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Druckluftbetätigte Scheibenbremse für Fördermaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Scheibenbremse für Fördermaschinen, die
als kombinierte Fahr- und Sicherheits-Fallbremse ausgebildet ist.
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Bei Scheibenbremsen mit zwei die Bremsscheibe beidseitig einffassenden
Bremsbacken ist es bekannt, die Bremsbacken gelenkig an dem einen Ende von zwei
gleichlaufenden, in horizontaler Ebene um senkrechte Achsen schwenkbaren, zweiarmigen
Bremshebeln zu lagern, die an ihren den Bremsbacken abgekehrten Hebelarmen durch
eine zum Lüften der Bremsbacken dienende Zugfeder verbunden und durch zwei in .einem
gemeinsamen Zylinder gegensinnig bewegliche, mit Druckluft beaufschlagte Kolben
zum Anziehen der Bremsbacken angetrieben sind. Eine solche, mit seitlichen Bremsbacken
an den Seitenflächen der Bremsscheibe angreifende Scheibenbremse hat man nach bekanntem
Vorbild auch bereits für Fördermaschinen verwendet, wobei die Bremsbacken jedoch
nicht an der das Förderseil tragenden Treibscheibe (Koepescheibe) oder Seiltrommel,
sondern an Bremsscheiben eines den Seilantrieb vermittelnden Getriebes angreifen.
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Ferner ist es bekannt, die beiden Bremshebel solcher Scheibenbremsen
an ihren freien Enden mit einem keilförmigen Betätigungsglied anzutreiben, das in
seiner Verjüngungsrichtung zwischen den Enden der Bremshebel beweglich ist und die
an seinen Keilflächen mit Federdruck anliegenden Bremshebel verschwenkt. Das keilförmige
Betätigungsglied ist dabei mit dem zum Anziehen und Lösen der Bremsbacken dienenden
Stehantrieb verbunden.
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überdies ist es bekannt, bei Seilwinden für Lastenaufzüge od. dgl.
die Stirnscheiben der Seiltrommel mit flanschartig vorstehenden Bremsrändern zu
versehen und für jede Stirnscheibe an diametral gegenüberliegenden Stellen zwei
in gleicher Höhe beidseitig angreifende Scheibenbremsen anzuordnen, so daß die Seiltrommel
also vier Scheibenbremsen mit insgesamt acht paarweise zur Anlage kommenden Bremsbacken
aufweist.
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Schließlich ist es bei kombinierten Fahr- und Sicherheits-Fallbremsen
für Fördermaschinen bekannt, die an gegenüberliegenden Stellen des Umfanges der
Bremsscheibe angreifenden Bremsbacken mittels eines Gestänges durch einen mit Druckluft
beaufschlagten Kolben f'ü'r die Fahrbremsung zu betätigen und als Sicherheitsbremse
ein mit dem Bremsgestänge verbundenes Fallgewicht oder eine dem letzteren entsprechende
Federbelastung vorzusehen, die von einem zugeordneten, druckluftbeaufschlagten Zylinder
in angehobener, unwirksamer Lage gehalten werden. Der zur Fahrbremsung dienende
Druckluftzylinder kann dabei mit dem die Sicherheitsbremsung steuernden Druckluftzylinder
pneumatisch derart gekuppelt sein, daß die Sicherheitsbremse bei nachlassendem Beaufschlagungsdruck
der Fahrbremse ausgelöst und die hierbei im Sicherheitszylinder vom Fallgewicht
komprimierte Luft in den Betätigungszylinder der Fahrbremse geleitet wird, um beim
Auslösen der Sicherheitsbremse trotz schneller Bremsung ein sanftes Bremsen mit
geringer Massenwirkung zu erzielen.
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Die Erfindung ist auf eine vereinfachte Ausbildung .einer derartigen,
durch Druckluft betätigten, kombinierten Fahr- und Sicherheits-Fallbremse für Fördermaschinen
gerichtet, die von den für Scheibenbremsen an sich bekannten Betätigungsmitteln
Gebrauch macht, jedoch keine mechanische: Gestängeverbindung zwischen der Fahrbremse
und' der Fallbremse benötigt, die Einrückgeschwindigkeit der Fallbremse in Abhängigkeit
von wählbarer Keilflächenausbildung beeinflußb@ar macht und nur einen geringen Platzbedarf
aufweist.
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Die Erfindung geht aus von .der eingangs erwähnten Scheibenbremse
mit zwei die Bremsscheibe beidseitig
einfassenden, an horizontalen
Bremshebeln schwenkbar gelagerten@.Bremsbacken,. deren Bremshebel an ihren den Bremsbacken
abgekehrten Hebel-. armen durch eine zum Lüften der Bremsbacken dienende Zugfeder
verbunden und durch zwei in offnem gemeinsamen Zylinder gegensinnig bewegliche,
druckluftbeaufschlagte Kolben zum Anziehen der Bremsbacken für die Fahrbremsung
angetrieben sind. Zus'äztlich- sind' die Bremshebel durch ein zur Sicherheitsbremsung
dienendes, von einem druckluftbeaufschlagten Hubzylinder in angehobener Lage gehaltenes
Fallgewicht einrückbar. Die - Erfindung besteht .darin, daß die den Bremsbacken
abgekehrten Hebelarme der horizentalen Bremshebel mit ihren freien Enden in Längsrichtung
über -den die Antriebskolben enthaltenden Druckluftzylinder hervorstehen und -mit
diesen Enden das darunter angeordnete Fallgewicht frei tragend übergreifen, daß
der Hubzylinder unter dem zugeordneten Fallgewicht angeordnet ist und da -das Fallgewicht
die Bremshebel mit einem an sich bekannten keilförmigen Betätigungsglied einrückt,
das aus einer in senkrechter Qüerebene auf dem Fallgewicht stehenden Keilplatte
besteht, die -von den über den Antriebszylinder verlängerten Bremshebelenden eingefaßt
und in Tier Fallrichtung verjüngt ist. Da -hierbei das Fallgewicht mit der mit ihm
verbundenen Keilplatte die Bremshebel unmittelbar antreibt, bedarf es für die Übertragung
dieses Antriebes keiner zusätzlichen Gestängeverbindung. Dabei läßt sich die Einrückgeschwindigkeit
der Sicherheitsbremse durch die Keilflächenneigung der Keilplatte beeinflussen,
wobei es zugleich vorteilhaft ist, daß die Bremshebel eine verhältnismäßig große
Hebelübersetzung zwischen den Bremsbacken und der Keilplatte herstellen.
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Damit das Fallgewicht im wesentlichen reibungsfrei niederfallen kann,
gleitet es zweckmäßig zu beiden Seiten seines senkrechten Hubzylinders an senkrechten
Führungsstangen, die das Fallgewicht nur in der angehobenen Stellung miltin zugeordnete
Durchlässe des Fallgewichts eingreifenden verbreiterten Köpfen führen.
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Es ist vorgesehen, daß die Bremsbacken unmittel= bar an der das Förderseil
führenden Treibscheibe oder Seiltrommel angreifen. Hierfür sind die Stirnscheiben
der Treibscheibe oder Seiltrommel in bekannter Weise an ihren Rändern mit beidseitigen
Bremsflächen versehen, und überdies ist jede Stirnscheibe an diametral gegenüberliegenden
Stellen ihres Umfanges mit zwei Scheibenbremsen in der erfindungsgemäßen Ausbildung
ausgerüstet, so daß die Treibscheibe oder Seiltrommel also vier Scheibenbremsen
mit insgesamt acht paarweise zur Anlage kommenden Bremsbacken aufweist. Die große
Zahl der gleichzeitig wirksam werdenden Bremsbacken ergibt eine Verminderung des
spezifischen Bremsflächendruckes,- daher auch eine Schonung der Bremsflächen und
eine sanfte und dennoch schnelle Bremsung, bei der man mit mäßigen Betriebsdrücken
und verminderten Fallgewichten auskommt.
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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Äusführung der kombinierten
Fahr- und Sicherheits-Fallbremse nach der Erfindung, und zwar zeigt F i g. 1 eine
seitliche Teilansicht der Koepescheibe -einer Schachtförderanlage mit einer der
ihr zugeordneten Bremsen, F i g. 2 eine Vorderansicht in Richtung des Pfeiles 2
in F i g. 1 und . fig. 3 den- -Grundriß einer Bremse in größerem Maßstab.
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Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Koepescheibe weist einen mittleren,
als Seilauflage dienenden Zylinder 10 und zwei Stirnscheiben 11 auf; die an gegenüberliegenden
Stellen je mit zwei Scheibenbremsen 12 versehen sind. Die Koepescheibe ruht mit
-einer Welle 13 in Lagern 14 und wird durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben,
der mit der Welle 13 gekuppelt ist. Die Lager 14 sind am Rahmen 16 fest angebracht.
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Die en den Stirnscheiben 11 angreifenden Bremsen weisen je ein Traggestell
17 auf, das am Rahmen 16 befestigt ist. Zwei Bremshebel 18 sind-in.horizontaler
Ebene um vertikale Zapfen 19 schwenkbar, die -an einer Traverse 20 des Gestells
17 angebracht sind. Die dem Rand der Scheibe 11 zugekehrten Enden der Bremshebel
18 tragen Bremsbacken 21, die mit den Bremshebeln gelenkig verbunden sind, damit
ihre Bremsflächen stets satt an den Seitenflächen der Stirnscheiben 11 ,der Treibscheibe
anliegen. Jede Bremsbacke 21 ist mit einem Bremsbelag 22 versehen, der z. B. aus
folgenden Gewichtsteilen zusammengesetzt sein kann: 4 bis 10,% natürlicher oder
synthetischer Gummi, 8 bis 15,% Phenolharz, 12 bis 20'% kurze Asbestfasern, 0 Abis
10% Ruß, 60 bis 70'°/o Gußeisenspäne solcher Größe, daß sie durch ein Sieb mit 6,25
mm Maschenweite hindurchgehen und von einem Sieb mit 1,6 mm Maschenweite zurückgehalten
werden.
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Die Bremsen werden durch Einleiten eines Druckmittels, z. B. Druckluft,
in einen Zylinder 23 angezogen; der im Traggestell 17 an Querstäben 24 befestigt
ist. Das Druckmittel wird in den Zylinder zwischen zwei Kolben 25 eingeleitet, die
die benachbarten Bremshebelarme auseinanderdrücken. Die Kolbenstangen 26 sind axial
einstellbar, damit sie die Abnutzung der Bremsbacken ausgleichen können. Statt der
Kolben 25 könnten auch Membranen verwendet werden, da der zum Anziehen der Bremsbacken
erforderliche Hub gering ist. Bei Beaufschlagung der Kolben 25 werden die Bremsbacken
21 an die zugehörige Stirnscheibe 11 angedrückt, und zwar mit .einem Kraftgewinn,
weil die Hebel 18 infolge der unterschiedlichen Abstände der Kolben 25 und Bremsbacken
23 von den Zapfen 19 eine Übersetzung bilden. Die Bremswirkung kann durch entsprechende
Wahl des Drucks ini Zylinder 23 genau gesteuert werden. Beim Nachlässen des Drucks
im Zylinder, z. B. durch Verbinden des Zylinders mit der Atmosphäre, wird die Bremse
.durch eine Zugfeder 27 gelöst, die zwischen den mit den Kolben verbundenen Armen
der Bremshebel 18 verspannt ist.
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Die Sicherheitsbremse besteht aus einem Fallgewicht 28 mit einer Keilplatte
29, die zwischen den hinteren Enden der Bremshebel 18 angeordnet ist und an ihren
Schmalseiten von zwei Rollen 30 berührt wird, die mit Achsen 31 in den Enden der
Bremshebel 18 gelagert sind. Das Gewicht 28 ist durch eine Stange 32 mit einem darunter
in einem Zylinder 33 angeordneten Kolben verbunden. Während des normalen Betriebes
der Bremse wird das Gewicht gegen die Schwerkraft durch im Zylinder 33 befindliche
Druckluft in .angehobener Stellung gehalten. Läßt der Luftdruck im Zylinder 33 nach,
so sinkt das Gewicht nieder, wobei die Keilplatte 29 die Rollen 30 auseinanderdrückt,
so daß die Bremshebel 18 die Bremsbacken 21 zur Anlage bringen.
Bei.
fast allen derartigen Bremsen ist es wesentlich"daß ihre Anzugsgeschwindigkeit gesteuert
wird. Dies trifft insbesondere bei Sicherheitsbremsen zu. Wird z. B. bei einer Förderanlage
die Koepescheibe zu stark gebremst, so kann das Zugseil ins Rutschen kommen, und
da die gleitende Reibung zwischen Scheibe und Seil kleiner als die ruhende Reibung
ist, besteht die Gefahr, daß der Förderkorb völlig außer Kontrolle kommt.
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Bei der erfindungsgemäßen Bremse kann die Anzugsgeschwindigkeit der
Bremsbacken beimAuslösen der Sicherheitsvorrichtung durch die Konstruktion der Keilplatte
29 genau vorherbestimmt werden. Sie hängt vom Keilwinkel der .die Rollen 30 berührenden
Keilkanten ,ab. Um eine richtige Berührung der Keilkanten mit den Rollen zu ermöglichen,
ist gemäß F i g. 2 das Gewicht 28 von der Keilplatte 29 getrennt und mit ihm durch
Rollen 29A verbunden, die lose in Schlitzen des Gewichtes bzw. der Keilplatte untergebracht
sind, so daß sich die Keilplatte auch bei Verkantungen des Gewichts 28 richtig zwischen
den Rollen einstellen kann. Die Rollen 30 können in bekannter Weise durch andere
Führungsmittel, z. B. Gleitschuhe, ersetzt werden, die an den Bremshebeln 18 gelenkig
gelagert sind.
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Jedes Gewicht 28 gleitet an zwei Führungsstangen 28A und weist hierfür
Durchlässe28B auf, die jedoch nur für die verbreiterten Köpfe 28C der Führungsstangen
eine Führungspassung haben. Wenn sich das Gewicht 28 in seiner voll angehobenen
Stellung befindet, ist es daher durch die Stangenköpfe 28C gegen seitliches Kippen
gesichert, so daß auch keine Verlagerung der Bremshebel 18 und ihrer Bremsbacken
eintreten kann. Kommt das Gewicht aber beim Senken von den verbreiterten Stangenköpfen
28C frei, so kann es an den Führungsstangen frei niederfallen und dabei .auch ein
wenig verkanten. Dies kann z. B. erwünscht sein, wenn das Gewicht mit der Keilplatte
29 starr verbunden ist.