Dämpfungseinrichtung an Fallgewichtssicherheitsbremsen für Fördermaschinen Bei Schnellschluss-Fallgewichtssicherheits- bremsen für Fördermaschinen muss das Bremsgewicht im Sicherheitsbremsfall verzö gert abgesenkt. werden, um ein stossfreies Auflegen der Bremsbacken zu erzielen. Zu diesem Zweck wird meistens die Luft im Haltezylinder des Bremsgewichtes über eine Drosselblende abgelassen.
Das Bremsgewicht und die von ihm während der Abwärtsbewe gung komprimierte Luft bilden aber bekannt lich ein schwingungsfähiges System, das llm so stärker angeregt, wird, je schneller das Absenken erfolgt.. Da die im Gewicht gespAi- eherte Energie proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit ist, kann dann das Aufsetzen des- Gewichtes bei einem Geschwindigkeits maximum recht unangenehme Folgen haben.
Infolgedessen müssen relativ kleine Blenden zur Erzielung kleiner Geschwindigkeits maxima gewählt werden, die an sieh uner wünscht sind, da sie eine gewisse Verstop fungsgefahr mit sich bringen.
Zweck der Erfindung ist nunmehr, die er wähnten Nachteile der bisherigen Dämpfungs- einrichtungenfür FallgewichtssicherheitEbrem- sen zu vermeiden und gleichzeitig die Ab senkgeschwindigkeit des Fallgewichtes wesent lich zu steigern.
Gemäss der Erfindung kann dies dadurch erreicht werden, dass für die Dämpfung der Absenkbewegling des Fallge wichtes beim Auslösen der Sicherheitsbremse ausser einer festen Drosselblende noch eine in Abhängigkeit von der Absenkbewegiung des Fallgewichtes vom Bremsgestänge aus ge steuerte Drosselblende vorgesehen ist, die dazu bestimmt ist, die als Einschwingvorgang ver laufende Absenkbewea-Lmg des Fallgewichtes in der ersten Periode derselben in eine Bewe- gung konstanter Geschwindigkeit überzufüh ren.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, Lind zwar ist in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel eine #Schnellschluss-Fall- gewichtssicherheitsbremse in schematischer Weise dargestellt.
Die wesentlichsten Teile der Sicherheits bremse sind der Haltezylinder 1, das Brems- ge@icht 2, die feste Drosselblende bzw. soge nannte Grundblende 3 und die vom Brems gestänge 4 aus betätigte Zusatzblende 5. Mit 6 ist noch eine Dämpf uuigsfeder bezeichnet, während 7 die Druckluftleiti-mg zum Halte zylinder bedeutet. Der Bremskranz und die dazugehörigen Bremsbacken, die mit dem Bremsgestänge 4 in Verbindung stehen, sind in der Zeichnung nicht veranschaulicht, da dies für das Verständnis der Erfindung nicht nötig ist.
Die Wirkungsweise der Bremse wird nun mehr mittels der in Fig. 2 gezeigten Kurven erläutert, wo die Fallgeschwindigkeit V des Fallgewichtes bei ausgelöster Bremse als Or dinate und die Zeit t als Abszisse aufgetra gen sind. Die Kurve T zeigt den Einschwing- vorgang, der bei der Fallbewegung des Brems- gewiehtes auftritt, wenn für die Dämpfirrig nur eine Blende mit konstanter Öffnung ver wendet wird, wie dies _ bis jetzt üblich war.
Um nunmehr diese Fallbewegung möglichst schnell in eine solche mit konstanter Geschwin digkeit zu verwandeln, ist die Zusatzblende 5 vorgesehen. Die Überführung der als Ein schwingvorgang verlaufenden Fallbewegung in eine Bewegung konstanter Geschwindigkeit muss innerhalb der ersten Periode erfolgen, und um dies zu erreichen, kann die Zusatz blende auf zwei verschiedene Arten ausgeführt werden.
Gemäss der Kurve 1I wird der totale freie Blendenquerschnitt bei Punkt A dureb Schliessen der Zusatzblende verkleinert und dann anschliessend durch Öffnen wieder ver grössert, so dass bei Punkt B der die End geschwindigkeit bestimmende Wert erreicht wird, worauf die Öffnung nicht mehr verän dert werden darf.
Die Kurve III wird da durch erreicht, dass die Zusatzblende bis zum Punkt C geschlossen bleibt und dann geöffnet wird, wobei im Punkt D der die Endgeschwin digkeit bestimmende Wert erreicht wird und die Zusatzblende wieder geschlossen ist. Es ist aber darauf zu achten, dass der zurückge- legte Weg im Punkt D höchstens gleich dem Fallweg bei minimalem Bremsbackenabstand beträgt.
Mit einer Zusatzblende, die eine Gescliwin- digkeit-Zeit-Charakteristik gemäss Kurve III zur Folge hat, ergeben sich folgende Vorteile:
Der freie Fallweg wird schneller zurückgelegt. Dadurch wird eine erhöhte Sicherheit des Bremssystems erzielt., da iin Falle eines Ver sagens des Bremsdnzckreglers die Absenkzeit des Fallgewichtes allein massgebend ist für das schnelle Wirken der 'Sicherheitsbremse. Der zu Beginn der Fallbeweg@,uig freie Blen- denquerschnitt muss nicht verkleinert werden,
sondern wird vielmehr in der Zone C-D ver grössert. Dies gestattet die getrennte Anord nung einer relativ grossen festen Grundblende und einer nur kurzzeitig offenen, ebenfalls relativ grossen Zusatzblende.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer gesteuerten Zusatzblende im Längsschnitt dar gestellt, mit welcher eine Fallbewegung nach Kurve III erreicht wird. Die Öffnung 8 der Drosselblende 9 wird durch einen Schieber 10 gesteuert, der über einen Hebel 11 mit dem Bremsgestänge 4 (Fug. 1) gekuppelt ist. Erst nach einer gewissen Fallbewegung (Punkt C) stimmt die Öffnung 8 mit der der Bohrung 12 im Schieber 10 überein, so dass die Luft durch die Zusatzblende ausströmen kann.
Nach kurzer Zeit wird infolge der Weiter- bewegung des Schiebers<B>1,0,</B> die Öffnung 8 wieder geschlossen, und es bleibt dann nur die Grundblende offen. Die Zusatzblende 9 kann ohne weiteres mit der Grundblende zusam mengebaut werden, wie die Fig.3 zeigt, wo die Grundblende mit 14 bezeichnet ist.
Die zwischen Bremsgewicht 2: und Brems gestänge 4 eingeschaltete Dämpfungsfeder 6 (Fug. 1) dient dazu, ein möglichst stossfreies Auftreffen des Bremsgewichtes zu erzielen. Die Verzögerung beim Aufsetzen des Brems- gewichtes muss daher so gewählt werden, dass die Massenkräfte vernachlässigbar klein wer den.
Der Verzögerungsweg, der sich aus der Fallgeschwindigkeit und der Verzögerungs zeit ermitteln lässt, bestimmt den maximalen Federweg, und da der Kraftanstieg der Feder gleich der Druckabnahme im Haltezylinder 1 des Fallgewichtes 2 während der Verzöge rungszeit sein muss, so liegt die Charakte ristik der Dämpfungsfeder zwangläufig -fest.
Die beschriebene Dämpfiingseinrichtung besitzt den grossen Vorteil, dass auch bei einer Veränderung des Bremsgewichtes immer die selbe Blendenanordnimg verwendet werden kann. Es sind daher keinerlei Einstellarbeiten an den Drosselblenden nötig. Ferner wird bei einem minimalen Aufwand an Konstruktions elementen die Absenkgeschwindigkeit des Bremsgewichtes sehr wesentlich gesteigert und gleichzeitig die Gefahr einer Verstopfiuig der Dämpfungseinrichtung praktisch ausgeschal tet.
Die Abhängigkeit vom Druckluftnetz .st nur sehr kurzzeitig, und selbst bei raschem Verschwinden der Druckluft arbeitet die Bremse noch einwandfrei.
Damping device on drop weight safety brakes for hoisting machines In the case of quick-acting fall weight safety brakes for hoisting machines, the braked weight must be lowered with a delay in the event of a safety brake. in order to achieve a smooth placement of the brake shoes. For this purpose, the air in the holding cylinder of the brake weight is usually let out through a throttle.
The braked weight and the air compressed by it during the downward movement form, as is well known, a system capable of oscillation, which is stimulated the more rapidly the lowering takes place. Since the energy stored in the weight is proportional to the square of the speed, then the putting down of the weight at a maximum speed can have very unpleasant consequences.
As a result, relatively small diaphragms must be selected to achieve small speed maxima, which are undesirable as they bring a certain risk of clogging with them.
The purpose of the invention is now to avoid the mentioned disadvantages of the previous damping devices for falling weight safety brakes and at the same time to significantly increase the lowering speed of the falling weight.
According to the invention, this can be achieved in that for the damping of the lowering movement of the falling weight when the safety brake is triggered, in addition to a fixed throttle screen, a throttle screen is provided which is controlled by the brake linkage as a function of the lowering movement of the falling weight and which is intended to The lowering movement of the falling weight, which runs as a transient process, is converted into a movement of constant speed in the first period of the same.
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, although FIG. 1 shows, as an exemplary embodiment, a quick-action falling weight safety brake in a schematic manner.
The most important parts of the safety brake are the holding cylinder 1, the brake face 2, the fixed throttle or so-called base cover 3 and the additional cover 5 actuated by the brake linkage 4. 6 is another damper spring, while 7 the compressed air line i-mg to the holding cylinder means. The brake rim and the associated brake shoes, which are connected to the brake linkage 4, are not illustrated in the drawing, since this is not necessary for an understanding of the invention.
The mode of operation of the brake will now be explained more by means of the curves shown in FIG. 2, where the falling speed V of the falling weight when the brake is released is the Or dinate and the time t is the abscissa. Curve T shows the transient process that occurs during the falling movement of the braking force if only a diaphragm with a constant opening is used for the damper, as was customary up to now.
In order to convert this falling movement as quickly as possible into one with a constant speed, the additional diaphragm 5 is provided. The transfer of the falling movement, which runs as a single oscillation process, into a movement of constant speed must take place within the first period, and in order to achieve this, the additional diaphragm can be implemented in two different ways.
According to curve 1I, the total free diaphragm cross-section at point A is reduced by closing the additional diaphragm and then enlarged again by opening so that the value determining the final speed is reached at point B, whereupon the opening may no longer be changed.
The curve III is achieved by the fact that the additional shutter remains closed up to point C and is then opened, with the value determining the end speed being reached at point D and the additional shutter being closed again. However, it is important to ensure that the distance covered at point D is at most equal to the drop distance with the minimum distance between the brake shoes.
With an additional diaphragm, which results in a speed-time characteristic according to curve III, the following advantages result:
The free fall path is covered faster. This increases the safety of the brake system, since in the event of a failure of the brake pressure regulator, the lowering time of the drop weight alone is decisive for the rapid action of the safety brake. The diaphragm cross-section that is free at the beginning of the fall movement does not have to be reduced,
rather, it is enlarged in zone C-D. This allows the separate arrangement of a relatively large fixed base panel and a relatively large additional panel that is only open for a short time.
In Fig. 3, an embodiment of a controlled additional diaphragm is provided in longitudinal section, with which a falling movement according to curve III is achieved. The opening 8 of the throttle screen 9 is controlled by a slide 10 which is coupled to the brake linkage 4 (Fig. 1) via a lever 11. Only after a certain falling movement (point C) does the opening 8 coincide with that of the bore 12 in the slide 10, so that the air can flow out through the additional panel.
After a short time, the opening 8 is closed again as a result of the further movement of the slide <B> 1,0, </B>, and only the basic shutter then remains open. The additional panel 9 can easily be built together with the basic panel, as FIG. 3 shows, where the basic panel is denoted by 14.
The damping spring 6 (Fig. 1), which is switched on between the braked weight 2: and the brake linkage 4, is used to achieve the most shock-free impact of the braked weight. The delay when applying the brake weight must therefore be chosen so that the inertia forces are negligibly small.
The deceleration distance, which can be determined from the falling speed and the deceleration time, determines the maximum spring deflection, and since the increase in force of the spring must be equal to the pressure decrease in the holding cylinder 1 of the falling weight 2 during the deceleration time, the characteristic of the damping spring is inevitable -firmly.
The damping device described has the great advantage that the same diaphragm arrangement can always be used even if the braked weight is changed. No adjustment work is therefore required on the throttle orifices. Furthermore, the lowering speed of the braked weight is increased very significantly with a minimal amount of construction elements and, at the same time, the risk of clogging of the damping device is practically eliminated.
The dependency on the compressed air network .st only very briefly, and even if the compressed air disappears quickly, the brake still works perfectly.