DE1010258B - Bremsdruckregler fuer Foerdermaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Druckregler, der den Druck für die Betätigung der Bremsen, insbesondere der Fahrbremse, bei Fördermaschinen und Förderhaspeln regelt. Als Druckmittel für die Bremse wird Druckluft, Dampf oder Drucköl verwendet, und der Druckregler besteht aus einem Schieber, der den Zu- und Abfluß des Druckmittels steuert.

Die bisher bekannten Druckregler dieser Art werden über Hebelgestänge durch den Bremshebel der Maschine gesteuert, wobei jede Stellung des Gestänges einem bestimmten Regeldruck entspricht. Diese Übertragung der Steuerbefehle mittels Gestänge erfordert aber eine sehr sorgfältige Konstruktion der einzelnen Teile. Bei direktem Anbau des Reglers am Bremszylinder ergibt sich zwangläufig ein schwerfälliges und ungenau arbeitendes Gestänge. Wenn dagegen der Regler getrennt vom Bremszylinder angeordnet wird, müssen lange Druckleitungen zwischen Regler und Bremszylinder vorgesehen werden, die die Raschheit der Bremswirkung beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Druckregler ist mitunter das unstabile Verhalten bei Teildrücken.

Ferner gibt es auch Druckregler mit einem Servomotor, wo zwei Steuerkolben und ein Servomotorkolben vorgesehen sind. Dieser gestängelose Druckregler dient zur Speisung eines Reservoirs und für die Konstanthaltung des Druckes innerhalb bestimmter einstellbarer Grenzen. Durch diesen Regler kann nur Luft eingelassen werden, und der abgesunkene Druck wird durch Lufteinlaß auf einen bestimmten Wert hinaufgeregelt, wobei der Sollwert durch Gewichte bestimmt wird. Diese Art Druckregler sind aber nicht als Bremsdruckregler für Fördermaschinen geeignet.

Schließlich sind auch Bremsdruckregler für Fördermaschinen mit Ein- oder Auslaßbremse bekannt, bei welchen ein Hilfsschieber den Zu- und Abfluß einer Druckflüssigkeit der Bremse in Abhängigkeit von mindestens einem Steuerdruck regelt. Die Verstellung des Schiebers erfolgt dabei gestängelos. Mit solchen Steuereinrichtungen kann jedoch der Druck im Bremszylinder nicht stufenlos durch einen Einlaß erhöht bzw. durch einen Auslaß erniedrigt werden, wie dies für die einwandfreie Bremsung einer Fördermaschine, und zwar unabhängig von Schwankungen in der Druckmittelzufuhr erforderlich ist.

Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein Bremsdruckregler für Förderbremsen, die durch Ein- oder Auslassen eines Druckmittels betätigt werden, mit einem Mehrfachkolbenschieber, der den Zu- und Abfluß des Druckmittels für die Betätigung der Bremse in Abhängigkeit von mindestens einem Steuerdruck gestängelos regelt, wobei die erwähnten Mängel solcher Bremsdruckregler behoben werden. Dies wird Bremsdruckregler für Fördermaschinen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 17. Februar 1953

Walter Schlatter, Wettingen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

dadurch erreicht, daß der als Doppelkolbenschieber ausgebildete Schieber aus seiner durch Federrückstellkraft festgelegten Mittelstellung, in welcher er die Druckluft-Zu- und -Ableitung zum Bremszylinder abschließt, dadurch in Abhängigkeit vom Steuerdruck verstellbar ist, daß die eine außenliegende Stirnfläche des Doppelkolbens durch unter Steuerdruck stehende Druckluft beaufschlagt ist, während auf die andere außenliegende Stirnfläche des Doppelkolbens der jeweilige Druck im Bremszylinder wirksam ist.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt einen Solldruck-Istdruck-Regler, der mit einer Einlaßbremse einer nicht dargestellten Fördermaschine zusammengebaut ist. Die als Einlaßbremse ausgebildete Fahrbremse 1 wird beispielsweise mittels Druckluft betätigt, deren Zu- und Abfluß durch den Bremsdruckregler 2 gesteuert wird. Der Druckregler 2 besteht aus einem Schieber 3, der in einem Gehäuse untergebracht ist, das über die Leitung 4 mit der Bremse 1 in Verbindung steht. Die Leitung 5 dient für die Zufuhr der Druckluft zum Regler 2 bzw. zur Bremse 1, während 6 eine Auspuffleitung bezeichnet. Der Steuerdruck für den Bremsdruckregler wird ebenfalls mittels Druckluft erzeugt, die über die Leitung 7 in das Schiebergehäuse gelangt. Der Bremsdruckregler 2 ist ferner mit Stabilisierungsfedern 8 ausgerüstet, und der linksseitige Kolben des Schiebers 3 ist mit Bohrungen 9 versehen, die den Durchtritt des geregelten Druckmittels auf die linke äußere

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Stirnfläche des Schiebers gestatten. An Stelle dieser Bohrungen 9 kann auch eine Verbindungsleitung 10 vorgesehen werden, wie in der Figur punktiert angedeutet ist.

Die Wirkungsweise des Druckreglers ist wie folgt. Der Schieber 3 des Reglers ist in der pneumatischen Gleichgewichtslage gezeichnet, d. h. es strömt Luft weder zu noch weg. Sind die beiden Stabilisierungsfedern 8 in dieser Lage entspannt oder gleich stark vorgespannt und ferner die beiden äußeren Kolben-Stirnflächen des Schiebers 3 einander gleich, so ist der Steuerdruck gleich dem geregelten Druck unterhalb des Bremskolbens, und es ergibt sich ein Bremskraft-Steuerdruck-Diagramm, wie in Fig. 2 dargestellt ist, wo P die Bremskraft und p_s den Steuerdruck bezeichnet. Soll nun die Fahrbremse 1 in Funktion treten, so wird über die Leitung 7 dem Bremsdruckregler 2 Steuerdruckluft zugeführt. Der Steuerdruck wird mittels eines durch den Steuer- und Bremshebel der Fördermaschine betätigten, nicht dargestellten Steuerreglers eingestellt. Die Verstellung des Schiebers 3 aus der Gleichgewichtslage bewirkt, daß Druckluft über die Leitung 5 und die Aussparung des Schiebers zur Bremse 1 gelangt und den Bremskolben aufwärts bewegt, wodurch über das Gestänge 11 die Bremsbacken 12 angezogen werden. Gleichzeitig strömt Druckluft durch die Bohrungen 9, wodurch der Schieber 3 durch die vom geregelten Druck ausgeübte Kraft in die Gleichgewichtslage zurückgeführt wird. Die maximal erreichbare Bremskraft stellt sich nach dem Diagramm bei M (Fig. 2) ein und ist durch den maximalen Netzdruck und die beaufschlagte Fläche des Bremskolbens bestimmt. Wie aus Fig. 2 ohne weiteres ersichtlich, ist die Stabilität des Bremsdruckreglers auch bei Teildrücken gewährleistet. Um die Bremse zu lüften, wird der Steuerdruck in der Leitung 7 abgestellt, so daß der Schieber 3 sich nach rechts bewegen und der geregelte Druck über die Auspuffleitung 6 entweichen kann. Nach erfolgtem Lüften der Bremse befindet sich der Schieber 3 wieder in der Gleichgewichtslage, wie dargestellt.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung gezeigt, und zwar die Anwendung des Bremsdruckreglers bei einer Fördermaschine mit Auslaßbremse. In diesem Falle ist der Bremsdruckregler als Differenzdruckregler mit abgestuftem Schieber ausgebildet, wobei beispielsweise der Querschnitt des größeren Kolbens 12 sich zum Querschnitt der kleineren Kolben 13, 14 wie 2 : 1 verhält. Der Steuerdruck für die Betätigung des Schiebers gelangt über die Leitung 15 zum Druckregler, während die den Bremsdruck erzeugende Druckluft über die Leitung 16 sowohl zur unteren Seite des Bremskolbens 17 gelangt als auch über die Verbindungsleitungen 18 und 19 dem Schieber zugeführt wird. Mit 20 ist die Auspuffleitung bezeichnet, während 21 ein Entlüftungsstutzen ist. Die Leitung 22 verbindet die obere Seite des Bremskolbens 17 mit dem Bremsdruckregler und dient somit zur Übertragung des geregelten Druckes.

Mit der angegebenen Abstufung des Schiebers und unter der Annahme, daß die Stabilisierungsfedern 23 in der pneumatischen Nullage des Schiebers ausgeglichen sind, wird auch mit diesem Bremsdruckregler eine Bremskraft erreicht, die proportional dem Steuerdruck ist, d. h., die Bremskraftcharakteristik verläuft wie in Fig. 2 dargestellt. Dieses Ergebnis wird dadurch erreicht, daß die Verstellung des abgestuften Schiebers einerseits in Abhängigkeit von der vom zugeführten Druckmittel über die Leitungen 16, 18 und 19 ausgeübten Kraft und anderseits in Abhängigkeit von der Summe der vom Steuerdruck über die Leitung 15 und vom geregelten Druck über die Leitung 22 ausgeübten Kräfte erfolgt.

Der wesentliche Vorteil des Reglers nach Fig. 3 ist, daß es nunmehr auch bei Auslaßbremsen ohne weiteres möglich ist, für einen bestimmten Steuerdruck eine Bremskraft zu erhalten, die nicht durch Schwankungen im Druckluftnetz beeinflußt wird.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Form des Reglers nach Fig. 3 dargestellt, und zwar mit einer Einlaßbremse zusammengebaut. Dieser Bremsdruckregler kann als gewöhnlicher Solldruck-Istdruck-Regler verwendet werden, indem der Steuer- bzw. Solldruck dem Regler über die Leitung 30 oder 31 zugeführt wird. Die Zufuhr der Druckluft für die Erzeugung der Bremskraft erfolgt über die Leitung 32, während die Leitung 33 als Auspuffleitung dient. Damit der Regler auf die Summe zweier Drücke reagiert, können gleichzeitig über die Leitungen 30 und 31 zwei Steuerdrücke zugeführt werden. Schließlich ist es auch möglich, durch die Zufuhr eines weiteren Steuerdruckes über die Leitung 34 eine Regelung durch Steuerdruckdifferenzen zu erzielen. Bei allen diesen Varianten wird der abgestufte Schieber einerseits durch die vom geregelten Druck ausgeübte Kraft und anderseits durch die algebraische Summe der Kräfte der zugeführten Steuerdrücke verstellt.

Ohne am Prinzip der beschriebenen Ausführungsformen des Bremsdruckreglers etwas zu ändern, ist eine Verstellung der Nullage der Stabilisierungsfedern oder eine Wahl anderer Kolbenquerschnitte für den Schieber ohne weiteres zulässig.

Mit dem beschriebenen Bremsdruckregler ergeben sich wesentliche Vorteile. Die Stabilität des Reglers ist auch bei Teildrücken gewährleistet. Die gestängelose Druckluftsteuerung ermöglicht einerseits einen einfachen, direkten Anbau des Reglers an den Bremszylinder und anderseits eine einfache Umschaltung auf verschiedene Solldruckgeber. Für die Erzeugung des Solldruckes wird nur ein kleiner, sehr einfach aufgebauter Steuerregler benötigt, welcher direkt am Bremshebel angebaut werden kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bremsdruckregler für Förderbremsen, die durch Ein- oder Auslassen eines Druckmittels betätigt werden, mit einem Mehrfachkolbenschieber, der den Zu- und Abfluß des Druckmittels für die Betätigung der Bremse in Abhängigkeit von mindestens einem Steuerdruck gestängelos regelt, dadurch gekennzeichnet, daß der als Doppelkolbenschieber ausgebildete Schieber aus seiner durch Federrückstellkraft festgelegten Mittelstellung, in welcher er die Druckluft-Zu- und -Ableitung zum Bremszylinder abschließt, dadurch in Abhängigkeit vom Steuerdruck verstellbar ist, daß die eine außenliegende Stirnfläche des Doppelkolbens durch unter Steuerdruck stehende Druckluft beaufschlagt ist, während auf die andere außenliegende Stirnfläche des Doppelkolbens der jeweilige Druck im Bremszylinder wirksam ist (Fig. 1).

2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1 für Fördermaschinen mit Auslaßbremse, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kolben des Doppelkolbenschiebers abgestuft ist und der Doppelkolbenschieber einerseits durch den im Druckluftnetz herrschenden Druck und anderseits durch die algebraische Summe der vom Steuerdruck und

vom geregelten Bremsdruck ausgeübten Kräfte verstellt wird (Fig. 3).

3. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kolben des Doppelkolbenschiebers abgestuft ist und der Doppelkolbenschieber einerseits durch die vom geregelten Druck im Bremszylinder ausgeübte Kraft und anderseits durch die algebraische Summe der Kräfte mindestens zweier zugeführter Steuerdrücke verstellt wird (Fig. 4).

4. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck für die Verstellung des Doppelkolbenschiebers mittels eines durch den Steuer- und Bremshebel der Fördermaschine betätigten Reglers einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 506 090, 536 983; britische Patentschrift Nr. 448 575.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen