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Flüssigkeitsbremse für Förderanlagen, insbesondere für Seiltrieb von Bremsbergen od. dgl.
Bei Förderanlagen, insbesondere bei den in Bergbaubetrieben häufigen Bremsbergen, bei welchen der volle Kipper talwärts und der leere Kipper durch das Übergewicht des talwärts fahrenden mit Hilfe eines über eine Umlenkscheibe laufenden Seiles hochgezogen wird, erfolgt bisher das Abbremsen der Seiltrommeln oder Seilscheiben in der Regel durch mechanische Reibungsbremsen, wobei die überschüssige Energie in Form von Reibungsarbeit vernichtet wird. Die einfachste Form einer solchen mechanischen Bremse ist die sogenannte Froschbremse, die aus einer in der Regel hölzernen Bremsbacke besteht, gegen welche die seitlich beweglich gelagerte Umlenkscheibe unter dem Einfluss des Seilzuges angedrückt wird.
Die auf diese Weise erzielbare Bremskraft, die sich wohl der angehängten Last bis zu einem gewissen Grad automatisch anpassen kann, reicht jedoch in der Regel nicht aus, um die notwendige Bremswirkung zu erzielen. Es ist deshalb noch auf der gegenüberliegenden Seite der Seilscheibe ein aus Metall hergestellter Bremsklotz vorgesehen, der mit Hilfe eines Handhebels gegen das über die Scheibe laufende Seil gedrückt werden kann.
Diese Bremse besitzt zahlreiche Mängel, die u. a. darin zu erblicken sind, dass bei der Bedienung der Bremse durch längere Zeit hindurch ein ziemlicher Kraftaufwand erforderlich ist und dass sich ausserdem eine starke Abnützung des Seiles durch die Bremse ergibt, so dass dieses in unnötiger Weise überdimensioniert werden muss. Auch wird Reibungswärme erzeugt, für die keine rechte Ableitungsmöglichkeit besteht, so dass sie auch zu Schäden Anlass geben kann. Ein Hauptmangel besteht vor allem aber darin, dass die Bremse witterungsempfindlich ist und bei Schlechtwetter und nassem Seil nur eine sehr mangelhafte und ungleichmässige Bremswirkung ergibt. Bei Vereisung besteht ausserdem die Gefahr plötzlicher Verklemmungen durch am Seil anhaftendes Eis, was zum Entgleisen der Kipper oder zu Seilrissen usw. führen kann.
Bei grösseren Bremsberganlagen wurden im Bergbau auch schon an Stelle der Backenbremsen Bandbremsen zur Anwendung gebracht, bei welchen an einem Metallband befestigte Holzklötze durch Spannen des Bandes mittels eines
Gewichtshebels od. dgl. gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Bremsen dieser Art sind auch bei Aufzügen, im Kranbau und bei Winden aller Art gebräuchlich.
Bei Bremsbergen macht sich bei Bremsen dieser Art insbesondere der Übelstand stark bemerkbar, dass infolge der längere Zeit hindurch währenden Betätigung der Bremse während der gesamten Talfahrt eine starke Erhitzung der Bremsklötze auftritt, die zu deren Entzündung Anlass geben kann. Es ist daher erforderlich, die Bremsen dauernd unter Wasser zu setzen, wodurch wiederum der Reibungswert der Bremsklötze herabgemindert wird. Es ergibt sich auch eine sehr starke Abnützung der Holzklötze, so dass deren häufige Erneuerung erforderlich ist.
Durch die Erfindung wurde nunmehr eine Flüssigkeitsbremse für Förderanlagen, insbesondere für Seiltriebe von Bremsbergen od. dgl. geschaffen, durch welche die oben angeführten Übelstände behoben sind. Die Bremse nach der Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, dass der abzubremsende umlaufende Teil, z. B. die Seilscheibe, mit einer Kolbenpumpe gekuppelt ist, welche Bremsflüssigkeit in einer geschlossenen Leitung im Kreislauf fördert, in der durch Regelorgane der Umlauf willkürlich gedrosselt bzw. gänzlich unterbrochen werden kann.
Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemässen Flüssigkeitsbremse besteht darin, dass während des Betriebes die Bremskraft durch Betätigung des Regelorgans, z. B. eines Ventils oder eines Hahnes, in der Umlaufleitung beliebig geregelt werden kann. Da die Bremskraft nicht, wie bei den machanischen Bremsen, durch Anpressen der Bremsklötze oder Bänder durch die Bedienungsperson oder mittels eines Gewichtes, das zeitweise angehoben werden muss, erzeugt wird, sondern durch das Widerstandsmoment der Pumpe bzw. die Drosselwirkung des Regelorgans entsteht, ist zur Bedienung der Bremse überhaupt kein Kraftaufwand erforderlich. Die Betätigung des zweckmässig als Hahn ausgebildeten Regelorgans kann, z.
B. mit Hilfe eines Handhebels, mühelos bewirkt werden.
Die erfindungsgemässe Flüssigkeitsbremse ist nicht nur beliebig regelbar, sondern sie arbeitet
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auch vollkommen stossfrei, ohne dass Seilscheibe oder Seiltrommeln bzw. das Seil selbst durch reibende Teile einer Erhitzung oder Abnützung ausgesetzt werden. Sie ist gegen Witterungs- einflüsse unempfindlich und von der Beschaffen- heit des Seiles unabhängig.
Statt bei Bremsbergen kann die erfindung- gemässe Flüssigkeitsbremse natürlich auch bei anderen verwandten Anlagen, z. B. bei Winden aller Art, gegebenenfalls aber auch bei Fahr- zeugen zur Anwendung gelangen.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der
Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die
Gesamtordnung einer Seilscheibe mit Flüssigkeits- bremse gemäss der Erfindung in Ansicht. Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Flüssigkeits- bremse in grösserem Massstab. Fig. 3 ist ein
Querschnitt durch eine Ausführungsvariante.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die Ausführungsvariante nach Fig. 3 und Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform in kleinerem Massstab in An- sicht.
In Fig. 1 ist die Seilscheibe oder Umlenkrolle einer mit Ausgleichseil ausgestatteten Förderanlage, z. B. eines Bremsberges, mit 1 bezeichnet.
Um bessere Reibungsverhältnisse und einen grösseren Umschlingungsbogen zu erhalten, ist das Seil 2 um die Scheibe 1 ganz herumgeschlungen und durch Leitrollen 3, 3'in die zur Fahrbahn parallele Lage geführt. Leitrollen und Seilscheibe sind in einem Rahmen üblicher Bauart 4 durch Achsen oder Wellen drehbar gelagert, wobei die Seilscheibe mit der Welle 5 starr verbunden ist, welche auf der Oberseite eine Kurbel 6 aufgekeilt trägt. Die Kurbel 6 ist über die Pleuelstange 7 und die Kolbenstange 8 mit dem Kolben 9 einer Pumpe verbunden (Fig. 2), der bei Antrieb der Seilscheibe 1 durch das belastete Zugseil im Zylinder 10 in hin-und hergehende Bewegung versetzt wird.
Die beiden Arbeitsräume 11, 12 des Zylinders 10 sind durch eine Umströmleitung 13 miteinander verbunden, in welche ein Regelorgan, z. B. ein Drosselhahn 14, eingebaut ist, dessen Kücken durch den Handhebel 15 verschwenkbar ist. Mit Hilfe des Handhebels 15 bzw. des Hahnes 14 kann die Strömung der durch den Kolben 9 hin-und herbewegten Bremsflüssigkeit, die z. B. aus Öl, Glyzerin, Wasser od. dgl. bestehen kann, willkürlich gedrosselt oder auch gänzlich unterbrochen werden, wodurch die vom Kolben über die Kurbelwelle auf die Seilscheibe ausgeübte Bremswirkung in weitesten Grenzen stufenlos regelbar ist. Da die Bremswirkung in diesem Fall auf der beim Antrieb der Pumpe geleisteten Arbeit beruht, ist für die Betätigung der Bremse kein zusätzlicher Arbeitsaufwand der Bedienungsperson erforderlich.
Die übrige Ausbildung der Pumpe kann in beliebiger an sich bekannter Weise erfolgen. So kann der Kolben z. B. durch Kolbenringe 16 im Zylinder abgedichtet sein, während die Abdichtung der Kolbenstange 8 durch Stopfbüchsen 17, 17'erfolgen kann. An Stelle des Hahnes kann als Regelorgan auch ein anderes geeignetes Organ, z. B. ein Ventil od. dgl. zur Anwendung gelangen. Die Bremsflüssigkeit kann dem Arbeitskreislauf durch die Öffnung 18 zugeführt werden, die durch eine Füllschraube 19 abschliessbar ist.
Statt für Förderanlagen, wie Bremsberge od. dgl., kann die erfindungsgemässe Bremse natürlich auch für andere Zwecke, z. B. bei Winden, Aufzügen, Lasthebemaschinen oder gegebenenfalls auch bei Fahrzeugen Verwendung finden, in welch letzterem Fall es unter Umständen vorteilhaft ist, sie nach Art einer Trommelbremse auszubilden, wobei an Stelle eines einzigen Pumpenkolbens auch deren mehrere Verwendung finden können. In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher zwei Pumpenkolben 9, 9'radial zur Kurbelwelle in einem gemeinsamen Gehäuse 20 untergebracht sind.
Die über den Kolben befindlichen Arbeitsräume 12, 12'sind durch Leitungen 13, 13', die in dem kreisförmigen Gehäuse untergebracht sind, miteinander verbunden, wobei in jeder der Leitungen ein Drosselhahn 14 angeordnet ist, der in beliebiger Weise durch einen Hebel, ein Gestänge od. dgl. verschwenkt werden kann. Zum Zwecke der Raumersparnis erfolgt die Betätigung der Kolben bei dieser Ausführungsform nicht über Kurbel und Pleuelstange, sondern es ist mit den Kolbenstangen 8, 8'eine Art Kurbelschleife 21 starr verbunden, welche durch die Kurbel 6 der Kurbelwelle 5 unter Zwischenschaltung einer Rolle 22 hin-und herbewegt wird. Statt durch Kurbel und Pleuel oder Kurbelschleife kann der Antrieb der Kolben auch durch andere geeignete Mittel, z. B. durch Exzenter, Taumelscheiben od. dgl., erfolgen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 kann entweder die Welle 5 oder auch das Gehäuse 20 die Drehbewegung ausführen, ohne dass dadurch die Wirkungsweise der Bremse geändert wird. Statt zwei Kolben können natürlich auch mehrere Kolben Verwendung finden, die zweckmässig radial, gegebenenfalls in Sternform, um die Kurbelwelle angeordnet werden.
Ein besonderer Vorteil der Anwendung der erfindungsgemässen Flüssigkeitsbremse bei Bremsbergen besteht darin, dass das Zugseil teils wegen des Fortfalles einer mechanischen Abnützung, teils wegen der sanften und gleichmässigen Bremswirkung wesentlich schwächer bemessen werden kann, als bei den bisher gebräuchlichen mechanischen Bremsen. Die Erfindung macht : es auch möglich, an Stelle einer Seilscheibe Seiltrommeln gemäss Fig. 5 anzuwenden, wobei für das auflaufende und für das ablaufende Seil je eine gesonderte Trommel 23, 23'vorgesehen ist. Auf diesen Trommeln werden die beiden Seile gegenläufig aufgewunden, so dass immer ein Seil abläuft während das andere aufgewickelt wird.
Die beiden Trommeln 23, 23'
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sind auf einer gemeinsamen Kurbelwelle 5 aufgekeilt, auf welcher die Kurbel 6 der Bremspumpe angeordnet ist. Die übrige Bremseinrichtung kann dann in gleicher Weise ausgebildet sein, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2. Bei dieser Ausbildung kann die Anbringung eines auf die genaue Förderlänge abgepassten Seiles vermieden werden, so dass die Fördereinrichtung auf Bremsbergen verschiedener Länge ohne Seilwechsel oder Seilkürzung verwendbar ist, was im Bergbaubetrieb grosse Vorteile und Ersparnisse mit sich bringt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitsbremse für Förderanlagen, insbesondere für Seilscheiben von Bremsbergen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der abzubremsende umlaufende Teil, z. B. die Seilscheibe, mit einer Kolbenpumpe gekuppelt ist, welche Bremsflüssigkeit in einer geschlossenen Leitung im Kreislauf fördert, in der durch Regelorgane der Umlauf willkürlich gedrosselt bzw. gänzlich unterbrochen werden kann.