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Bremse für Winden, Aufzüge od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Bremse
für Winden, Aufzüge, Fördermaschinen und andere rotierende Maschinen.
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Es ist seit längerem bekannt, daß die Bremsen, die für Winden und
Aufzüge bzw. Förderkörbe verwendet werden, bei ihrer Betätigung schwerwiegende Nachteile
aufweisen. Üblicherweise werden entweder ein oder zwei Paar von Bremsen benutzt,
welche durch Gewichte auf dem Bremshebel gegen Bremsbeläge gedrückt werden, die
an den Seiten der Fördertrommel oder -trommeln angebracht sind. Der Bremshebel ist
mit einem Bremskolben verbunden, dessen Bewegung durch den Steuerhebel der Bedienungsperson
überwacht wird. Normalerweise werden die Bremsen durch die Gewichte in der Bremsstellung
gehalten. Um die Bremsen auszuschalten, werden der Bremshebel und die Gewichte .durch
den Druck angehoben, der unter denn Bremskolben geführt wird, wobei als Bremsmittel
Dampf, Druckluft oder Öl dienen.
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Die Anwendung der Bremsen zur Geschwindigkeitssteuerung der Fördertrommel
und zum Anhalten der letzteren erfordert das Heben und Senken der Gewichte. Beim
Betätigen,der Bremseinrichtung gestattet die beträchtliche Trägheit der Gewichte
und der daraus sich ergebende Rückschlag kein sanftes Einrücken der Bremsen und
keine feinfühlige Geschwindigkeitssteuerung der Fördertrommel.
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Die schnelle Betätigung der Bremsen durch die Fallgewichte, die bei
ihrer Bewegung plötzlich angehalten werden, bewirkt schwere Stöße auf das
Bremssystem,
.die Förderseile und auf alle Per= sonen, -die etwa in den Aufzügen fahren. Es sind
verschiedene Mittel vorgeschlagen worden, um den Eingriff der Bremsen zu verringern
und dieTrägheitswirküng der Fallgewichte zu vermindern. Zum Beispiel ist es bekannt,
zwischen den Gewichten und dem Rremsbetätigungshebel ein Flüssigkeitsdruckzwischenglied
vorzusehen, so daß dann, wenn die Bremsgewichte freigegeben werden, der durch die
Gewichte in der Flüssigkeit entstehende Druck benutzt wird, um den Bremshebel zu
betätigen. Dabei ist eineVentileinrichtung in das Flüssigkeitssystem zwischen den
Gewichten und dem Brems.-betätigungshebel eingeschaltet, die mit einem einstellbaren
Drosselventil ausgerüstet werden kann, um durch Vermindern oder Vergrößernder Ventilöffnung
den Druck,der Flüssigkeit selbst zu ändern, wobei sich auch der Druck auf den Bremshebel
ändert.
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Die neuen britischen Bergwerksbestimmungen fordern besondere Sicherheitseinrichtungen
bei Förderkörben, um die Geschwindigkeit beim Erreichen der Sohle des Schachtes
zu begrenzen, wenn Menschen gefördert werden. Die zuverlässige Wirkung solcher Schutzeinrichtungen
hängt vom schnellere Eingriff ,der Bremsen -ah;. und es wurde in einigen Fällen
festgestellt, daß die gebräuchlichen, mit Gewicht arbeitenden Bremsen die Forderungen
nicht erfüllen können, obwohl die Gewichte unbehindert fallen können.
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Um eine schnellere Betätigung zu erzielen, sind bei einigen Bremssystemen
Federn vorgesehen, um die. Fallgewichte zu unterstützen, während andere eine Druckspeicherung
besitzen, die zur Erzielung der notwendigen Geschwindigkeit des Eingriffs mit deri
fallenden Gewichten kombiniert ist. In beiden Fällen ist .die Trägheit der Gewichte
noch bis zu einem gewissen Maß wirksam, und Fehler in den Federn .durch Ermüdung
oder Bruch oder Fehler in der Druckspeicherung würden wieder die volle Wirkung der
fallenden Gewichte auf das System auslösen.
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Verhältnismäßig-viele Unfälle bei Förderungen rühren davon her, daß
die Bedienungsperson beim Erreichen der Grenzendes Aufzuges die Kraft versehentlich
in der fälschen Richtung einschaltet. Damit auch in diesem Fall die Schutzeinrichtung
wirksam wird, ist- daher ein schnelles Einschalten der Bremen erforderlich, --und
das Bremssystem sollte hierfür so trägheitslos wie möglich sein.
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Um. die oben beschriebenen Nachteile und Mängel zu beseitigen und
fallende Gewichte bzw. eine Vereinigung von Gewichten und Federn oder von Gewichten,
mit einem Druckmittel bei -der normalen 'Betätigung der Bremse zu vermeiden und
eine Bremse zu schaffen, die mit größtmöglicher Geschwindigkeit anspricht und unter
allen Umständen sicher wirkt, haben die Erfinder bereits früher vorgeschlagen, die-
betriebsmäßige Betätigung zum Anziehen und Lösen der Bremse ohne direkte Einwirkung
von Gewichten durch hydraulische Mittel; beispielsweise einen in einem Bremszylinder
angeordneten, doppelt -wirkenden Kolben vorzunehmen, der durch eine Druckflüssigkeit
bewegt wird, deren Druck in einem gewichtsbelasteten Speicher eingestellt wird.
Lediglich für den Fall, daß die Druckflüssigkeit ausbleibt oder ihr Druck absinkt,
sind Bremsgewichte vorgesehen, die unmittelbar auf den Bremshebel einwirken und
die Bremse anziehen.
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Die Erfindung hat sich: das Ziel gesetzt, diese bewährte Bremse noch
weiter zu verbessern. Sie besteht darin, daß die zur Belastung des Druckspeichers
erforderlichen Gewichte gleichzeitig als Bremsgewichte ausgebildet und unmittelbar
mit dem Bremshebel gekuppelt sind. Bisher wurde der zur Erzielung eines gleichbleibenden
Druckes der Druckflüssigkeit erforderliche Druckspeicher als getrennte Einheit ausgebildet.-
Ebenso wurden auch die Bremsgewichte, die im Notfall in Tätigkeit treten, sowie
die zum Ausheben dieser Gewichte erforderliche hydraulische Vorrichtung gesondert
angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Zusammenfassung dieser Teile werden besondere
Belastungsgewichte für den Druckspeicher eingespart. Die gesamte hydraulische Vorrichtung
zum Anheben der Bremsgewichte kommt in Fortfall, da ihre Funktion von dem Druckspeicher
übernommen wird. Steuer und Regelventile werden eingespart, und schließlich kann
auch das Bremsgestänge erheblich vereinfacht werden, denn die Anordnung ist so getroffen,
daß die Bremsgewichte mit einem Gelenkarm verbunden sind, der an seinem dem Bremsarm
zugekehrten Ende einen Längsschlitz aufweist, in .den ein Zapfen des Bremshebels
in der Weise eingreift, daß er sich bei normalem Betriebsdruck im Speicher innerhalb
des Längsschlitzes frei bewegen kann, während bei Absinken des Betriebsdruckes die
-dadurch ebenfalls herabsinkenden Bremsgewichte den Gelenkarm herunterdrücken, so
daß sich das Ende des Schlitzes an den Zapfen des Bremsarmes anlegt und die Bremse
in Tätigkeit tritt.
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Damit in jedem Fall sichergestellt ist, daß die Bremsgewichte nur
im Notfall auf den Bremshebel einwirken, ist ferner vorgesehen,- daß der mit den
Bremsgewichten verbundene Kolben des Druckspeichers im Verhältnis zum die Schaltung
des Bremshebels bewirkenden Arbeitskolben im Durchmesser groß bemessen ist, so daß
geringe Hubbewegungen -des Speicherkolbens ausreichen, um den Arbeitskolben von
einer Endlage in die andere zu bewegen.
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In der Zeichnung bedeutet i eine Bremse üblicher Bauart,, die durch
Herunterdrücken des freien Endes des Bremshebels 2, der auf der Bremsbetätigung.swelle
3 befestigt ist, in die Bremsstellung und durch Anheben des freien Endes des Bremshebels
2 in die ausgerückte Stellung gebracht wird.
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Unterhalb des freien Endes des Bremshebels 2, der selbst keine Gewichte
trägt, ist eine Bremszylindersteuerung 4 angeordnet, die einen geschlossenen Zylinder
besitzt, in dem ein Kolben 5 wirksam ist, dessen Kolbenstange 5a aufwärts gerichtet
und gelenkig mit dem Ende des Brems-Hebels 2 verbunden ist. Die Bremszylindersteuerung
.I
ist doppelt wirkend, d. h. sie hat einen Einlaß 6 oben und einen zweiten Einlaß
7 unten am Zylinder.
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Der Bremszylinderanordnung 4.- ist ein Steuerventil 8 üblicher Konstruktion
zugeordnet mit einem Einlaß g nahe dem einen Ende und einem Absaugauslaß io nahe
dem anderen Ende und einem mittleren Auslaß i i, der durch eine Rohrleitung 12 mit
dem unteren- Einlaß 7 der Bremszylindereinrichtung d. verbunden ist. Der Steuerschieber
13 des Steuerventils 8 wird unmittelbar durch den in der Zeichnung nicht dargestellten
Bedienungshebel betätigt, der in irgendeiner geeigneten Weise mit ihm mechanisch
verbunden ist.
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Der Speicher i¢ ist über eine Rohrleitung 15 an den oberen Einlaß
6 der Bremszylinderanordnüng d. angeschlossen und die Rohrleitung 15 über
eine Zweigleitung i5a mit dem Einlaß g des Steuerventils 8 verbunden, so daß der
Druck vom Speicher 14 über die Rohrleitung 15 der Oberseite des Kolbens 5 zugeführt
wird und damit ein gleichbleibender Druck in der Anzugsrichtung der Bremse ausgeübt
wird, solange ein ausreichender Druck vom Speicher geliefert ,wird. Wenn das Steuerventil
8 durch Bewegung des Schiebers 13 so betätigt wird, daß die Druckflüssigkeit aus
der Zweigleitung i5a der Leitung 12 zugeführt wird, die den mittleren Auslaß i i
des Ventils 8 mit dem unteren Einlaß 7 in der Bremszylinderanordnung d. verbindet,
so wird der Druck der Unterseite des Brem ilolbens 5 zugeführt, dieser bewegt sich
durch die Wirkung der größeren unteren Kolbenfläche, die ausreichend ist, um den
Druck auf die Oberseite des Kolbens 5 zu überwinden, aufwärts, hebt den Bremshebel
2 an und löst die Bremsen.
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Als Sicherheit gegen die an sich geringe Möglichlceit, daß das Druckmedium
durch den Kolben 5 hindurchleckt, wenn dieser sich in der Bremsstellung befindet,
wobei die Leckflüssigkeit bestrebt ist, die Bremsen zu lösen, ist der Kolben 5 der
Bremszylinderanordnung .l. durch ein mechanisches Nachfalgesystem 16 oder eine Ausgleichshebelanordnung
Mit dem Schieber 13 des Steuerventils 8 verbunden. Durch geeignete Bemessung dieses
Nachfolgesystems 16 wird das Steuerventil leicht geöffnet und saugt durch den Auslaß
io und die Auslaßleitung 17 die Leckflüssigkeit aus der Bremszylinderanordnung 4
ab, wenn der Bedienungshebel sich in der Bremsstellung befindet, und gestattet dadurch
allen Leckmengen, die durch den Kolben 5 hindurchtreten, frei auszutreten.
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Der Speicher 14 ist in geeigneter Weise an eine Hauptdruckleitun.g
angeschlossen. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß die beweglichen
Teile des Speichers 1d., nämlich der Kolben 18 und die Gewichte i9, durch einen
Gelenkarm 20, der an seinem unteren Ende einen Längsschlitz 2oa aufweist, mit dem
Bremshebel 2 gekuppelt sind, und zwar ist der Längsschlitz 2oa des Hebels 20 Mit
einem Stift 2a des Bremshebels 2 im Eingriff. Bei der betriebsmäßigen Betätigung
der Bremse i, d. h. wenn diese über die doppelt wirkende Bremszylindereinrichtung
4 betätigt wird, erfolgt der Abfäll des Speicherkolbens 18, so däß er keine Kraft
von den Gewichten der beweglichen Teile i8, i9 auf den Bremshebel 2 überträgt, da
der Schlitz 20a in dem Arm 2o am Stift 2a des Bremshebels. 2 entlang gleitet. Der
Speicher i.1 ist in geeigneter Weise so bemessen, daß für eine verhältnismäßig kleine
Bewegung eine genügende Menge des Druckmittels verschoben wird, um den vollen Eingriff
der Bremsen über die doppelt wirkende Bremszylindereinrichtung 4 Herbeizuführen.
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Beim Ausbleiben des Druckes fallen die beweglichen Teile 18, i9 des
Speichers 14 weiterhin unter ihren normalen Arbeitsbereich und kommen über das obere
Ende des Schlitzes 20a des Armes 20 Mit dem Stift 2a des Brerrishehels 2 in Eingriff,
wobei das Gewicht der beweglichen Teile 18, ig auf den Bremshebel 2 übertragen wird
und diesen in die Bremsstellung herunterdrückt und dadurch die notwendige Bremskraft
erzeugt.
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Solange der Druck ausreichend ist, wird der Speicherstößel 18 mit
den Gewichten i9 innerhalb des oberen Bewegungsbereiches A anreiten, ohne sein Gewicht
auf den Bremsbetätigungshebel2 zu übertragen. Sobald jedoch der Druck unter den
zum Anheben der beweglichen Teile 18, 19 erforderlichen Wert sinkt, werden,
gleichgültig ob die Bremsen sich in angezogener oder gelöster Stellung befinden,
der Stößel 18 und die Gewichte ic) über den unteren Bewegungsbereich B fallen und
die Bremskraft auf den Bremshebel ;2- übertragen.
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Ein Ventil kann in die Absaugeleitung 17 des Steuerventils 8 eingeschaltet
werden, wie es zur Steuerung des Eingriffsmaßes der Bremsen i üblich ist. Die Sicherheitseinschaltung
der Bremsen (außer im Fall des Druckausbleibens) erfolgt durch Eingriff der Bedienungsperson
oder bei übermäßiger Geschwindigkeit der rotierenden Teile bzw. zu schnellem Lauf
der Fördertrommel oder beim Einschalten in falscher Richtung. In all diesen Fällen
werden die Bremsen i betätigt, ohne daß die beweglichen Teile 18, ig des Speichers
auf die Bremsen wirken, wie es bereits beschrieben ist. Der einzige Fall, bei dem
die beweglichen Teile 18, i9 in solcher Weise wirksam werden, ist derjenige beim
Ausbleiben des Speisedrucks.
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Die für die Sicherheitsbetätigung der üblichen, mit Gewicht versehenen
Bremszylindereinrichtungen geeigneten Einrichtungen können sämtlich bei dem oben
beschriebenen System benutzt werden.
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Bei dem beschriebenen Beispiel wird als Bremsmittel Öl verwendet,
doch kann irgendein anderes Druckmittel verwendet werden.