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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für Fahr- und Triebwerke, insbesondere bei
Hebemaschinen, bestehend aus mindestens einer Bremstrommel oder Bremsscheibe sowie an dieser unter der Kraft eines vorgespannten Durckorganes anliegenden Bremsbacken, die über mindestens eine von einer Pumpe speisbare Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit betätigbar sind und bei der an einer Leitung, die von der Pumpe zu demjenigen Zylinderanschluss führt, gegen den sich der Kolben beim Lüften der
Bremse verschiebt, mindestens eine in ihrem Durchlassquerschnitt durch mindestens ein Drosselventil veränderbare Rückströmleitung angeschlossen ist.
Es sind Kraftfahrzeugbremsen bekannt, bei denen die Bremsflüssigkeit durch eine von einem sich drehenden Teil des Fahrzeuges angetriebene Pumpe im Umlauf gehalten und der Bremsdruck durch eine im
Flüssigkeitskreislauf angeordnete Drosseleinrichtung erzeugt wird, wobei als Umlaufpumpe eine
Kolbenpumpe mit konstantem Hub dient und zur Regelung des Bremsdruckes eine vom Führersitz aus verstellbare Drosseleinrichtung vorgesehen ist und der von der Drosseleinrichtung erzeugte Flüssig- keitsdruck über ein mechanisches oder hydraulisches Gestänge auf die von der Pumpe getrennten
Bremszylinder des Fahrzeuges übertragen wird.
Ferner ist eine hydraulische Kraftfahrzeugbremse bekannt, bei der Druckflüssigkeit einem Zylinder zugeführt wird und auf die eine Seite eines Kolbens einwirkt, der bei seiner Bewegung die Bremse anzieht mit einem durch einen Hand-oder Fusshebel einzustellenden Kolbenventil, dass zur Regelung des Ausflusses der Flüssigkeit aus dem Bremszylinder entgegen dem Flüssigkeitsdruck bewegt wird. Diese Bremsen mögen zwar für Kraftfahrzeuge geeignet und zweckmässig sein, nicht jedoch im Zusammenhang mit Hebemaschinen und mit Krananlagen, da diese erwähnten und bekannten Bremsen nur in sehr beschränktem Masse eine Regelmöglichkeit zulassen, die jedoch in weiten Grenzen für Anlagen der erwähnten Art zu fordern ist.
Es ist auch eine Windwerkbremse bekannt, mit zwei verschiedenen Kraftquellen, die unabhängig voneinander regelbar auf das gleiche Bremselement einwirken können. Es wird bei diesem bekannten
Vorschlag dadurch erreicht, dass mittels eines einzigen Handhebels in bestimmten, verschiedenen
Bewegungsbereichen desselben durch Betätigung je eines besonderen oder eines gemeinsamen Steuer- organes ein maschinell und ein durch Handkraft erzeugter Druckmitteldruck einzeln oder gemeinsam auf einen Bremshebel zur Einwirkung gebracht werden kann, wobei eine auf diesen Hebel im Sinne des
Anziehens der Bremse ständig einwirkende Kraft entsprechend verringert oder vergrössert wird.
Die Kolbenstangenseite des Kolbens steht dabei ständig unter Druck, wogegen seine gegenüberliegende Seite mittels des manuell bedienbaren Reglers wahlweise in Abhängigkeit von der Stellung des Hebels be- oder entlastet wird.
Bei einer weiteren bekannten Bremseinrichtung ist ein doppeltwirkender Zylinder für die Betätigung der Bremse vorgesehen, wobei jedoch jeder Druckseite des Zylinders eine gesonderte Druckpumpe zugeordnet wird, wobei die eine Pumpe für die Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes sorgt und die andere Pumpe als regelbare Pumpe ausgebildet ist. Von der Funktion her gesehen, kann diese Bremseinrichtung allen Betriebsbedingungen gerecht werden. Die konstruktive Lösung dieser Bremseinrichtung ist jedoch ausserordentlich aufwendig, und damit so teuer, dass diese Bremseinrichtung kaum Eingang in die Praxis finden wird.
Es wurde daher bereits bei einer Bremseinrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, als Rückströmleitung mehrere untereinander parallele, wahlweise zu- und abschaltbare Leitungen mit unterschiedlichem Durchlassquerschnitt vorzusehen, wobei die Veränderung des Durchlassquerschnittes durch Drosselventile erfolgt, die vorzugsweise für unterschiedliche Nenndurchflussmengen ausgelegt sind oder durch in ihrer Drehzahl regelbare Pumpen.
Die gegenständliche Erfindung ist eine Weiterentwicklung dieser bekannten letzterwähnten Bremseinrichtung und die Erfindung zielt darauf ab, die Bremswirkung mit einem einfachen und wirkungsvollen Aufbau der Einrichtung zu erreichen. Vorschlagsgemäss gelingt dies dadurch, dass der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit zu beiden Seiten des von ihm aufgenommenen Kolbens mit der Druckseite der Pumpe ständig verbunden ist, dass in der Leitung, die von der Pumpe zu demjenigen Zylinderanschluss führt, gegen den sich der Kolben beim Lüften der Bremse verschiebt,
zwischen der Pumpe und dem Anschluss der Rückströmleitung eine frest einstellbare Drossel und zur Änderung des Durchlassquerschnittes mindestens ein regelbares Drosselventil oder mehrere parallel angeordnete und wahlweise zu-und abschaltbare Drosselventile in der Rückströmleitung vorgesehen sind und dass an dem den Zylinderanschluss, gegen den sich der Kolben beim Lüften der Bremse verschiebt, und das regelbare
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Drosselventil oder die parallel angeordneten Drosselventile verbindenden Leitungsstrang die Druckleitung einer zweiten von der Welle des Antriebsmotors des Fahr- oder Triebwerkes angetriebenen Pumpe angeschlossen ist.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Auf der Welle --1-- eines Antriebsmotors --2--, hier beispielsweise eines Schleifringläufermotors, sitzt die Bremsscheibe oder Bremstrommel --3--, an welcher unter der Wirkung der vorgespannten Feder - über ein Bremsgestänge --5-- die Bremsbacken --6-- angepresst werden. Ferner ist mit dem Bremsgestänge --5-- die Kolbenstange --7-- einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit --8-- verbunden. Der Zylinder --9-- dieser Einheit --8-- bisitzt zu beiden Seiten des Kolbens --10-- Anschlüsse --11 und 12--, welche über parallelgeschaltete Leitungszweige --13 und 30-- mit der Druckseite --14-- einer Hydraulikpumpe --15-- verbunden sind. Ein Überdruckventil --16-- ist üblicherweise auf der Druckseite der Pumpe --14-- vorgesehen.
In dem zur Kolben-Zylinder-Einheit --8-- führenden Leitungszweig --30-ist eine fest eingestellte Drossel --17-- vorgesehen. Diese Drossel --17-- bildet für den statischen Druck
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querschnittes eine Regelung von 0 bis 100% zulässt. Diese Rückströmleitung --18-- ist an jenem Anschluss --11-- des Zylinders --9-- angeschlossen, gegen welchen sich der Kolben --10-- beim Lüften der Bremse verschiebt.
Von der Welle-l-wird eine zweite Hydraulikpumpe --20-- angetrieben. Je nach der augenblick- lichen Drehrichtung der Motorwelle --1-- ändern die Leitungszüge --21 und 22-- ihre Funktion als
Ansaug- oder Druckleitung, so dass bezüglich des Leitungsstranges --23-- eine Gleichrichtung durch die hier eingeschalteten Rückschaltventile --24, 25,26 und 27-- erreicht wird.
Die Druckleitung --23-- dieser zweiten Hydraulikpumpe --20-- ist an dem den einen Zylinderanschluss --11-- und das regelbare
Drosselventil --19-- verbindenden Leitungsstrang --30 bis 18-- angeschlossen. An Stelle einer Pumpe --20--, die drehrichtungsabhängig fördert und die daher der erwähnten und vorstehend beschriebenen
Gleichrichtung bedarf, kann auch eine Pumpe verwendet werden, die unabhängig von der Drehrichtung in ein-und derselben Richtung fördert. Das Druckmedium wird vom Behälter --28-- aufgenommen.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet nun wie folgt :
In der Ruhestellung der Anlage (Motor --2-- ausgeschaltet) ist die Pumpe --15-- ausser Betrieb und das regelbare Drosselventil --19-- zur Gänze geschlossen, so dass die Bremse auf Grund der Wirkung der vorgespannten Feder geschlossen gehalten ist. Beim Betrieb der Anlage kann die Pumpe --15-- entweder dauernd laufen, sie kann aber auch so gesteuert werden, dass sie jeweils nur bei der Inbetriebsetzung des Antriebsmotors läuft. Bei abgeschaltetem Antriebsmotor --2-- und geschlossenem Regelventil-19baut sich in den Leitungszügen --30 und 13-- ein Druck auf, der infolge der zwischengeschalteten Drossel --17-- in beiden Leitungssträngen denselben Wert besitzt.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Drossel --17-- für den statischen Druck in den Leitungszügen --13 und 30-- eine Kurzschlussverbindung darstellt. Dieser Druck ist auch auf den beiden Seiten des Kolbens --10-- wirksam, so dass die Bremse durch diesen Druckaufbau nicht betätigt wird, da die vorgespannte Feder --4-- die Bremse nach wie vor geschlossen hält und der beidseitig gleich belastete Kolben --10-- unabhängig von der Höhe des in den Leitungszügen --13 und 30-- herrschenden Druckes keine Gegenkraft zu erzeugen vermag.
Wird nun das Drosselventil-19-- im Öffnungssinne betätigt, so fällt der Druck in der Leitung --30-- ab, wogegen der Druck in der Leitung --13-- wegen des zwischengeschalteten Drosselventils --17-- vorerst erhalten bleibt, so dass sich nun die Bremse öffnet. Durch die nun beginnende Drehung der Motorwelle und damit der Pumpe --20-- wird zusätzlich Druckmedium über die Leitung --23-- in den Leitungsstrang --18-- gepresst, wodurch in dieser Leitung --18 bis 30-- ein Druck aufgebaut wird. Die Drehzahl des Antriebsmotors --2-kann jedoch nur so lange ansteigen, so lange das von der Pumpe --20-- geförderte Medium zusammen mit dem über die fest eingestellte Drossel --17-- einströmenden Medium von der regelbaren Drossel --19-geschluckt werden kann.
Ist ein weiterer Drehzahlanstieg des Antriebsmotors --2-- erwünscht, so muss das regelbare Drosselventil --19-- weiter geöffnet werden. Zur vollständigen Abbremsung der Antriebswelle-l-wird das Regelventil --19-- geschlossen, so dass sich in der Folge kurzzeitig wenigstens im Leitungsstrang --18 bis 30-- ein höherer Druck aufbaut und den Kolben --10-- zurückschiebt.
Das der Steuerung des Antriebsmotors --2-- dienende Organ wird zweckmässigerweise mit dem Regelorgan für das Drosselventil --19-- gekoppelt. Handelt es sich beim Antriebsmotor --2-- um einen
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Schleifringläufermotor, so sind für das Heben einer Last, wenn es sich um einen Hubwerksantrieb handelt, die Widerstände der ersten Stufe so dimensioniert, dass die volle Last gerade noch gehalten werden kann. Die übrigen Widerstände des Läuferkreises sind so abgestimmt, dass die volle Last ohne
Regelbremsung regulierbar ist. Hängt jedoch nur eine Teillast am Hubwerk, so würden sich höhere
Drehzahlen einstellen. Die vorbeschriebene Einrichtung verhindert jedoch das Ansteigen der Drehzahl, da das Steuerorgan für die Zu- und Abschaltung der einzelnen Widerstandsstufen im Läuferkreis mit dem
Drosselventil --19-- gekoppelt ist.
Für das Absenken der Last gilt : Durch die Wahl der Widerstände der ersten Stufe der Widerstände des Läuferkreises kann der Antriebsmotor die Reibungswiderstände des
Hubwerkes überwinden. Die vorbeschriebene Regeleinrichtung bewirkt jedoch, dass sich nur die ge- wünschten Drehzahlen einstellen. Bei Vollast muss jedoch die volle Hubarbeit und noch die Arbeit des
Hubmotors von der Bremse aufgenommen werden. Bei kurzgeschlossenem Läuferkreis ist dann das Ventil - ganz geöffnet, so dass der Antrieb generatorisch abgebremst wird.
An Stelle eines Schleifringläufermotors kann auch ein anderes Antriebsaggregat verwendet werden, beispielsweise ein Käfigläufermotor in Verbindung mit einer Turbokupplung.
Beim vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel war das Bremsgestänge --5-- mit der Kolbenstange des Kolbens --10-- verbunden und der Zylinder --9-- feststehend angeordnet. Grundsätzlich ist es möglich, hier eine kinematische Umkehr vorzunehmen, indem der Kolben festgehalten wird und der
Zylinder --9-- verschiebbar gelagert wird, wobei in diesem Fall der Zylinder --9-- mit dem Bremsgestänge zu verbinden ist.
Es ist auch noch zu beachten, dass an Stelle des regelbaren Drosselventils --19-- mehrere parallel- geschaltete, fest eingestellte, gleichen oder ungleichen Durchlassquerschnitt aufweisende Drosselventile vorgesehen sein können, die im Bedarfsfall zur Regelbremsung wahlweise zu-bzw. abgeschaltet werden.
Zum Schutz der Leitungen --18, 21,22 und 23-- ist ein Rückschlagventil --29-- vorgesehen, durch welches auch der Bremszylinder gegen Überdruck in der Leitung --30-- geschützt wird. Ist das Ventil - geschlossen oder zumindest stark gedrosselt und fördert die Pumpe --20-- Öl, so kann dieses nur über das Rückschlagventil --29-- entweichen bzw. über dieses und der Leitung --14-- dem Überdruck- ventil --16-- zugeführt werden. Im Normalbetrieb wäre dieses Ventil nicht erforderlich, da bei Förderung durch die Pumpe --20-- und gleichzeitigem Schliessen des Ventiles --19-- das Öl in den Bremszylinder gelangen würde und dieser den Antrieb zum Stillstand bringt, so dass hiemit auch die Förderung eingestellt wird.
Bei Montagearbeiten oder beim Einstellen der Bremse oder eventuell auch bei einer Störung der Bremse könnte ein Fall vorkommen, bei welchem die Bremsscheibe --3-- und somit die Pumpe - bei geschlossenem Ventil --19-- rotiert und ein unzulässiger Überdruck dadurch entstehen könnte.
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