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Vereinigte Fahr-und Sicherheitsbremse für Schachtfördermaschinen.
Es sind vereinigte Fahr-und Sicherheitsbremsen bekannt, bei denen zur Übertragung des Fahr-und Sicherheitsbremsdruckes ein doppelseitig belastbarer Kolben dient und die Aufrechterhaltung des zur Bemessung erforderlichen Luftdruckes durch ein Fallgewieht erfolgt, das über ein Gestänge mechanisch mit einem weiteren Kolben in Verbindung steht. Beide Kolben sind in einem gemeinsamen ortsfesten Gehäuse angeordnet. Die beiden Kolbenflächen des doppelseitig belastbaren Kolbens sind durch verschieden hohe Drücke belastet, solange sich die Bremseinrichtung in ihrer Ausserbetriebsstellung befindet. Der höhere Druck wirkt hiebei im Sinne des Lüftens der Bremsbacken und hält das Gewicht in seiner höchsten Stellung. Beim Bremsvorgang wird ein auf der höher belasteten Kolbenseite befindlicher Zylinderraum ganz oder teilweise entlüftet.
Infolge der Entlastung des Kolbens kann nunmehr eine in einem Windkessel gespeicherte Luftmenge geringerer Spannung in den zwischen den beiden Kolben befindlichen Zylinderraum expandieren. Die Aufrechterhaltung des zur Bremsung erforderlichen Luftdruckes erfolgt hiebei durch das Fallgewicht und den mit ihm verbundenen Kolben. Bei der bekannten Bremse wird beim Bremsvorgang Druckmittel ausgelassen ; es handelt sich also um eine sogenannte Auslassbremse. Bei der bekannten Anordnung sind da, s Fallgewicht und die beiden Kolben derart hintereinander geschaltet, dass das Fallgewicht über die Kolben auf das Bremsgestänge wirken und so eine Bremsung auch unabhängig vom Druckmittel herbeiführen kann.
Die bekannte Bremse ist bezüglich der Gestängeanordnung verhältnismässig einfach, sie bedingt jedoch die Ausbildung der Fahrbremse als Auslassbremse und damit die doppelseitige Beaufschlagung des Fahrbremskolbens sowie die Anordnung entsprechender Leitungen, eines zusätzlichen Windkessels u. dgl.
Bei andern gleichfalls bekannten Bremsanordnungen hat man als Fahrbremse eine sogenannte Einlassbremse vorgesehen, d. h. eine Bremse, bei der der Bremsdruck durch Beaufschlagen des Fahrbremskolbens mit in den Zylinder eingelassener Druckluft oder mit Dampf erfolgt. Hiebei wurden meist zwei voneinander getrennte Zylinder als Fahrbremszylinder und Haltezylinder für das Fallgewicht verwendet und bei einer Ausführung ausserdem ein Differentialhebel als Übertragungsglied vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremse zu schaffen, die sich durch besonders grosse Vereinfachung des Gestänges auszeichnet und anderseits mit einer möglichst geringen Zahl von Druckmittelleitungen u. dgl. auskommt. Es sollen also die Vorzüge der eingangs beschriebenen Auslassbremsen und der alsdann erörterten Einlassbremsen vereinigt werden. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass in das von der Fallgewichtssicherheitsbremse zu den Bremsbacken führende Gestänge ein Fahrbremszylinder mit Kolben beweglich eingeschaltet ist und so im Gefahrfall bei Erzeugung des Bremsdruckes durch das Fallgewicht eine Verstellung nicht nur des Kolbens, sondern auch des Fahrbremszylinders erfolgt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für die Erfindung schematisch dargestellt.
In der Fig. 1 ist 1 der Bremskranz, an den sich die Bremsklötze 2 anlegen, wenn das Gestänge 4 nach oben gedrückt wird. 5 ist der Zylinder der Fahrbremse mit dem Kolben 6, der durch das Gestänge-4, 7 mit dem Bremsgestänge 3 verbunden ist. Der Bremszylinder 5 ist durch den Teil 9 am Bremshebel10 befestigt, der bei 11 ortsfest gelagert ist. Das Ende 12 des Hebels 10 ist mit dem
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Fallgewicht 13 und der Haltevorrichtung. 14 verbunden. Die Haltevorrichtung besteht aus dem ortsfesten Haltezylinder 15 und dem Kolben 16. An der Stange 17 ist der Haltekolben 16 und das Fallgewicht 13 befestigt. 18 ist ein Druckluftbehälter, an den der Fahrbremszylinder 5 über das Manövrierventil 79 angeschlossen ist. Da sich der Zylinder 5 mit dem Hebel 10 auf-und abbewegen muss, ist er beweglich, z.
B. durch einen biegsamen Schlauch 31 mit dem Ventil 19 verbunden.
An den gleichen Druckluftbehälter ist ausserdem über die Leitung 20 und das Ventil 21 der Haltezylinder 15 angeschlossen. Das Ventil 21 ist durch das Gestänge 30 mit einer an sich bekannten Auslösevorrichtung verbunden, die im Gefahrfalle die Sicherheitsbremse auslöst. An die Stelle der Drucklufthaltevorrichtung 14 kann auch eine andere Haltevorrichtung, z. B. eine einfache Klinke, treten.
Im normalen Betriebszustand wird das Bremsgewicht 13 durch Druckluft im Haltezylinder 15 in der obersten Lage festgehalten, in der sich der Bremshebel auf das Fundament 22 stützt. Der Bremszylinder 5 ist also festgehalten. Wird durch das Manövrierventil 19 Luft in den Zylinder 5 gelassen, so bewegt sich der Kolben 6 aufwärts und die Bremse wird angezogen. Strömt die Luft aus dem Zylinder 5 nach Umlegen des Manövrierbremshebels aus, so geht der Kolben 6 zurück und löst die Bremse. Die Bremskräfte werden also bei diesem Vorgang unmittelbar auf das Fundament 22 übertragen und der Hebel 10 ist völlig ausgeschaltet.
Die Stange 8 ist in an sich bekannter Weise mit einem Zwischenglied, z. B. einem Differentialhebel, verbunden, der mit der Sicherheitsbremse über die Stange 30 gekuppelt ist, und der vom Fahrbremshebel und vom Sicherheitsbremshebel beeinflusst wird.
Im Gefahrfalle verstellt die Sicherheitsvorrichtung über dieses Zwischenglied und über das Gestänge 8 das Ventil 19 und gibt dadurch der Druckluft den Weg in den Zylinder 5 frei. Die Druckluft strömt unter den Kolben 6. Ausserdem wird gleichzeitig über das Gestänge 30 das Ventil 21 verstellt, wodurch der Zylinder 15 entlüftet wird.
Die Bremsbacken werden sofort durch den Kolben 6 über das Gestänge 4, 7, 3 angelegt, da das Gewicht einmal durch die erst ausströmende Druckluft aus dem Zylinder 15, das anderemal durch die in Zylinder 5 einströmende Druckluft am Absinken verhindert wird. Das Gewicht 13 sinkt so lange nicht ab, als unter dem Kolben 6 genügend Druckluft vorhanden ist. Zum Lösen der Bremse kann über das Ventil 21 wieder Druckluft in den Zylinder eingelassen werden, so dass der Kolben 16 emporsteigt, bevor der Zylinder 5 mit dem Kolben 6 niedergeht und dabei die Bremsklötze 3 löst.
Eine andere Anordnung zeigt Fig. 2, bei der der Haltezylinder ortsfest und sein Kolben als Zylinder für die Fahrbremse ausgebildet ist. 15 ist der Haltezylinder, 16 der an ihm bewegliche Kolben.
Dieser ist bei 40 an dem Hebel 10 beweglich befestigt. Der Kolben 16 ist so ausgebildet, dass er für die Fahrbremse den Zylinder 5 bildet, in dem der Kolben 6 sich auf-und abbewegt, an den das Bremsgestänge 4, 7 angeschlossen ist.
Beim betriebsmässigen Bremsen wird die Druckluft durch die Leitung 31 in den Zylinder 5 geleitet und dadurch der Kolben 6 in der Richtung der Pfeile beaufschlagt. Hiedurch wird der Kolben 6 nach oben gepresst, so dass die Bremsbacken zum Anliegen kommen. Der auf den Kolben 16 wirkende Druck, der das Gewicht in der gezeichneten Lüftstellung hält, ist nach unten gerichtet. Solange das Fallgewicht sich in seiner Lüftstellung befindet, stützt sich der Kolben 16 auf einem Auflager ab, behält also auch beim Arbeiten der Fahrbremse die gezeichnete Stellung bei.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf einer Grundplatte 41 ein Zylinder 42 befestigt, in dem ein Lüftkolben 43 für das Fallgewicht 44 geführt ist. Lüftkolben und Fallgewicht stehen über einen Lenker 45, einen um die Achse 46 drehbaren Doppelhebel 47 und eine Stange 48 miteinander in Verbindung. Durch die Leitung 49 wird ein Druckmittel in den Ringraum 50 geleitet, das die ringförmige Kolbenfläche 51 des Lüftkolbens 43 beaufschlagt. Auf diese Weise wird das Fallgewicht 44 in seiner Lüftstellung gehalten. Der Lüftkolben 43 bildet einen innerhalb der Ringfläche 51 liegenden Zylinder 52, in dem der Fahrbremskolben 53 geführt ist.
Der Zylinderraum 54 des Fahrbremskolbens steht über einen Druckregler 55, eine Leitung 56 und Bohrungen 57 im Lüftzylinder 43 mit dem Druckmittelnetz 62 in Verbindung. Der Fahrbremskolben 53 ist über eine Kolbenstange 58 am Bremshebel 59 oder an einem Zwischengestänge angelenkt. Beim Fahrbremsen wird das Druckmittel über den Druckregler 55 dem Zylinderraum 54 zugeführt und dadurch wird der Fahrbremskolben nach oben verstellt. Auf diese Weise wird entsprechend der jeweiligen Auslage des Fahrbremshebels 60 ein mehr oder minder grosser Bremsdruck erzeugt. Der Lüftkolben, der die Reaktionskomponente des vom Fahrbremskolben übertragenen Bremsdruckes aufnimmt, stützt sich in seiner unteren Endlage an Anschlägen 61 in dem feststehenden Zylinder 42 ab.
Solange die Druckmittelzufuhr aus dem Netz 62 über die Leitung 56 in Ordnung ist, behält der Lüftkolben stets die in. der Zeichnung dargestellte Lüftstellung bei. Beim Fahrbremsen wie auch beim Sicherheitsbremsen wird der Bremsdruck nämlich lediglich durch Zufuhr von Druckmittel in den Fahrbremszylinder und durch Verstellen des Fahrbremskolbens erzeugt. Sinkt jedoch aus irgendeinem Grund der Druckmitteldruck unter den für die Sicherheit des Betriebes erforderlichen Mindestbetrag, so wird der Lüftkolben vom Fallgewicht 44 nach oben verstellt. Der Boden des Fahrbremszylinders legt sich gegen den Kolben 53 und bringt dadurch die Bremsbacken zum Anliegen. Die hiebei
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im Zylinderraum 54 etwa noch vorhandene Druckluft wirkt als Luftpolster und dient zum Ausgleich der Massenkräfte.
In der Leitung 49 kann ein Regelorgan vorgesehen werden, das ein Ausströmen des Druck-
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Betrag sinkt.
Es ist auch möglich, den Fahrbremskolben als Zylinder für den Lüftkolben auszubilden. Soll der Bremsdruck auch im Gefahrfall durch Zuführung von Druckluft in dem Fahrbremszylinder erzeugt werden, so wird mit dem Kern 68 des Auslösemagneten 64 Über einen Winkelhebel 66 nicht allein die zum Dreiweghahn 66 des Lüftzylinders führende Stange 67 verbunden, sondern auch ein Steuerglied für den Druckregler 55 der Fahrbremse am Hebel 65 angelenkt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht mit dem Winkelhebel 65 über ein Langloch eine Stange 68 in Verbindung, die am Differentialhebel 69 angreift. Der mittlere Anlenkungspunkt des Differentialhebels steht über eine Stange 70 mit dem Steuerglied des Druckreglers 55 in Verbindung.
Am dritten Gelenkpunkt des Differentialhebels 69 ist über eine Stange 71 der Fahrbremshebel 60 angelenkt.
Im Gefahrfall wird der Differentialhebel 69 in die Auslagestellung geführt, die dem gewünschten Sicherheitsbremsdruck entspricht. Der Bremsdruck kann hiebei durch einen verstellbaren Anschlag auf den gewünschten Wert begrenzt werden. Der Anschlag verhindert, dass der Differentialhebel über die eingestellte Lage 69'hinausbewegt wird. Auch im Gefahrfalle strömt die Druckluft in den Fahrbremskolben und legt die Bremse an. Der Lüftzylinder der Sicherheitsbremse wird zwar mit dem Auslass verbunden, der Lüftkolben 48 behält jedoch die gezeichnete Lage bei. Es tritt infolgedessen kein Absinken des Fallgewichtes 44 der Sicherheitsbremse ein.
Am Auslass des Lüftzylinders kann ein Drosselventil 72 vorgesehen werden, das ein plötzliches Ausströmen der Druckluft aus dem Lüftzylinder 50 verhindert, solange für das Bremsen im Gefahrfalle genügende Druckluft im Netz 62 zur Verfügung steht. Das Drosselventil 72 kann in Abhängigkeit vom Druck im Druckluftnetz 62 gesteuert und voll geöffnet werden, wenn z. B. der Druck im Netz soweit absinkt, dass ein ordnungsmässiges Bremsen im Gefahrfalle nicht mehr gewährleistet sein würde.
Ist der Druck im Netz 62 zu gering, so wird das Fallgewicht 44 zur Erzeugung des Bremsdruckes im Gefahrfalle mit herangezogen. Der Ansatz 73 im Boden des Zylinderraumes 54 legt sich hiebei gegen den Fahrbremskolben 53 und erzeugt so den Bremsdruek.
Der Höehstdruck, den man mit Hilfe der Fahrbremse vom Fahrbremshebel 60 aus erzeugen kann, ist in der Zeichnung durch die Stellung 69"des Differentialhebels 69 dargestellt, wogegen die einstellbare Sicherheitsbremsstellung durch die Lage 69'veranschaulicht ist.
Bewegliche Steuerleitungen zur Zuführung der Druckluft zu dem innenliegenden Zylinderraum werden dadurch vermieden, dass in dem äusseren Kolben eine ringförmige Aussparung vorgesehen ist, die über Kanäle mit dem inneren Druckraum in Verbindung steht. Der ringförmige Raum 74 ist in axialer Richtung durch gleiehbreite Schultern begrenzt, so dass die Druckluft keine Verstellung des Kolbens 43 hervorrufen kann, wenn sie den Raum 74 durchströmt.
Der Sicherheitsbremshebel 75 ist an der Stange 68 nicht fest angelenkt, sondern steht mit ihr über ein Langloch 76 in Verbindung. Wird der Hebel 69 durch den Auslösemagneten 63, 64 verstellt, so wird bei dieser Steuerbewegung der Sieherheitsbremshebel 75 nicht mitbewegt. Bei ordnungmässigem Betrieb wird sowohl beim Fahr-wie beim Bremsen im Gefahrfalle dem Fahrbremszylinder Druckluft aus dem Netz 62 zugeführt ; hiedurch werden die Massenwirkungen des Fallgewiehtes vollkommen ausgeschaltet.
PATENT-ANSPRÜCHE :.
1. Vereinigte Fahr-und Sicherheitsbremse für Schachtfördermaschinen mit einer durch Druckluft oder Dampf als Druckmittel beaufschlagten Fahrbremse und einer durch ein Fal1gewicht betätigten Sicherheitsbremse, bei welcher die Fahrbremse als Einlassbremse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in das von der Fallgewiehtssieherheitsbremse zu den Bremsbacken führende Gestänge ein Fahrbremszylinder mit Kolben beweglich eingeschaltet ist und bei Erzeugung des Bremsdruckes durch das Fallgewicht eine Verstellung nicht nur des Kolbens, sondern auch des Fahrbremszylinders erfolgt.