DE1225360B

DE1225360B - Hydraulically controlled brake for hoists

Info

Publication number: DE1225360B
Application number: DEL40932A
Authority: DE
Inventors: Hector Reid
Original assignee: LAMBERT ENGINEERING Co GL
Current assignee: LAMBERT ENGINEERING Co GL
Priority date: 1962-01-09
Filing date: 1962-01-09
Publication date: 1966-09-22

Description

Hydraulisch gesteuerte Bremse für Hebezeuge getriebe regelbaren und umschaltbaren Windwerk, 4as 'mit einer solchen hydraulisch gesteuerten $xeinse ausgerüstet ist, ist der Betätigungszylinder jex Bremse über ein umsteuerbares Dreiwegeventil zum Einfallen der Bremse entlastbar, das derart gesteuert werden kann, daß es die Druckleitung und die Ansaugleitung der dem Antrieb zugeordneten Hydraulikpumpe miteinander verbindet und gleichzeitig den Druckraum des Betätigungszylinders der Bremse mit den beiden so kurzgeschlossenen Leitungsteilen in Verbindung setzt, so daß dieser gelüftet wird. Die Querschnitte der Verbindungsleitungen zwischen Sang- und Druckleitung müssen so reichlich bemessen sein, daß sie nicht als Drossel wirken. Andernfalls würde trotz des umschaltbaren Ventils ein Druckgefälle bestehen bleiben, das ein völliges Wirksamwerden der Bremse verhindern würde. Da durch diese Leitungen im Kurzschlußfalle, d. h. beim Einlegen der Bremse, die gesamte Druckflüssigkeitsversörgung des Hydraulikmotors fließt, müssen sie, ebenso wie das Umschaltventil, verhältnismäßig groß bemessen werden, und zwar insbesondere lediglich wegen der Bremse. Dem Betrieb des Hydrauliknotors selbst würde nämlich in der Regel ein gerin@es Restdruckgefälle nicht weiter schädlich sein, da die Antriebskraft des Motors bei der Umstellung des Umschaltventils sofort so weit absinkt, daß ein etwa verbleibender Restbetrag die vorhandene Reibungskraft und die von der eingefallenen Bremse ausgeübte Bremskraft nicht überschreiten kann.Hydraulically controlled brake for hoists gear-adjustable and switchable winch, 4as' is equipped with such a hydraulically controlled $ xeinse, the actuating cylinder jex brake can be relieved via a reversible three-way valve for applying the brake, which can be controlled in such a way that the pressure line and the suction line assigned to the drive Hydraulic pump connects with each other and at the same time connects the pressure chamber of the actuating cylinder of the brake with the two line parts short-circuited in this way, so that it is ventilated. The cross-sections of the connecting lines between the Sang and pressure lines must be dimensioned so generously that they do not act as a throttle. Otherwise, despite the switchable valve, a pressure gradient would remain that would prevent the brake from becoming fully effective. Since the entire hydraulic fluid supply of the hydraulic motor flows through these lines in the event of a short circuit, ie when the brake is engaged, they, like the switching valve, must be relatively large, in particular only because of the brake. The operation of the hydraulic motor itself would usually not be further detrimental to a small residual pressure gradient, since the driving force of the motor immediately drops so much when the switching valve is switched that any remaining amount exerts the existing frictional force and that of the applied brake Braking force can not exceed.

Abgesehen von diesem Nachteil kann bei der bekannten Bremse ein exaktes Einfallen nur dann gewährleistet werden, wenn das Umschaltventil in die Umschaltstellung überführt wird. Sinkt aus irgendeinem Grunde der Flüssigkeitsdruck in der Druckleitung, an die der Betätigungszylinder angeschlossen ist, bei nichtverstelltem Ventil, d. h. während des normalen Betriebes, ab, wie es beispielsweise beim Auftreten einer Undichtheit in der Leitung der Fall sein kann, so kommt die Bremse .schleifend zur Wirkung, Die Bremscharakteristik ist dann durch die Kennlinie der der Bremse zugeordneten Feder sowie das Maß des Nachlassens des Druckes in der Druckleitung bedingt. Ein schlagartiges Einfallen der Bremse, wie es erwünscht wäre, ist nicht möglich.Apart from this disadvantage, an exact Collapse can only be guaranteed when the changeover valve is in the changeover position is convicted. If for any reason the fluid pressure in the pressure line drops, to which the actuating cylinder is connected, with the valve not adjusted, d. H. during normal operation, such as when a If there is a leak in the line, the brake comes into play Effect, the braking characteristic is then assigned to the brake by the characteristic curve Spring and the extent to which the pressure in the pressure line has decreased. A sudden application of the brake, as would be desirable, is not possible.

Ein grundsätzlich ähnliches Hydrauliksystem wurde auch schon für eine bekannte Bohrwinde eingesetzt, die ebenfalls mit einer hydraulisch gesteuerten Bremse ausgerüstet ist. Auch bei dieser Bohrwinde ist der Druckraum des Betätigungszylinders der Bremse über ein Umschaltventil jeweils mit der Druckleitung des Hydraulikmotors direkt verbunden. Zwischen der Druck- und Saugleitung der Hydraulikpumpe ist ein Kurzschlußventil vorgesehen, das die beiden Hauptleitungen augenblicklich miteinander verbinden kann. Dadurch soll eine plötzliche Druckentlastung des Motors und der Pumpe erzielt werden, so daß die Winde sofort stehenbleibt und die unmittelbar einfallende Bremse ein Absinken des Bohrwolfes verhindert. Ähnlich wie bei dem zuerst erörterten bekannten -Windwerk müssen die dem Kurzschlußventilzugeordneten Leitungen nach den oben auseinandergesetzten Gesichtspunk-@ten im Hinblick auf die Bremse sehr reichlich dimensioniert werden, während beim Absinken des Betriebsdruckes die Bremse nur langsam zum Eingriff kommen kann. Wohl wird die Bremse beim Absinken des Öldruckes einfällen, doch kann sie grundsätzlich nicht schlagartig zur Wirkung kommen und die Bremse stillsetzen.A basically similar hydraulic system has also been used for a known drill winch used, which also has a hydraulically controlled brake is equipped. The pressure chamber of the actuating cylinder is also in this drill winch the brake via a switching valve with the pressure line of the hydraulic motor directly connected. Between the pressure and suction lines of the hydraulic pump there is a Short-circuit valve provided that the two main lines instantly with each other can connect. This is intended to be a sudden pressure relief of the engine and the Pump can be achieved so that the winch stops immediately and the immediately incident Brake prevents the drill grinder from falling. Similar to the one discussed first known -Windwerk must the lines assigned to the short-circuit valve after the Above discussed points of view @ with regard to the brake are very abundant be dimensioned, while the brake only slowly when the operating pressure drops can come to the intervention. The brake will probably apply when the oil pressure drops, but in principle it cannot take effect suddenly and the brake shut down.

Ausgehend von diesem: Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe. zugrunde, - eine hydrau= lisch gesteuerte Bremse für Hebezeuge finit hydraulischein Antrieb zu schaffen, bei der beim plötzlichen Absinken des BetriebsdWekes-des liydraulikdotors der Betätigungszylinder der Bremse sofort schlagartig entlüftet wird, und zwar unabhängig davon, in welcher Stellung die zugeordneten Umschaltventile stehen, so daß auch in`-dem Falle, daß der Betriebsdruck des Hydraulikiüötors bei in der Betriebsstellung stehenden Ventilen- .durch eine Störung plötzlich absinken sollte, die Bremse schlagartig zur Wirkung kommt. Die Lösüng#_dieser Aufgabe-,-ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein in die Versorgungsleitung des Betätigungszylinders der Bremse eingefügtes selbsttätiges Umschaltentlastungsventil, an das eine zum Vorratsbehälter führende Rücklauf leitung angeschlossen ist und das ein unter der Wirkung--der durchströmenden .Flüssigkeit -bewegliches Ventilglied aufweist, das beim Lüften der Bremse unter der Einwirkung der die-Versorgungsleitung-in einer Richtung durchströmenden Druckflüssigkeit die Rücklaufleituug . versperrt und bei ' absinkendem FlüssigieitsdiÜck in der -Versorgungsleitung unter der Einwirkung des durch die den Kolben belastende Feder erzeugten Rückdruckes die Rücklaufleitung öffnet.Proceeding from this: the prior art, the object of the invention is. - a hydraulically controlled brake for hoists finit hydraulic drive to create, in the case of the sudden drop in the operating distance of the liydraulikdotors the brake actuation cylinder is immediately vented, independently of the position in which the assigned switching valves are, so that too in the case that the operating pressure of the Hydraulikiüötors in the operating position If the valve should suddenly drop due to a fault, the brake suddenly applies comes into effect. The solution to this problem -, - is characterized according to the invention by an inserted in the supply line of the actuating cylinder of the brake Automatic switching relief valve, to which one leading to the storage container Return line is connected and the one under the effect - the flowing through .Liquid -mobile valve member that when the brake is released under the action of the pressure fluid flowing through the supply line in one direction the return line. blocked and with 'sinking liquid pressure in the supply line under the action of the back pressure generated by the spring loading the piston the return line opens.

Das selbsttätige Umschaltentlastungsventil gewährleistot, . daß bei einer.. Umkehrung der Strömungsrichtung in der Versorgungsleitung des Hydraulikzylinders, d. h. beim plötzlichen Absinken des Betriebsdruckes des Hydraulikmotors, der Zylinder der Bremse., sofort schlagartig entlüftet wird. Das Wirkshrnweren -der Bremse ist unabhängig von der Stellung der dem Motor zugeordneten Steuerventile, deren Durchtrittsquerschnitte lediglich von den Erfordernissen des Hydraulikmotors abhängig und unabhängig von den Bedürfnissen der Bremse sind. Die neue Bremse ist insbesondere zur Anwendung auf - einen hydraulischen Auslegerkran- geeignet, .dessen Antrieben zum Heben und Senken der Last sowie zum Verschwenken des Auslegers mehrere derartige Bremsen zugeordnet werden können. Die Anordnung `wird hierbei gemäß weiterer Erfindung mit Vorteil derart getroffen, daß die an die Umschaltentlastungsventile angeschlossenen Rücklauf-.leitungen der einzelnen Antriebe miteinander und mit einem gemeinsamen Vorratsbehälter verbunden sind und die zu der gemeinsamen Rückleitung verlaufenden Rücklaufstichleitungen jeweils ein die Trennung der einzelnen Bremsbetätigungskreise bewirkendes -Rückschlagventil enthalten. Ein solcher Kran zeichnet sich durch einen sehr einfachen, übersichtlichen sowie leicht instand zu haltenden und wirkungsvollen Aufbau des Hydrauliksystems aus, bei dem die Vorteile der neuen Bremse besonders -zur Geltung kommen.The automatic switching relief valve ensures. that with a .. reversal of the direction of flow in the supply line of the hydraulic cylinder, ie when the operating pressure of the hydraulic motor suddenly drops, the cylinder of the brake. , is immediately vented suddenly. The effectiveness of the brake is independent of the position of the control valves assigned to the motor, the passage cross-sections of which are only dependent on the requirements of the hydraulic motor and independent of the needs of the brake. The new brake is particularly suitable for use on a hydraulic jib crane, whose drives for lifting and lowering the load and for pivoting the jib can be assigned several such brakes. According to a further invention, the arrangement is advantageously made in such a way that the return lines of the individual drives connected to the switching relief valves are connected to one another and to a common storage container and the return stub lines running to the common return line each cause the separation of the individual brake actuation circuits -Check valve included. Such a crane is characterized by a very simple, clear, easy-to-maintain and effective structure of the hydraulic system, in which the advantages of the new brake come into their own.

In der- Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Leitungsschaltbild einer Steuerung gemäß der Erfindung eines hydraulischen Auslegerkranes mit hydraulischen Motoren zum .Heben der :Last, zum Verschwenken des Auslegers und zum .Antrieb der Drehvorrichtung, - F i g. 2 einen hydraulischen Zylinder der Steue--iung nach F i g. 1- in einer Einzeldarstellung im -axialen Schnitt in einem anderen Maßstab, F i g. 3 eine Ausführungsform einer Bremse einer :Steuerung gemäß der Erfindung in einer Einzeldar-.stellung in einer Seitenansicht in einem anderen Maßstab und Fig. q; ein. selbsttätiges, von der durchsti<ömenden Flüssigkeit betätigtes Umschaltentlastungsventil in einer Einzeldarstellung im axialen Schnitt in einem anderen Maßstab.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown. It shows F i g. 1 the wiring diagram of a controller according to the invention of a hydraulic jib crane with hydraulic motors for .lifting the: load, for swiveling the boom and for .driving the rotating device, - F i g. 2 a hydraulic cylinder of the control according to FIG. 1- in one Individual representation in the -axial section on a different scale, F i g. 3 an embodiment a brake of a: control according to the invention in a single representation in a side view on a different scale and Fig. q; a. automatic, from the reversing relief valve actuated by the piercing fluid in one Individual representation in axial section on a different scale.

Das hydraulische System eines fahrbaren hydraulisch betriebenen Auslegerkranes enthält drei re-. versierbare umlaufende hydraulische Motoren 1, 2 und 3, die jeweils zum Heben der Last, zum Schwenken des Auslegers und zum Antrieb der Dreheinrichtung des Kranes dienen. Den Motoren wird Druckflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 4 durch eine Pumpe 5 zugeführt, die über eine Zapfwelle von dem Dieselantriebsmotor des Fahrgestells des Kranes-- angetrieben wird. Die Pumpe 5 versorgt die Motoren 1 bis 3 über eine Anzahl zu einer Einheit zusammengefaßter - hebelbetätigter Steuerventile 6, 7.und.8, die- hydraulisch parallelgeschaltet sind und jeweils die.Motoren 1, 2 und 3 steuern. .Am Eingang der Ventileinheit ist ein hebelbetätigtes.Ent-, lastungsventil 9 vorgesehen. Die Leitungen : des »Krandreh«-Ventils 8 sind zusätzlich über Rüdeschlagventile 10 und 11 mit einem Entlastungsventil 12 weibunden,-das. sicherstellt, daß dem »Krandreh«t Motor Flüssigkeit von verhältnismäßig niedrigem Druck zugeführt wird:: Die Motoren 1, 2 und 3 sind- mit elektromagnetisch betätigten Bremsen 13;14 und 15 ausgerüstet, dWvon stößelbetätigten.-Schaltern 16,17 und 18 geschaltet werden: Mit den -Schalterstößeln wirken jeweils drei Bremssteuereiririchtungen-19, 20 und 21 zusammen, die hydraulisch mit den einzelnen Motoren-verbunden sind. -Eine solche Bremssteuereinrichtung besteht - aus einem Zylinder 22, in dem ein Kolben 23 verschieb@-lich ist, der eine Kolbenstange 24 trägt, die mit. denn benachbarten Schalterstößel -im -Eingriff steht. In dem Zylinder ist eine Druckfeder 25 angeordnet, die den Kolben 23 in die Stellung »Bremsen« ' drückt. Zwischen den Druckflüssigkeitsanschlüssen. :eines Motors 2'7 und 28 für Vorwärts- und Rückwärtslauf auf der einen Seite und dem zugehörigen Zylinder 22 auf der anderen Seite liegt eine Druckflüssigkeitsverbindung 26, von der jeweils -eine Rücklaufleitung 29 abgeht. Die drei Rücklaufleitungen 29 sind miteinander verbunden und an-.ein gemeinsames Rücklaufrohr 30 angeschlossen. Um jedoch die drei Steuereinrichtungen voneinander zu trennen, ist in jede Rücklaufleitung 29 ein Rückschlagventil 31 eingefügt.The hydraulic system of a mobile, hydraulically operated jib crane contains three re. adjustable rotating hydraulic motors 1, 2 and 3, respectively for lifting the load, for swiveling the boom and for driving the rotating device of the crane. Hydraulic fluid is supplied to the motors from a reservoir 4 fed by a pump 5 which is connected to the diesel engine via a power take-off shaft the chassis of the crane - is driven. The pump 5 supplies the motors 1 to 3 via a number of lever-operated control valves combined into one unit 6, 7 and 8, which are hydraulically connected in parallel and each have the motors 1, Control 2 and 3. At the inlet of the valve unit there is a lever-operated relief valve 9 provided. The lines: of the "crane turning" valve 8 are additionally via rudder impact valves 10 and 11 female with a relief valve 12, -das. ensures that the "crane turn" t Motor fluid of relatively low pressure is supplied :: The motors 1, 2 and 3 are equipped with electromagnetically operated brakes 13; 14 and 15, dW can be switched by tappet-operated switches 16, 17 and 18: With the switch tappets three brake control devices 19, 20 and 21 act together, the hydraulically are connected to the individual motors. - There is such a brake control device - From a cylinder 22, in which a piston 23 is displaceable @ -lich, the one piston rod 24 carries that with. because the adjacent switch plunger is engaged. By doing A compression spring 25 is arranged in the cylinder, which moves the piston 23 into the "brake" position. 'presses. Between the hydraulic fluid connections. : a motor 2'7 and 28 for Forward and reverse running on one side and the associated cylinder 22 on the other side is a pressure fluid connection 26, each of which -a return line 29 goes off. The three return lines 29 are with each other connected and connected to a common return pipe 30. But about the three To separate control devices from one another is a check valve in each return line 29 31 inserted.

Die jeweilige Druckflüssigkeitsverbindung 26 besteht aus einer geschlossenen Leitungsschleife 32, welche die Druckflüssigkeitsanschlüsse 27 und 28 für Vorwärts- und Rückwärtslauf des Motors miteinander verbindet, einem selbsttätigen Umschaltventil 33, das in die Leitungsschleife 32 eingefügt ist, und einer Versorgungsleitung 34 zwischen dem Auslaß des Umschaltventils und eines Zylinders 22. An der Abzweigung der Rücklaufleitungen 29 von der Versorgungsleitung 34 ist ein selbsttätig wirkendes Umschaltentlastungsventi135 vorgesehen, das die Rücklaufleitung verschließt, wenn über die Versorgungsleitung der zum Lösen der Bremse nötige Druck zugeführt wird, und die Rücklaufleitung unter der Wirkung des Druckes der Bremsfeder öffnet, wenn der Motor angehalten wird und der Flüssigkeitsdruck verschwindet. Das von der Druckflüssigkeit selbsttätig bewegbare Ventilglied 36 eines :solchen Ventils 35 (F i g. 4) ist rin Oberteil eines I'-Stückes verschieblich geführt. Es verfügt über eine Durchgangsbohrung 37, einen zylindrischen Teil 38 und eine ringförmige Ausnehmung 39, in der eine Querbohrung 40 angeordnet ist, die in die Bohrung 37 mündet. Eine Leitung 34 A dient zum Anschluß an das Umschaltventil, während eine Leitung 34 B mit dem Zylinder 22 in Verbindung steht. Steht das Ventilglied 36 in der gezeichneten Stellung, so steht der Motor, und die Flüssigkeit in dem System ist drucklos. Bei einer Bewegung des Kolbens unter der Wirkung der Feder fließt Flüssigkeit durch die Bohrung 37, die Kanäle 40 und die Leitung 29 zu dem Vorratsbehälter. Beim Wiederanlassen des Motors schiebt die Druckflüssigkeit das Ventilglied in eine Stellung, in der der Teil 38 die Leitung 29 verschließt und die Druckflüssigkeit durch die Bohrung 37 zum Lösen der Bremse strömt.The respective hydraulic fluid connection 26 consists of a closed line loop 32 which connects the hydraulic fluid connections 27 and 28 for forward and reverse running of the engine, an automatic switching valve 33 which is inserted into the line loop 32, and a supply line 34 between the outlet of the switching valve and of a cylinder 22. At the junction of the return lines 29 from the supply line 34, there is an automatically acting Umschaltentlastungsventi135 which closes the return line when the pressure required to release the brake is supplied via the supply line, and the return line under the action of the pressure of the brake spring opens when the motor is stopped and the fluid pressure disappears. The valve member 36 of such a valve 35 (FIG. 4), which is automatically movable by the pressure fluid, is guided displaceably in the upper part of an I 'piece. It has a through bore 37, a cylindrical part 38 and an annular recess 39 in which a transverse bore 40 is arranged, which opens into the bore 37. A line 34 A is used for connection to the switching valve, while a line 34 B is connected to the cylinder 22. If the valve member 36 is in the position shown, the motor is at a standstill and the fluid in the system is depressurized. When the piston moves under the action of the spring, liquid flows through the bore 37, the channels 40 and the line 29 to the reservoir. When the engine is restarted, the pressure fluid pushes the valve member into a position in which the part 38 closes the line 29 and the pressure fluid flows through the bore 37 to release the brake.

Bei der Betätigung des entsprechenden Handhebels des Steuerventils des Motors für Vorwärts-oder Rückwärtslauf wird durch das Umschaltventil 33 gewährleistet, daß dem Zylinder 22 bei jeder Drehrichtung Druckflüssigkeit zugeführt wird, die den Kolben 23 gegen die Wirkung der Feder verschiebt und damit das Lösen der Motorbremse bewirkt. Bei der Betätigung des Handhebels, um die Druckflüssigkeit in dem Motorkreis drucklos zu machen und damit den Motor anzuhalten, verschiebt die Feder 25 in dem Zylinder 22 den Kolben 23, so daß das Entlastungsventil 35 und das Rückschlagventil 31 geöffnet werden und die infolgedessen abströmende Flüssigkeit dem Kolben gestattet, unter der Wirkung der Feder in die Stellung »Bremsen« zu gelangen.When the corresponding hand lever of the control valve of the motor is operated for forward or reverse rotation, the switching valve 33 ensures that hydraulic fluid is fed to the cylinder 22 in each direction of rotation, which moves the piston 23 against the action of the spring and thus releases the motor brake . When the hand lever is operated to depressurise the hydraulic fluid in the motor circuit and thus stop the motor, the spring 25 in the cylinder 22 moves the piston 23 so that the relief valve 35 and the check valve 31 are opened and the fluid flowing off as a result is dem The piston allows the spring to move into the "brake" position.

Selbstverständlich ist eine Reihe von Abwandlungen möglich. So können z. B. an Stelle der elektromagnetisch betätigten Bremsen hydraulisch betätigte Bandbremsen vorgesehen werden. In diesem Falle kann die Kolbenstange 24 (F i g. 3) des jeweiligen Betätigungszylinders 19, 20 oder 21 an einem eine Bremstrommel 42 umschlingenden Bremsband 49. angeschlossen werden.A number of modifications are of course possible. So can z. B. instead of the electromagnetically operated brakes, hydraulically operated band brakes are provided. In this case, the piston rod 24 (Fig. 3) of the respective Actuating cylinder 19, 20 or 21 on a brake drum 42 wrapped around it Brake band 49. to be connected.

Claims

Claims: 1. Hydraulically controlled brake for hoists with hydraulic drive, with an optionally via a switching valve to the hydraulic fluid supply of the hydraulic motor connected actuating cylinder, its in the sense of inserting the brake spring-loaded piston from the hydraulic fluid in the sense of release the brake can be moved, characterized by an in the supply line, (34) of the actuating cylinder (21) of the brake inserted automatic change. switching relief valve (35), to which a return line (29) leading to the storage container (4) is connected is and that a movable valve member under the action of the flowing liquid (38) that when the brake is released under the action of the supply line (34) hydraulic fluid flowing through the return line (29) in one direction blocked and when the fluid pressure drops in the supply line (29) below the action of the back pressure generated by the spring (25) loading the piston (23) the return line (29) opens.

2. Hydraulically controlled brake according to claim 1, characterized in that in the course of the hydraulic fluid supply line (34) in the switching load valve (35) back and forth sliding valve member (38) is provided with a through hole (37) from which a transverse hole (40) branches off, in .einer position of the valve member (38) with the return line (29) in connection stands.

3. Application of several brakes according to claims 1 and 2 in a hydraulic Jib crane with drives for lifting and lowering the load and for swiveling the Boom, characterized in that the switching relief valves (35) connected return lines (29) of the individual drives with each other and with a common storage container (4) are connected and to the common Return line (30) running return stub lines (29) in each case a separation non-return valve (31) causing the individual brake actuation circuits. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 444 756, 902 546; German Auslegeschrift No. 1102 448; German patent application M 11524 XI / 35 c (announced 8/28/1952); Swiss Patent No. 223129; Magazine: Oil hydraulics and pneumatics, 1960, no. 10, p. 311 and 312.