DE1033389B - Windwerksbremse mit zwei verschiedenen Kraftquellen - Google Patents

Description

Für Windwerke, welche größere Lasten zu heben und zu senken haben, verwendet man neben Backenbremsen vorzugsweise Bandbremsen, weil letztere kleinere Bremsscheiben benötigen und mit kleineren Handhebelkräften zu arbeiten gestatten. Bei Windwerken für sehr große Lasten werden aber auch hierbei die Bremshebelkräfte noch recht erheblich. Wenn außerdem lange Betriebszeiten vorkommen und mit großen Seilgeschwindigkeiten gearbeitet wird, wie z. B. im Bohrbetrieb, ermüdet der das Windwerk bedienende Mann schnell, wird unachtsam und verliert an Reaktionsfähigkeit, wodurch dann leicht Unglücks fälle eintreten.

Man hat deshalb schon versucht, die Handkraft an der Seilbremse durch eine andere Kraftquelle zu ersetzen, beispielsweise durch Druckluft. Obgleich die Betätigung der Bremse durch Druckluft mühelos möglich ist, stellte es sich j '.doch heraus, daß bei Verwendung einer fremden Kraftquelle trotz Anordnung von Regelventilen erhebliche Mängel auftraten. Das trifft auch für Bandbremsen zu. Entweder rutschen die Bremsscheiben unter dem Bremsband noch über meist verschieden lange Bremsstrecken durch, wobei die Last allerdings weich abgebremst wird und die Massenverzögerungskräfte niedrig gehalten werden, wie es an sich zweckmäßig ist, oder die Bremse faßt zu scharf, wodurch große Zusatzmassenkräfte auftreten In keinem Fall aber hat man es in der Hand, die Last sicher an einem bestimmten, gewünschten Punkt anzuhalten. Das gute Bremsgefühl, wie es bei Handbetätigung gegeben ist, fehlt bei Bremsung mittels einer fremden Kraftquelle vollständig, und zwar gleichgültig, ob es sich um Druckluft, Drucköl oder eine Federkraft handelt.

Ferner ist eine allein von Hand betätigte Bremsung mittels hydraulischer Übertragung nicht brauchbar, weil entweder bei gleicher Hebelübersetzung die gleiche Handkraft wie bei einer rein mechanisch vorgenommenen Bremsung nötig ist oder der Handhebelweg viel zu groß wird, um das Bremsband zunächst zum Anliegen an die Bremsscheibe und dann zum Bremsen bringen zu können. Zudem bleibt auch die Arbeitsleistung dabei die gleiche wie bei mechanisch von Hand betätigtem Bremsen; eine Entlastung des die Bremse Bedienenden tritt nicht ein, und man kann das Festlegen der Bremse nur durch Anhängen eines Gewichtes an den Bremshebel erreichen, wie es schon bisher bei Handhebelbetätigung erfolgte.

Um nun den die Bremse Bedienenden weitgehend zu entlasten, ihm aber trotzdem das Bremsgefühl zu erhalten und den Bremsvorgang sicher zu gestalten, geht die Erfindung von einer bekannten Vorrichtung mit zwei verschiedenen Kraftquellen aus, die unabhängig voneinander regelbar auf das gleiche Brems-

Windwerksbremse
mit zwei verschiedenen Kraftquellen

Anmelder:

Haniel & Lueg G.m.b.H.,
Düsseldorf-Grafenberg

Hermann Besigk, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

element zur Einwirkung gebracht werden können.

ao Auch bei dieser sind jedoch durch die aufeinanderfolgende Betätigung von zwei Handhebeln und die Erzeugung der Anfangsbremskraft von Hand noch nicht alle Möglichkeiten hinsichtlich einfacher Betriebsweise und gleichzeitiger feinfühliger Regelbarkeit der gesamten Bremskraft erfüllt. In diesem Sinne wird deshalb gemäß der Erfindung ein weiterer Fortschritt dadurch geschaffen, daß mittels eines einzigen Handhebels in bestimmten, verschiedenen Bewegungsbereichen desselben durch Betätigung je eines besonderen oder eines gemeinsamen Steuerorgans ein maschinell und ein durch Handkraft erzeugter Druckmitteldruck einzeln oder gemeinsam auf einen Bremshebel zur Einwirkung gebracht werden, wodurch eine auf diesen Hebel im Sinne des Anziehens der Bremse ständig einwirkende Kraft entsprechend verringert oder vergrößert wird.

In diesem Zusammenhang können dem Handhebel zwei Steuerorgane zugeordnet sein, die über Leitungen mit Zylindern verbunden sind, in denen sich KoI-ben befinden, die mittels zugehöriger Kolbenstangen in entgegengesetzten Richtungen an dem Bremshebel angreifen. Mit dem einen, als drehbares Schalt- und Regelventil ausgebildeten Steuerorgan ist der Handhebel gelenkig verbunden, während er auf das andere, einen federbelasteten Stufenkolben enthaltende Steuerorgan in Axialrichtung desselben kraftschlüssig einwirkt. Ein ergänzendes Merkmal besteht noch darin, daß der Handhebel als Gabelhebel ausgebildet und zum Betätigen in zueinander senkrechten Ebenen schwenkbar ist.

An Stelle der vorstehenden Einzelheiten läßt sich die ganze Bremsvorrichtung schließlich auch so ausbilden, daß dem Handhebel ein Steuerorgan zugeordnet ist, das einen Stufenkolben enthält, der im Bereich

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ventils 11 konzentrisch kreisbogenförmigen Mittelteil 12' in jeder Stellung des Regel ventils 11 von oben her gegen einen aus dem Steuerzylinder 17 herausragenden Zapfen 30 des Stufenkolbens 20/21 gedrückt werden kann.

Der Zylinder 14, die Leitung 16 mit den beiden Querbohrungen 18,19, der Zylinder 17, das Rohr 25 sowie der Behälter 26 sind mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise öl, gefüllt. Die Kolbenstangenseite des

Abb. 1 ein Schema der ganzen Bremsvorrichtung in der ersten Ausführung,

Abb. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Abb. 1 mit den Regelorganen teils in Ansicht, teils im Schnitt, Abb. 3 eine Draufsicht entsprechend der Abb. 2 und

Abb. 4 Einzelheiten einer etwas anderen Ausführung der Bremsvorrichtung.

Nach Abb. 1 ist ein Windwerk 1 mit seinem zu be-

seiner größeren, mit drei ringförmigen Eindrehungen versehenen Stufe als Steuerkolben zum Beaufschlagen oder Entlasten eines mittels seiner Kolbenstange am Bremshebel angreifenden Kolbens mit dem bzw. von dem maschinell erzeugten Druckmitteldruck und im Bereich seiner kleineren Stufe als Druckkolben zum Übertragen eines mittels des Handhebels erzeugten Druckmitteldruckes auf den gleichen Kolben ausgebildet ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung io Kolbens 7 steht ständig unter Luft- oder Öldruck, an zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt während seine gegenüberliegende Seite mittels des

Regelventils 11 wahlweise be- oder entlastet werden kann, wobei die Größe des jeweiligen Druckes in Abhängigkeit von der Stellung des Hebels 12 beliebig 15 regelbar ist. Beispielsweise ist in der einen Endstellung α des Hebels 12 die Leitung 8 vollkommen entlastet, so daß der Kolben 7 in Abb. 1 mit größtmöglicher Kraft nach links gedrückt und dadurch daß Bremsband 2 des Windwerks 1 mittels des über äik, tätigenden, freien Bremsbandende 2 an den einen Arm 20 Leitung 9 von der Kolbenstangenseite her auf den eines Bremshebels 3 angeschlossen, welcher auf der Kolben 7 einwirkenden Druckes ganz fest angezogen Welle 4 sitzt und mit seinem anderen Arm in an sich wird. Je mehr der Hebel 12 in Richtung seiner andebekannter Weise an der Kolbenstange 5 eines in einem ren Endstellung b bewegt wird, um so stärker werden Zylinder 6 arbeitenden, doppeltwirkenden, pneuma- die Leitung 8 und die linke Seite des Zylinders 6 betisch oder hydraulisch angetriebenen Kolbens 7 an- as lastet, der Druck auf den Kolben 7 von dieser Seite greift. In den Zylinder 6 münden an den Enden zwei her gesteigert und damit die Bremskraft mehr und Leitungen 8 bzw. 9 ein, von denen die kolbenstangen- mehr verringert. Jeder Zwischenstellung des Hebels seitige Leitung 9 von einer nicht dargestellten, pneu- 12 entspricht dabei ein ganz bestimmter Druck auf matischen oder hydraulischen Kraftquelle herkommt den Kolben 7, so daß mit sehr geringen, genau be- und außerdem über eine Abzweigung 10 wie die andere 30 stimmbaren Unterschieden entsprechend stärker oder Leitung 8 mit einem Schalt- und Regelventil 11 in schwächer gebremst werden kann, je nach Größe der Verbindung steht, mittels eines Handhebels 12 be- am Windwerk hängenden Last. Hat man eine Teillast tätigt wird. abzubremsen, so wird eine zwischen den Endlagen a

An derselben Stelle wie die Kolbenstange 5, aber und b des Hebels 12 liegende Stellung ausreichen, um in entgegengesetzter Richtung greift am Bremshebel 3 35 diese Last mittels der Bremse zu halten. Vielfach soll noch eine zweite Kolbenstange 13 an, die zu einem in jedoch der Hebel 12 nicht ganz bis zu einer solchen dem Zylinder 14 arbeitenden, einfach wirkenden KoI Stellung geschwenkt werden, so daß die Last noch ben 15 gehört. Der Antrieb dieses Kolbens erfolgt unter der Bremsscheibe langsamer oder schneller über eine Leitung 16, die einerseits an den Zylinder durchrutschen kann. In der Endstellung b des Hebels 14, andererseits an einen Steuerzylinder 17 mit zwei 40 12 überwiegt der Druck auf die linke, weil größere Querbohrungen 18,19 angeschlossen ist. Stirnfläche des Kolbens 7; dadurch ist die Bremse

Im Steuerzylinder 17 befindet sich, wie aus Abb. 2 ganz gelöst.

weiter zu erkennen ist, ein Stufenkolben 20/21, der in Soll eine zunächst mit einer gewissen Bremsver-

seinem stärkeren Teil 20 mit einer ringförmigen Aus- zögerung absinkende Last dann an einer bestimmten drehung 22 und am freien Ende seines schwächeren, 45 Stelle bis zum völligen Stillstand abgebremst werden, in eine entsprechend kleinere Bohrung des Steuer- so wird der Hebel 12 zunächst in einer entsprechend zylinders hineinragenden Teiles 21 mit einer Man- seitlich ausgeschwenkten Lage gehalten und dann in schette 23 versehen ist. Eine Feder 24 hält den Stufen- einer senkrecht dazu liegenden Ebene bewegt. Dabei kolben in seiner Rühestellung (Abb. 2) in einer solchen legt sich sein Teil 12' auf den Zapfen 30 des Stufen-Lage, daß durch die ringförmige Ausdrehung 22 die 5° kolbens 20/21 und drückt diesen gegen die Kraft der obere Anschhißquerbohrung 18 der Leitung 16 mit Feder 24 in den Steuerzylinder 17 weiter hinein, wo-

einem auf der gegenüberliegenden Seite in den Steuerzylinder 17 einmündenden Rohr 25 und dadurch mit einem am anderen Ende des letzteren angeordneten Hochbehälter 26 verbunden ist, wodurch sich der statische Flüssigkeitsdruck des letzteren auf den Kolben 15 auswirkt.

Der Hebel 12 ist als Gabelhebel ausgebildet (Abb. 3). Seine beiden Arme sitzen drehbar auf waagerechten, zylindrischen Bolzen 27 einer Muffe 28. welche mit einem senkrechten Zapfen 29 des Druckluft- bzw. Druckölregelventils 11 fest verbunden ist. Der Hebel 12 läßt sich daher sowohl auf und ab, etwa in der Ebene der Abb. 2, als auch quer dazu seitlich

durch die Verbindung zwischen dem Rohr 25 und der Querbohrung 18 zunächst verengt und dann ganz unterbrochen wird. Damit sind die Zylinder 14 und 17 sowie die Leitung 16 vom Sammelbehälter 26 abgesperrt. Jede weitere Bewegung des Hebels 12 in dieser Richtung und damit auch des Stufenkolbens 20/21 erfordert eine gewisse Handkraft zur Erzeugung eines Flüssigkeitsdruckes, der sich auf den Kolben 15 auswirkt und über dessen Kolbenstange 13 auf den Bremshebel 3 überträgt. Dadurch wird die durch Druckluft oder Drucköl auf der Kolbenstangenseite des Kolbens 7 im Zylinder 6 ständig vorhandene Kraft unterstützt und die Bremse gegen den ebenfalls

hin und her, etwa in der Ebene der Abb. 3, bewegen. 65 mittels des Hebels 12 eingestellten, in der Leitung 8

In letzterem Falle dreht er den Zapfen 29 und damit befindlichen Druck fester angezogen,

auch den mit diesem gleichachsig zusammenhängen- Da das Flüssigkeitssystem jetzt abgesperrt ist, ent-

den, nicht gezeichneten Steuerkolben des Regelventils steht eine mehr oder weniger unelastische Handkraft-

11, während er in der anderen Ebene mit einem seine übertragung auf den Kolben 15 bzw. das Brerns-

beiden Arme verbindenden, zur Längsachse des Regel- 70 band 2, insbesondere auch noch dadurch, daß das

letztere bereits durch den Kolben 7 an die Bremsscheibe angezogen wird. Jede Veränderung der Handkraft am Hebel 12 entspricht also einer zusätzlichen Kraft auf das Bremsband 2, wobei die betreffende Hebelbewegung nur noch die durch diese Zusatzkraft entstehende zusätzliche, verhältnismäßig geringfügige Dehnung des Bremsbandes auszugleichen hat. Das Bremsgefühl der Hand des die Bremse Bedienenden ist daher das gleiche wie bei einer normalen Handhebelbremse, der Hebelweg und die notwendige Kraftanstrengung sind jedoch sehr klein im Vergleich zu einer solchen rein mechanischen Handbremse. Die vorstehende Einrichtung gestattet somit nicht nur, gefühlvoll zu bremsen und die Last an einem bestimmten Punkt anzuhalten, sondern auch die Last nach Belieben gefühlvoll nachzulassen.

Soll die Bremse nicht nur kurzzeitig, sondern für langer fest angezogen bleiben, dann braucht der Hebel 12 nur im Sinne der Betätigung des Regelventils 11 etwas weiter geschwenkt zu werden, und zwar so, daß dadurch die Leitung 8 stärker entlüftet wird. An schließend kann die bis dahin etwa vorhanden gewesene Handkraft aufgehoben werden. Wenn während eines Arbeitsganges die zuvor mit Handkraft zusätzlich festgezogene Bremse wieder gelüftet werden soll, dann wird zunächst der Hebel 12 unter Freigabe des Stufenkolbens zurückgeschwenkt. Die Federkraft 24 führt dann den Stufenkolben 20/21 in seine obere Ausgangslage zurück und stellt die Verbindung der Querbohrung 18 mit dem Rohr 25 über die Stufenkolbenausdrehung 22 zum Flüssigkeitssammelbehälter 26 wieder her. Wird der Hebel 12 darauf im Sinne der Betätigung des Regelventils 11 zurück zur Endstellung α geschwenkt, dann erhält die Leitung 8 Druck, und der Kolben 7 wird gegen den ständigen Gegendruck auf seiner Kolbenstangenseite im Sinne der Bremslüftung verschoben, womit auch der Kolben 15 verschoben wird. Da die Verbindung des Zylinders 14 mit dem Behälter 26 vorher wiederhergestellt worden war, kann die vom Kolben 15 verdrängte Flüssigkeit aus dem Zylinder 14 nach dort entweichen. Umgekehrt fließt beim Anziehen der Bremse durch die Bewegung des Kolbens 15 nach links Flüssigkeit aus dem Behälter 26 in den Zylinder 14, bis durch die Bewegung des Hebels 12 in Richtung auf den Stufenkolben dieser Fluß durch den Stufenkolben 20/21 unterbrochen wird. In diesem Stadium sind jedoch die Kolben 7 und 15 bereits zum Stillstand gekommen, weil das Bremsband 2 schon mit einer gewissen Kraft an die Bremsscheibe angezogen ist.

Bei der im Aufbau und in der Betätigung noch etwas einfacheren Ausführung nach Abb. 4 greift am Bremshebel 3 zum Anziehen bzw. Lösen des Bremsbandes 2 nur die Kolbenstange 5 des im Zylinder 6 angeordneten Kolbens 7 an. Der durch die Leitungen 8 und 10' mit dem Zylinder 6 verbundene Steuerzylinder 17' enthält einen etwas anders ausgebildeten Stufenkolben 20721', der in seinem stärkeren Teil drei Eindrehungen 22' verschiedener Länge hat. Am freien Ende seines schwächeren Teiles 21' befindet sich wieder eine Manschette 23, während die Feder 24' hier in entgegengesetzter Richtung wie bei der vorhergehenden Ausführung, nämlich als Ausgleich für den schon bei gelöster Bremse die Stirnseite der kleineren Kolbenstufe 21' belastenden Flüssigkeitsdruck auf das andere Ende des Stufenkolbens einwirkt, mit welchem der in diesem Falle nur in einer Ebene schwenkbare Handhebel 12 verbunden ist. Etwa vom äußeren Ende der für die kleinere Kolbenstufe 21' vorgesehenen Bohrung des Steuerzylinders 17' aus führt eine Bohrung 19' zur Leitung 10'. Ferner stehen noch eine von einer nicht dargestellten Druckerzeugungsstelle ausgehende Leitung 9' zum Zuführen und eine Leitung 30' zum Abführen der vorzugsweise als Druckmittel verwendeten Flüssigkeit mit dem Steuerzylinder 17' in Verbindung.

Abb. 4 stellt die Einrichtung im gelüfteten Zustand der Bremse dar; dabei kann das verwendete Druckmittel beide Seiten des Kolbens 7 beaufschlagen. Wird

ίο der Stufenkolben 20721' mittels des Handhebels 12 nach links verschoben, dann verengt sich zunächst der Durchfluß von der Leitung 9' zur Leitung 8', während sich gleichzeitig der Abfluß aus der Leitung 8' in die Leitung 30' entsprechend öffnet. Je nach dem Maße dieser Stufenkolbenbewegung fließt mehr oder weniger Druckmittel in den Zylinder 6 bzw. gleichzeitig aus Leitung 30' zurück in den Saugraum der maschinellen Kraftquelle. Die Verbindung zwischen der Leitung 9' und der Leitung 10' zur Kolbenstangenseite bleibt dabei zunächst noch völlig offen. Es kann in diesem Bereich eine Regelung erreicht werden, daß der auf die der Kolbenstangenseite gegenüberliegende Seite des Kolbens 7 ausgeübte Druck größer oder geringer ist als der Druck auf der Kolbenstangenseite.

Erst wenn der Kolben 7 durch den auf der Kolbenstangenseite lastenden Druck noch weiter nach links bewegt und die Leitung 8' von der Zuführungsleitung 9' ganz abgesperrt ist, kann das auf dieser Kolbenseite befindliche Druckmittel ganz frei durch die Leitung 30' abfließen. Die Leitung 10' zwischen dem Steuerzylinder 17' und dem Zylinder 6 ist dann etwa bis zur Hälfte abgesperrt. Bei noch weiterer Bewegung des Stufenkolbens 20721' nach links wird schließlich auch die Leitung 10' völlig abgesperrt, und die kleinere Kolbenstufe 21' mit der Manschette 23 muß nun durch eine am Hebel 12 aufzuwendende Handkraft weiterbewegt werden, wodurch ein entsprechender Druck auf die Kolbenstangenseite des Kolbens 7 ausgeübt wird.

Die Bewegung des Stufenkolbens 20721' von etwa halber öffnung der Leitungen 8' und 30' bis zum völligen Schluß der Leitungen 8' und 10' muß zweck-. mäßig schnell erfolgen, damit der auf der Kolbenstangenseite des Kolbens 7 lastende Druck noch von der anderen Kolbenseite her Gegendruck hat. Wenn nämlich die Bremse durch die maschinelle Kraftquelle schon fest angezogen wäre, bevor die Handkraft über die Kolbenmanschette 23 auf die Kolbenstangenseite des Kolbens 7 ausgeübt werden kann, würde das für die Hand angestrebte Bremsgefühl verlorengehen. Das ist jedoch nur eine Frage einiger Übung.

Mit der zuletzt beschriebenen Ausführung, die sich von der ersten Ausführung nach Abb. 1 bis 3 durch den Wegfall des zweiten Kraftzylinders mit Kolben und Kolbenstange sowie des besonderen Regelventils unterscheidet, findet also die Betätigung der Bremse nur durch Druckmitteldruck über einen einzigen Kraftzylinder statt, in welchem sich sowohl die maschinelle Kraftquelle als auch die zusätzliche Handkraft auswirkt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Windwerksbremse mit zwei verschiedenen Kraftquellen, die unabhängig voneinander regelbar auf das gleiche Bremselement zur Einwirkung gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines einzigen Handhebels (12) in bestimmten, verschiedenen Bewegungsbereichen desselben durch Betätigung je eines besonderen oder eines gemeinsamen Steuerorgans (11, 17 bzw. 17')

ein maschinell und ein durch Handkraft erzeugter Druckmitteldruck einzeln oder gemeinsam auf einen Bremshebel (3) zur Einwirkung gebracht werden, wodurch eine auf diesen Hebel im Sinne des Anziehens der Bremse (2) ständig einwirkende Kraft entsprechend verringert oder vergrößert wird (Abb. 1).

2. Windwerksbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Handhebel (12) zwei Steuerorgane (11,17) zugeordnet sind, die über Leitungen (8 bzw. 16) mit Zylindern (6 bzw. 14) verbunden sind, in denen sich Kolben (7 bzw. 15) befinden, die mittels zugehöriger Kolbenstangen (5 bzw. 13) in entgegengesetzten Richtungen an dem Bremshebel (3) angreifen (Abb. I)".

3. Windwerksbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (12) mit dem einen, als drehbares Schalt- und Regelventil ausgebildeten Steuerorgan (11) gelenkig verbunden ist, während er auf das andere, einen federbelasteten Stufenkolben (20/21) enthaltende Steuerorgan (17) in Axialrichtung desselben kraftschlüssig einwirkt (Abb. 2).

4. Windwerksbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (12) als Gabelhebel ausgebildet und zum Betätigen in zueinander senkrechten Ebenen schwenkbar ist (Abb. 3).

5. Windwerksbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Handhebel (12) ein Steuerorgan (17') zugeordnet ist, das einen Stufenkolben (20721') enthält, der im Bereich seiner größeren, mit drei ringförmigen Eindrehungen (22') versehenen Stufe (20') als Steuerkolben zum Beaufschlagen oder Entlasten eines mittels seiner Kolbenstange (5) am Bremshebel (3) angreifenden Kolbens (7) mit dem bzw. von dem maschinell erzeugten Druckmitteldruck und im Bereich seiner kleineren Stufe (21') als Druckkolben zum Übertragen eines mittels des Handhebels erzeugten Druckmitteldruckes auf den gleichen Kolben ausgebildet ist (Abb. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 561 114, 610 383;
USA.-Patentschrift Nr. 2 465 164.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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