DE1002933B

DE1002933B - Damping device for drop weight safety brakes on conveyor machines

Info

Publication number: DE1002933B
Application number: DEA19273A
Authority: DE
Inventors: Walter Schlatter
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1953-11-13
Filing date: 1953-12-04
Publication date: 1957-02-21

Description

Bei Schnellschluß-Fallgewichts-Sicherheitsbremsen für Fördermaschinen muß das Bremsgewicht im Sicherheitsbremsfall verzögert abgesenkt werden, um ein stoßfreies Auflegen der Bremsbacken zu erzielen. Zu diesem Zweck wird die Luft im Haltezylinder des Bremsgewichts meistens über eine Drosselblende abgelassen. Das Bremsgewicht und die von ihm während der Abwärtsbewegung komprimierte Luft bilden aber bekanntlich ein schwingungsfreies System, das um so stärker angeregt wird, je schneller das Absenken erfolgt. Da die im Gewicht gespeicherte Energie proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit ist, kann dann das Auflegen der Bremsbacken bei einem Geschwindigkeitsmaximum des Gewichtes recht unangenehme Folgen haben. Infolgedessen müssen relativ kleine Blenden bzw. kleine Geschwindigkeiten gewählt werden, die an sich unerwünscht sind und auch eine gewisse Verstopfungsgefahr mit sich bringen.In the case of quick-action falling weight safety brakes for conveyors, the braked weight must be in Safety brake case can be lowered with a delay in order to achieve a smooth application of the brake shoes. For this purpose, the air in the holding cylinder of the brake weight is usually released through a throttle. However, the braked weight and the air compressed by it during the downward movement form As is well known, a vibration-free system that is excited the more quickly the lowering takes place. Since the energy stored in the weight is proportional to the square of the speed, can then the application of the brake shoes at a maximum speed of the weight is quite uncomfortable Have consequences. As a result, relatively small apertures or low speeds must be selected which are undesirable in themselves and also bring a certain risk of clogging with it.

Es gibt auch Bremseinrichtungen für Fördermaschinen mit Fahr- und Fallgewichts-Sicherheitsbremse, deren Luftzylinder im Gefahrfalle mit einer Auspuffleitung verbunden wird, die mit einer Drosseleinrichtung versehen ist, wobei die Einstellung dieser letzteren automatisch in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrbremse bzw. vom Bremsdruck erfolgt. Bei diesen bekannten Bremseinrichtungen wird jedoch mit der Einstellung der Drosseleinrichtung lediglich eine langsamere oder schnellere Entlüftung des Zylinders der Sicherheitsbremse bezweckt. Wenn es die Dringlichkeit gestattet, wird das Fallgewicht der Sicherheitsbremse durch starke Dämpfung langsam abgesenkt, während im Notfall der Luftauslaß viel weniger stark gedrosselt wird, damit das Fallgewicht rasch absinkt, wobei dann aber die entsprechende Massenwirkung, die Schwingungen zur Folge hat, in Kauf genommen werden muß. Es handelt sich also hier nicht um die Vermeidung von Schwingungserscheinungen unter gleichzeitiger Beibehaltung einer sehr hohen Absenkgeschwindigkeit.There are also braking devices for hoists with travel and falling weight safety brakes, whose air cylinder is connected to an exhaust line in the event of danger, which is connected to a throttle device is provided, the latter being adjusted automatically depending on the movement the driving brake or the brake pressure takes place. In these known braking devices, however with the setting of the throttle device only a slower or faster venting of the The purpose of the cylinder of the safety brake. If the urgency permits, the drop weight becomes the Safety brake slowly lowered by strong damping, while the air outlet a lot in an emergency is throttled less so that the falling weight drops quickly, but then the corresponding Mass action, which has vibrations as a consequence, must be accepted. So it is here it is not about avoiding vibration phenomena while maintaining a very high lowering speed.

Ferner ist es auch bekannt, bei vereinigten Fahr- und Sicherheitsbremsen für Fördermaschinen mit einem gemeinsamen Zylinder für den Fahr- und Sicherheitsbremskolben den Auslaß des zwischen den beiden Kolben befindlichen Raumes mit einer Drosselstelle zu versehen. Dieser Auslaß wird mittels eines Schiebers in Abhängigkeit von der Bewegung des Fallgewichtes gesteuert. Da aber die im Auslaß angeordnete Drosselstelle unveränderlich ist, werden auch mit dieser Bremseinrichtung beim raschen Absenken Schwingungen auftreten, die unvermeidlich sind.Furthermore, it is also known to have combined driving and safety brakes for hoisting machines a common cylinder for the driving and safety brake piston, the outlet of the between the to provide both piston located space with a throttle point. This outlet is by means of a Slider controlled as a function of the movement of the falling weight. But since the one arranged in the outlet Throttle point is invariable, are also with this braking device when rapidly lowering Vibrations occur that are inevitable.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Erkenntnis zugrunde, daß sich das schnelle Absenken des Fallgewichtes der Sicherheitsbremse als Einschwingvor-The invention is primarily based on the knowledge that the rapid lowering of the falling weight the safety brake as a transient

DämpfungseinrichtungDamping device

für Fallgewichts-Sicherheitsbremsenfor drop weight safety brakes

bei Fördermaschinenin the case of conveyors

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Qe., Baden (Schweiz)Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Qe., Baden (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 13. November 1953Claimed priority:
Switzerland from November 13, 1953

Walter Schlatter, Wettingen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenWalter Schlatter, Wettingen (Switzerland),
has been named as the inventor

gang abspielt. Infolgedessen werden die Massen-Wirkungen besonders groß und unangenehm, wenn die Bremsbacken bei einem Geschwindigkeitsmaximum des Fallgewichtes zum Auflegen kommen. Der Zweck der Erfindung ist nunmehr der, bei Fallgewichts- und Sicherheitsbremsen für Fördermaschinen mit einer festen Drosselblende als Dämpfungseinrichtung die Massenwirkungen beim Einfallen des Fallgewichtes zu beseitigen, ohne jedoch die Absenkgeschwindigkeit des Fallgewichtes herabsetzen zu müssen. Gemäß der Erfindung wird diese dadurch erreicht, daß für die Dämpfung des Einfallens des Fallgewichtes beim Auslösen der Sicherheitsbremse noch eine durch das Sicherheitsbremsgestänge gesteuerte veränderliche Drosselblende vorgesehen ist, welche die als Einschwingvorgang verlaufende Absenkbewegung des Fallgewichtes in der ersten Periode derselben in eine Bewegung konstanter Geschwindigkeit überführt.gang is playing. As a result, the bulk effects become especially great and uncomfortable when the Brake shoes come to rest at a maximum speed of the falling weight. The purpose the invention is now the case of falling weight and safety brakes for hoists with a fixed orifice plate as a damping device, the mass effects when the falling weight falls to eliminate, however, without having to reduce the lowering speed of the falling weight. According to the Invention, this is achieved in that for the damping of the incidence of the falling weight when triggered the safety brake still a variable controlled by the safety brake linkage Throttle orifice is provided, which the lowering movement of the running as a transient process The falling weight in the first period of the same converted into a movement of constant speed.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar ist in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel eine SchnellscMuß-Fallgewichts-Sicheirheits- bremse in schematischer Weise dargestellt.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, namely in FIG. brake shown in a schematic manner.

Die wesentlichsten Teile der Sicherheitsbremse sind der Haltezylinder 1, das Bremsgewicht 2, die feste Drosselblende bzw. sogenannte Grundblende 3 und die vom Bremsgestänge 4 aus betätigte Zusatzblende 5. Mit 6 ist noch eine Dämpfungsfeder bezeichnet, während 7 die Druckluftleitung zum Haltezylinder bedeutet. Der Bremskranz und die dazugehörigen Bremsbacken, die mit dem Bremsgestänge 4 in Verbindung stehen, sind in der Zeichnung nichtThe most important parts of the safety brake are the holding cylinder 1, the brake weight 2, the fixed throttle or so-called base plate 3 and the additional diaphragm operated by the brake linkage 4 5. With 6 a damping spring is referred to, while 7 the compressed air line to the holding cylinder means. The brake rim and the associated brake shoes, which are connected to the brake linkage 4 are not in the drawing

509· 8»223509 · 8 »223

veranschaulicht, da dies für das Verständnis der Erfindung nicht nötig ist.illustrated as this is not necessary for an understanding of the invention.

Die Wirkungsweise der Bremse wird nunmehr mittels der in Fig. 2 gezeigten Kurven erläutert, wo die Geschwindigkeit V des Fallgewichtes bei ausgelöster Bremse als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen sind. Die Kurve I zeigt den Einschwingvorgang, der bei der Fallbewegung des Bremsgewichtes auftritt, wenn für die Dämpfung nur eine Blende mit konstanter öffnung verwendet wird, wie dies bis jetzt üblich war. Um nunmehr diese Fallbewegung möglichst schnell in eine solche mit konstanter Geschwindigkeit zu verwandeln, ist die Zusatzblende 5 vorgesehen. Die Überführung der als Einschwingvorgang verlaufenden Fallbewegung in eine Bewegung konstanter Geschwindigkeit soll innerhalb der ersten Periode erfolgen, und um dies zu erreichen, kann die Zusatzblende auf zwei verschiedene Arten ausgeführt werden.The mode of operation of the brake will now be explained by means of the curves shown in FIG. 2, where the speed V of the falling weight when the brake is released is plotted as the ordinate and the time t as the abscissa. Curve I shows the transient process that occurs during the falling movement of the braked weight if only a diaphragm with a constant opening is used for the damping, as has been customary up to now. In order to convert this falling movement as quickly as possible into one at a constant speed, the additional diaphragm 5 is provided. The transfer of the falling movement, which runs as a transient process, into a movement of constant speed should take place within the first period, and in order to achieve this, the additional diaphragm can be designed in two different ways.

Gemäß der Kurve II wird der totale Blendenquerschnitt bei Punkt A durch Schließen der Zusatzblende verkleinert und dann anschließend wieder geöffnet, so daß bei Punkt B der die Endgeschwindigkeit bestimmende Wert erreicht wird, worauf die Öffnung nicht mehr verändert werden darf. Die Kurve III wird dadurch erreicht, daß die Zusatzblende bis zum Punkt C geschlossen bleibt und dann erst geöffnet wird, wobei im Punkt D der die Endgeschwindigkeit bestimmende Wert erreicht wird und die Zusatzblende wieder geschlossen ist. Es ist aber darauf zu achten, daß der zurückgelegte Weg im Punkt D höchstens gleich dem Fallweg bei minimalem Bremsbackenabstand beträgt. According to curve II, the total diaphragm cross-section at point A is reduced by closing the additional diaphragm and then opened again, 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 in that the additional diaphragm remains closed up to point C and is only then opened, the value determining the final speed being reached at point D and the additional diaphragm being closed again. It must be ensured, however, that the distance covered at point D is at most equal to the drop distance with the minimum distance between the brake shoes.

Mit einer Zusatzblende, die eine Geschwindigkeit-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 im Falle eines Versagens des Bremsdruckreglers die Absenkzeit des Fallgewichtes allein maßgebend ist für das schnelle Wirken der Sicherheitsbremse. Der totale Blendenquerschnitt wird zunächst nicht verkleinert, sondern wird vielmehr in der Zone C-D vergrößert und dann erst verringert. Dies gestattet die getrennte Anordnung einer relativ großen, festen Grundblende und einer nur kurzzeitig offenen, ebenfalls relativ großen Zusatzblende.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 more quickly. 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 falling weight alone is decisive for the rapid action of the safety brake. The total diaphragm cross-section is initially not reduced, but rather is enlarged in the zone CD and only then reduced. 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 ist eine Ausführungsform einer gesteuerten Zusatzblende im Längsschnitt dargestellt, 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 (Fig. 1) gekuppelt ist. Erst nach einer gewissen Fallbewegung (Punkt C) bestimmt 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 Weiterbewegung des Schiebers 10 die öffnung 8 wieder geschlossen, und es bleibt dann nur die Grundblende offen. Die Zusatzblende 9 kann ohne weiteres mit der Grundblende zusammengebaut werden, wie die Fig. 3 zeigt, wo die Grundblende mit 14 bezeichnet ist.In Fig. 3, an embodiment of a controlled additional diaphragm is shown in longitudinal section, with which a falling movement according to curve III is achieved. The opening 8 of the orifice 9 is through controlled a slide 10 which is coupled to the brake linkage 4 (Fig. 1) via a lever 11. First after a certain falling movement (point C), the opening 8 and that of the bore 12 in the Slide 10 match so that the air can flow out through the additional panel. After a short time it will as a result of the further movement of the slide 10, the opening 8 is closed again, and then only the basic panel remains open. The additional panel 9 can without can also be assembled with the basic panel, as shown in FIG. 3, where the basic panel is marked with 14 is designated.

Die zwischen Bremsgewicht 2 und Bremsgestänge 4 eingeschaltete Dämpfungsfeder 6 (Fig. 1) dient dazu, ein möglichst stoßfreies Auftreffen des Bremsgewichtes zu erzielen. Die Verzögerung beim Aufsetzen des Bremsgewichtes muß daher so gewählt werden, daß die Massenkräfte vernachlässigbar klein werden. Der Verzögerungsweg der sich aus der Fallgeschwindigkeit und der Verzögerungszeit ermitteln läßt, bestimmt den maximalen Federweg, und da der Kraftanstieg der Feder gleich der Druckabnahme im Haltezylinder 1 des Fallgewichtes 2 während der Verzögerungszeit sein muß, liegt die Charakteristik der Dämpfungsfeder zwangläufig fest.The damping spring 6 (Fig. 1) inserted between the braked weight 2 and the brake linkage 4 serves to to achieve the most impact-free impact of the braked weight. The delay in setting up the Braking weight must therefore be chosen so that the inertia forces are negligibly small. Of the Deceleration path that can be determined from the speed of fall and the delay time the maximum spring travel, and since the increase in force of the spring equals the decrease in pressure in the holding cylinder 1 of the falling weight 2 must be during the delay time, the characteristic is the Damping spring inevitably tight.

Die beschriebene Dämpfungseinrichtung besitzt den großen Vorteil, daß auch bei einer Veränderung des Bremsgewichtes immer dieselbe Blendenanordnung verwendet werden kann. Es sind daher keinerlei Einstellarbeiten an den Drosselblenden nötig. Ferner wird bei einem minimalen Aufwand an Konstruktionselementen die Absenkgeschwindigkeit des Bremsgewichtes sehr wesentlich gesteigert und gleichzeitig die Gefahr einer Verstopfung der Dämpfungseinrichtung praktisch ausgeschaltet. Die Abhängigkeit vom Druckluftnetz ist nur sehr kurzzeitig, und selbst bei raschem Verschwinden der Druckluft arbeitet die Bremse immer noch einwandfrei.The damping device described has the great advantage that even with a change in the Braking weight can always be used the same aperture arrangement. There are therefore no adjustments whatsoever necessary at the throttle orifices. Furthermore, with a minimal amount of construction elements the lowering speed of the braked weight increased significantly and at the same time the risk of clogging of the damping device is practically eliminated. The dependence on The compressed air network is only very short-term, and the works even if the compressed air disappears quickly Brake still working fine.

Claims

Patent claims:

1. Damping device for drop weight safety brakes on hoisting machines with a fixed throttle screen, characterized in that for damping the incidence of the falling weight when the safety brake is triggered, another controlled by the safety brake linkage variable throttle is provided, which the lowering movement running as a transient process of the falling weight in the first period of the same in a movement of constant speed convicted.

2. Damping device according to claim 1, characterized in that the controlled orifice is designed so that shortly after the brake is released, this orifice is initially closed (A) and then subsequently opened until the value (B) which determines the final speed of the falling weight is reached is (Fig. 2).

3. Damping device according to claim 1, characterized in that the controlled throttle is designed so that after releasing the brake, this throttle remains closed until reaching the maximum speed (C) of the falling weight and is then temporarily opened until the determining the final speed Value (D) is reached (Fig. 2).

4. Damping device according to claim 1, characterized in that between the falling weight (2) and brake linkage (4) a damping spring (6) is arranged, which is coordinated so that the Falling weight is effective without impact (Fig. 1).

5. Damping device according to claim 1, characterized in that the controlled throttle diaphragm (9) is combined with the fixed orifice plate (14) in a common housing (Fig. 3).

Considered publications:
German Patent No. 736 127;
Swiss patent specification No. 161 918.

1 sheet of drawings