer Aufzugmaschine angebaut und für
einen nicht dargestellten Personenaufzug bestimmt, und umfaßt eine bei der Transportbewegung
des Auf zuges sich drehende Bremstrommel 10, deren Drehachse bei A angedeutet und
in der Betriebslage waagerecht angeordnet ist. Die Bremseinrichtung weist einen
zu
der in der Drehachse A liegenden vertikalen Ebene B symmetrischen Aufbau auf und
umfaßt im einzelnen einen rechten Bremsbacken 11 und einen linken Bremsbacken 12.
Der rechte Bremsbacken 11, welcher in Fig. 1 in einer auf der Drehachse A der Bremstrommel
10 senkrecht stehenden Querschnittsebene darsestellt ist, trägt an seiner der äußeren
Umfangsfläche der Bremsfläche zugekehrten Stirnseite einen Bremsbelag 13 und ist
einstückig mit einem Führungshebel 14 verbunden, der auf einem parallel zur Drehachse
A der Bremstrommel angeordneten ortsresten Schwenkzapfen 15 schwenkbar gelagert
ist.
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Der Bremsbacken 11 ist ebenso wie der Bremsbacken 12 gleichzeitig
als Anker eines Elektromagneten ausoebildet, wobei der rechte Polschuh 11 dem im
Schnitt dargestellten Elektromagneten 20 und der linke Pdschuh 12 dem in Ansicht
dargestellten, jedoch im übrigen mit dem Elektromagneten 20 übereinstimmenden zweiten
Elektromagneten 21 zusammenarbeitet.
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Der im folgenden nachstehend stellvertretend für den linken Elektromagneten
21 beschriebene rechte Elektromagnet 20 umfaßt einen topförmigen Eisenkern 22 mit
einem rohrfOrmlgen Außenmantel 23 und einem zylindrischen Zentralschenkel 24 sowie
mit einem den Zentralsehenkel und den Außenmantel 23 einstU¢kig verbindendnn ringscheibenförmigen
Jochstück 25.
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Im Zwischenraum zwischen dem Zentraischenkel 24 und dem Außenmantel
23 ist eine zur Erregung des Elektromagneten dienende Wicklung 26 angeordne'. In
der dargstellten, die Bremstrommel 10 blockierenden Abschaltstellung des Elektromagneten
stehen der eben ausgebildeten, von der Bremstrommel abgekehrten Rückseite 16 des
Bremsbackens 11 die in einer gemeinsanen Ebene liegenden Stirnflächen des Außenmantels
23 und des Zentralschenkels 22; nut einem Abstand von etwa 0,3 mm gegenüber, welcher
in Fig. 1 der besseren Deutlichkeit halber stark vergrößert wiedergegeben ist. Die
in der dragstellten Bremsstellung erforderliche Anpresskraft wird auf den ch Bremsbacken
durch ein aus zahlreichen Tellerfedern geschiteten Federpaket 27 aufgebracht, das
über einen mit einen Gewindezapfen 28 im Bremsbacken 11 verschraubten Führungszapfen
29 aufgeschoben ist und val einer Bohrung 30 aufgenommen wird, die sich gleichachsig
im Zentralschenkel 24 des als Rotationskörptr ausgebildeten Eisenkerns 22 befindet.
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Um das beim Bremsvorgang entstehende Bremsmoment in ein ortsfestes
Fundament oder in einen nicht dargestelten, ebenfalls ortsfesten Maschinenrahmen
einzuleiten, ist der Eisenkern 22 des Elektromagneten in einem Tragrahmen 32 z.B.
durch Preßsitz festgehalten, wobei der Tragrahmen u.a. aus einem unteren Tragarmende
33 und einem oberen Tragarmende 34 besteht. Der obere Tragarm 34 ist ebenso wie
der untere 33 an seinem freien Endabschnitt Uabelförmig ausgebildet und nimmt einen
oberen in Fig. 1 deutlich erkennbaren Schwenkzapfen 35 auf, auf welchem eine Augenschraube
36 schwenkbar gelagert ist, welche
mit zwei Stellmuttern 37 gegen
einen Schenkel 38 eines langgestreckten Befestigungsbügels 39 auf den notwendigen
Arbeitsluftspalt zwischen der Stirnseite des topfförmigen Eisenkerns 22 und der
RUckseite 16 des Bremsbackens 11 eingestellt werden kann. Der Befestigungsbügel
ist mit einer nicht näher bezeichneten Lasche und nicht näher bezeichneten Schrauben
ortsfest angeordnet.
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In symmetrischer Anordnung greift der obere Tragarm 44 des linken
Tragrahmens über einen zweiten Schwenkzapfen 45 an dem linken Schenkel 48 des Befestigungsbügels
39 an.
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Während die beiden oberen Tragarme 34 und 44 über ihre Schwenkzapfen
35 und 45 in Umfangsrichtung unverschiebbar gelagert sind und die auftretenden,
beim Bremsvorgang entstehenden Reibungsmomente in das Fundament bzw. den feste stehenden
Maschinenrahmen einleiten, sind auch die beiden nach unten gerichteten Tragarme
33 und 34 e untereinander durch eine Kuppelstange 50 verbunden. Dies untere Anordnung
ist so getroffen, daß sowohl der Bremshebel 14, der untere Tragarm 33 und die Kuppelstange
50 auf einem ortsfesten Zapfen 15 gelagert sind, welcher z.B. als Bolzen mit Gewindeende
ausgebildet ist, das in eine entsprechende Gewindebohrung im Maschinengehäuse eingeschraubt
ist. Die Kuppelstange 50 dient hauptsächlich zur Verteilung der Umfangshälfte auf
zwei Bolzen. Wesentlich ist, daß alle Teile fest angebracht sind und nur der Bremshebel
14 sich um den Bol-zen 15 nach Maßgabe der Luft im Spalts schwenken läßt.
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Da sowohl der Tragarm 33, 34 als auch der Bremshebel 14 um die gleiche
Achse, nämlich den Bolzen 15, schwenken, so läßt sich die Abnutzung des Bremsbelages
13 und damit das unnötige Größerwerden des Luftspaltes bei 16 durch Nachstellen
der Augenschraube 36 mittels der Muttern 37 in geometrisch einwandheier Weise ausgleichen.
Dieses ist ein wesentlicher aedanke, der zu dieser vorliegenden Konstruktion führte.
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Bei dieser Aus führungs form ergibt jeweils eine der beiden spiegelbildlich
angeordnet Symmetriehälften der Bremseinrichtung eine komplette, voll wirksame Bremse.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Bremseinrichtung besteht
neben der aus den Zeichnungen leicht erkennbaren konstruktiven Einfachheit vor allem
darin, daß der Arbeitsluftspalt zwischen den Eisenkernen der Elektromagnete und
den ihnen gegenüberstehenden gledchzeitig als Bremsbacken ausgebildeten Ankern auf
sehr gering. Werte reduziert werden kann und daß sich demzufolge bereits mit einer
geringen magnetischen Durchflutung hohe Zugkräfte ausbilden, welche es ermöglichen»
die für die Breinswirkung maßgeblichen radial wirkenden Pederkräft. der Federpakete
27 sehr hock zu wählen. Da im Gegensatz zu den seither bekannt gewordenen Bremshebelanordnungen
keine Hebelübersetzung zwischen dem die Abhebekraft erzeugenden Elektromagneten
und dem Bremsbacken vorgesehen ist, wird der in einem Schadensfalle bis zum Eintritt
der Bremswirkung auftretende Totgang lediglich durch den sehr geringen Arbeitslufspalt
zwischen
der Stirnseite des topfförmigen Eisenkerns 22 und der Rückseite 16 des als Anker
dienenden Bremsbackens bestimmt. Insgesamt ergibt sich eine sehr gedrängte und raumsparende
Anordnung der Bremseinrichtung, wobei wegen der spiegelbildlichen und untereinander
gleichen Ausbildung der Eisenkerne und ihrer Erregerwicklungen eine gleichzeitige
Betatigung der beiden Elektromagnete sowohl in Parallelschaltun£>t als auch in
Reihenschaltung möglich ist.