DE1431991A1

DE1431991A1 - Operating device for the hydraulic braking device of a mining shaft hoisting machine or the like.

Info

Publication number: DE1431991A1
Application number: DE19661431991
Authority: DE
Inventors: Dotzauer Dr-Ing Helmut; Baer Dr-Ing Siegfried
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1966-09-01
Filing date: 1966-09-01
Publication date: 1969-07-10

Description

Bedienungsvorrichtung für den hydraulischen Bremsapparat einer Bergbau-Schachtfördermaschine oder dergleichen Der hydraulische Bremsapparat einer Bergbau-Schachtfördermaachine, eines Pörderhaspels oder dgl. soll einerseits, insbesondere im Falle einer Sicherheitsbremsung, schnell ansprechen, doh. eine möglichst IdeUne Totzeit für das Anlegen der (gelüfteten) Bremobacken an die Bremoscheibe haben. Andererseits darf die Schwellzeit nicht so klein Being daß der Zu rasche Anstieg der Bremokraft Schwing- und Stoßbeschleunigungen der zu bremsenden Massen verursacht, Ein danach erwünschtes Verlängern der Schwellzeit :Lot ohne gleichzeitiges Verlängern der Totzeit bei hydraulischen Bremsen nicht möglich. Vielmehr können nur beide Zeiten, und zwar nur gleicheinnig, geändert werden, #Dies gilt sowohl für die sogenannte Einlaßbremee als auch für Auslaßbremsen. Unter Einlaßbremsen.sind sol ehe zu verstehen, deren BremskoIben zum Ausüben der BremalauM mit dem jeweils eingesteuerten Flüssigkeitsdrück beauf..# schlagt wird-. Der Bremszylinder ist mit einer Rückstell-! feder zum WiEdorlüften der Bremse unter Freigeben eines 1. Operating device for the hydraulic brake apparatus of a mining shaft hoisting machine or the like, the hydraulic braking apparatus of a mining Schachtfördermaachine, a Pörderhaspels or the like. On the one hand, in particular in case of a safety braking, respond quickly, DOH. Have a dead time that is as ideal as possible for applying the (ventilated) brake jaws to the brake disk. On the other hand, the swell time must not be so small that the too rapid increase in the braking force causes vibration and shock accelerations of the masses to be braked. Rather, only both times can be changed, and only at the same time, #This applies to both the so-called inlet brakes and outlet brakes. Inlet brakes are to be understood as before, the brake piston of which is acted upon by the fluid pressure that has been introduced in order to exert the brake pressure. The brake cylinder is with a reset! spring to release the brake by releasing a 1.

f Rückflusses aus dem Zylinder.ausgerüsteti Demgegenüber erzeugt bei einer Auslaßbremse eine Feder die Bremskraft. 'Dabei wirkt gegen die Kraft dieser Feder der in den Bremszylinder zum lüften der Bremse eingesteuerte Flüs.sigkeitsdruck.. f return flow from the cylinder.equipped i In contrast, with an exhaust brake, a spring generates the braking force. '' The fluid pressure fed into the brake cylinder to release the brake acts against the force of this spring.

Die gegenseitige Abhängigkeit der'Tot- oderAnlegezeit und der Schwellzeit wi rkt sich im übrigen bei Trommelbremsen in derselben Weise wie-bei Scheibenbremsen aus. Bei der.Erfindung handelt es sich aufgabenmäßig darum, die Vorteile'der hydraulischen Bremse für Schachtfördermaodhinen und dgl. nutzbar zu machen, indem der Gefahr -eines. zu rasch en Bremokraftanstiegeo ohne unerwünschtes .Verlängern der Anlege.Zeit vorgebeugt wirde Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß-es zur Lösung dieser Aufgabe darauf ankommti nach Anlegen derb Bremsbacken die Änderung den im Bremeapparat wirksamen Druckes, z.B. im Palle einer Einlaßbremse, den,Bremsdruckanstieg zu verzögern und dadurch die Schwellzeit zu verlängerne Ein solcher Schwellzeitdehner-gewährleiät einen gleichmäUgent d.h.-ruckfreien Anstieg der Bremokraft und schützt auch gegen Schwingungen des hydraulischen-Druckes im Bremsapparat. Als ebenso einfacher wie zuverlässiger Schwellzeitdehner eignet sich erfindungsgemäß ein hydraulischer Akkumulator mit bis zum Anlegen der gelüfteten Bremsbacken an die Bremsscheibe konstantbieibendem Speichervolumen$ dessen mit dem Bremskraftanstieg beginnende Änderung hach Maßgabe der jeweils gewünschten Verlängerung des Bremskraftanstieges voreinstellbar ist. Man bleibt also nicht an Öin und dieselbe Schwellzeit gebundeng kann sie vielmehr auf den von Fall zu Fall noch zulässigen Wert einstellen. Diese Möglichkeit ist vornehmlich für die bergpolizeilich vorgeschriebene Sicherheitsbremee von Bedeutung.The mutual dependence of the dead time or application time and the threshold time has the same effect in the case of drum brakes as in the case of disc brakes. The object of the invention is to make the advantages of the hydraulic brake usable for shaft hoisting machines and the like by reducing the risk of one. The invention is based on the knowledge that, in order to solve this problem, it is important to change the pressure effective in the braking device, e.g. in the pad of an inlet brake, after applying solid brake shoes, Delaying the increase in brake pressure and thereby lengthening the threshold time. Such a threshold time stretcher guarantees a steady, ie, jerk-free, increase in the braking force and also protects against fluctuations in the hydraulic pressure in the braking device. According to the invention, a hydraulic accumulator with a storage volume that remains constant until the lifted brake shoes are applied to the brake disc is suitable as a simple and reliable swell time expander, the change of which, starting with the increase in braking force, can be preset according to the desired extension of the braking force increase. So one does not remain bound to Öin and the same threshold time can rather be set to the value that is still permissible from case to case. This possibility is primarily of importance for the safety brake prescribed by the mountain police.

Sofern die Sicherheitsbremse mit einem gewichtsbelasteten Akkumulator ausgerüstet ist, kann dieser in Weiterentwicklung-der Erfindung gleichzeitig als Schwellzeitdehner vorgesehen sein. Er bedarf hierzu nur einer in demselben Sinne wie das Gewicht wirkenden Zusatzfeder, deren Vorspannung die gewünschte Schwellz 'it bestimmt.Provided the safety brake with a weight-loaded accumulator is equipped, this can be used in a further development of the invention at the same time as Be provided swell time expander. For this he only needs one in the same sense like the weight acting additional spring, whose preload the desired Schwellz 'it definitely.

ei Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Im einzelnen ist-.The drawing illustrates some exemplary embodiments of the subject matter of the invention. In detail is-.

Pig. 1 das Schaltbild einer hydraulischen Bremsanlage mit mehreren Scheibenauslaßbremsen und einem Schwellzeitdehnerg; Fig. 2 ein Längsschnitt durch den Schwellzeitdehner im vergrößerten Maßstab; Fig. 3 sinngemäß zu Fig. 1 das Schaltbild einer Anlage mit Einlaßbremsene, Fig. 4 das Schaltbild einer , Sicherheitsbremse. Die Bremsbacken 1 der beispielsweise dargestellten Scheibenbremse - mit nicht gezeichneter Bremsscheibe - sind an der KcIbenstange 2 eines Bremskolbens- 3 angeordnet. Am Kolben 3 eines jeden Auslaßbremszylinders 4 greift eine Feder 5 an. Eine Bremsdruckleitung 6 wird von zwei-Pumpen 7a und 7b gespeist und mündet ' in die Zylinder 4 ein. Von der Leitung 6 zweigt eine Uberlaufleitung 8 zu einem Steuerventil 9 ab, von dem eine Überlaufleitung 10 in einen Vorratsbehälter 11 führt. Mit dem Steuerventil 9 kann in bekannter Weise die Überlaufleitung 8 mehr oder weniger gedrossblt-und dadurch der Druck in den Bremszylindern 4 geändert werden. Die Bremskraft erreicht ihren Größtwert, wenn die von-den Pumpen geförderte Xenge ungedrosselt durch die Leitungen 8 und 10 abfließt, so daß die Fed ern 5 voll auf die Bremsbacken 1 wirken. Den je- weils eingestellten Bremsdruck der Leitung 6 zeigt ein leanometer 61 an.Pig. 1 shows the circuit diagram of a hydraulic brake system with several disc outlet brakes and a threshold time expander; 2 shows a longitudinal section through the swell time expander on an enlarged scale; Fig. 3, as to Fig. 1 is a diagram of a system with inlet Bremsene, Fig. 4, the circuit diagram of a safety brake. The brake shoes 1 of the disc brake shown for example - with a brake disc (not shown) - are arranged on the piston rod 2 of a brake piston 3 . A spring 5 acts on the piston 3 of each outlet brake cylinder 4. A brake pressure line 6 is fed by two pumps 7a and 7b and flows' into the cylinder. 4 An overflow line 8 branches off from the line 6 to a control valve 9 , from which an overflow line 10 leads into a storage container 11 . With the control valve 9 , the overflow line 8 can be throttled to a greater or lesser extent in a known manner, and the pressure in the brake cylinders 4 can thereby be changed. The braking force reaches its maximum value when the Xenge delivered by the pumps flows unthrottled through the lines 8 and 10 , so that the springs 5 act fully on the brake shoes 1 . The in each case set braking pressure of the line 6 indicates a leanometer 61st

Der Schwellzeitdehner 12 ist ein.hydraulischer Akkumulator mit einem Gehäuse, in dessen zylindrischen Flüssigkeitsspeicherraum 13 (Fig. 2) ein Kolben 14 mit Kolbenring 141 eingepaßt ist. Den Speicherraum 13 verbindet ein Zweigkanal 15 mit der Leitung 6. Zwischen einem A schlag 16 der Kolbenstange 17 und einer in das Gehäuse 12 eingebauten Kolbenstangenführung 18 ist ci eine Feder 19 eingespannt. Der Kolben 14 stellt sich auf ein Gleichgewicht zwischen der Kraft der Feder 19 und dem Druck im Speicherraum 13 ein. In dem Maße, in dem der Speicherdruck sinkt, verdrängt der Kolben 14 die Flüssigkeit durch den Kanal 15 und die leittmg 6 in die Bremszylinder 4, und zwar so lange, bis der Anschlag 16 sich gegen Hubbegrenzungsringe 20 legt. Am anderen Hubende stützt sich die Kolbenstange 17 an einem einstellbaren Anschlagbolzen 21 ab, der eine Feststellmutter 22 trägt und der in den Gehäusedeckel 25 eingeschraubt ist.The swell time expander 12 is a hydraulic accumulator with a housing, in whose cylindrical liquid storage space 13 (Fig. 2) a piston 14 with a piston ring 141 is fitted. A branch channel 15 connects the storage space 13 with the line 6. A spring 19 is clamped between an A stroke 16 of the piston rod 17 and a piston rod guide 18 built into the housing 12. The piston 14 adjusts itself to a balance between the force of the spring 19 and the pressure in the storage space 13 . To the extent that the accumulator pressure drops, the piston 14 displaces the liquid through the channel 15 and the duct 6 into the brake cylinder 4 until the stop 16 rests against the stroke limiting rings 20. At the other end of the stroke, the piston rod 17 is supported on an adjustable stop bolt 21 which carries a locking nut 22 and which is screwed into the housing cover 25.

Bei gelösten Bremsen übersteigt der hydraulische Druck p (z.B. 100 atü) in den Zylindern 4 und im Speicherraum 13 die (größte) Vorspannung der Feder 19 deart, daß ein Kraftüberschuß die Kolbenstange 17 an den Anschlagbolzen 21 gedrückt hält. Erst ein Absinken des Druckes p auf pl (z.B. 80 a-.tü) baut den Kraftüberschuß und damit den Anlegedruck am Bolzen 21 bis auf Null ab.-, Demgei-,iäiD ist die Kraft der -bei Selüftet.en Bremsbalcken 1-maximal vorgespannten Bremszylinderfedern 5 nach kaßgabe ,der Druckdifferenz p - pl größer als die Ausgangelwaft der Feder 19.- Dies hat folgende Bewandtnis:* Der Kraftüberschuß sorgt für ein schnelles Anlegen der Bremsbacken 1, indem er den--S.hwellzeitdehner an einem vorzeitigen Eingriff während der Anlegezeit hindert. Sobald der Druck d.en vorgegeUenen Wert pl unterschreitet und damit der Bremskraftanstieg beginnt, verdrängt der Akku-A-C-Lben 14 die Flüssigkeit aus dem Speicherraum 13 und verzögert dadurch den anschließenden Druckrückgang in den Bremszylindern 4-. Infolgedessen kann die Bremskraft ihreg größten Wert erst erreichen, wenn der Kolben 14 seinen Verdrängungshub beendet hat. Der - einstellbare - Hub bestimmt alsor die Schwellzeit. Die Hubbegtenzungsringe 20 verhindern eine übermäßige Schwellzeitdehnung. Bei niedrigen Drücken wird nämlieh Flüssigkeit langsamer als zu Beginn der Schwellzeit verdrängt, Denselben Einfluß übt ein etwaigerlufteinschluß in der Flüssig . keit aus.- Dasselbe wie mit den Ringen 20 läßt sich mit einer Feder 19 abnehmender Charakteristik erreichen.When the brakes are released, the hydraulic pressure p (eg 100 atmospheres) in the cylinders 4 and in the storage space 13 exceeds the (greatest) bias of the spring 19 so that an excess of force keeps the piston rod 17 pressed against the stop bolt 21. Only when the pressure p drops to pl ( e.g. 80 a-.tü) does the excess force and thus the contact pressure on the bolt 21 decrease to zero preloaded brake cylinder springs 5 according to kaßgabe, the pressure difference p - pl greater than the output shaft of the spring 19.- This has the following reason: * The excess force ensures a quick application of the brake shoes 1 by causing the - S.hwell time expander to a premature intervention during the mooring time. As soon as the pressure falls below the specified value pl and the braking force begins to rise, the battery AC-Lben 14 displaces the fluid from the storage space 13 and thereby delays the subsequent pressure drop in the brake cylinders 4-. As a result, the braking force can only reach its greatest value when the piston 14 has finished its displacement stroke. The - adjustable - stroke also determines the threshold time. The lift limit rings 20 prevent excessive swell time expansion. At low pressures, the liquid is displaced more slowly than at the beginning of the swelling time; the same effect is exerted by any air entrapment in the liquid . keit aus.- The same as with the rings 20 can be achieved with a spring 19 with decreasing characteristics.

Durch eine Bohrung 211 im Anschlagbolzen21 hindurch kann ein Ivießstift in ein Gewinde 171 der Kolbenstange 17 eingeschraubt werden, wenn die beiden.Stellungen angezeigt werden sollen, in denen die Verdrängung aus dem Speicherraum 13 beginnt und beendet ist. Im Verein mit einem solchen Pießstift bedient man sich einer Manometerprüfpumpe zum Einstellen des Schwellzeitdehners. Im übrigen gestattet der Meßstift ein Überwachen des 81-.Iliwellzeitdeliliers im Betrieb.A pouring pin can be screwed into a thread 171 of the piston rod 17 through a bore 211 in the stop bolt 21 if the two positions are to be displayed in which the displacement from the storage space 13 begins and has ended. In conjunction with such a pike pin, a manometer test pump is used to set the swell time expander. In addition, the measuring pen allows monitoring of the 81.Iliwellzeitdelilier during operation.

Mit Hilfe einer Meßuhr oder eines induktiven Weggebers läßt sich ein Druck-Wegdiagramm des Kolbens 14 indizieren. Ein solches Diagramm kann bei Verwendung einer Feder nichtlinearer Kennlinie aufschlußreich s ein.With the aid of a dial gauge or an inductive displacement sensor, a pressure-displacement diagram of the piston 14 can be indicated. Such a diagram, by using a spring non-linear characteristic s revealing a.

Irl Falle einer Einlaßbremse (Fig. 3) dehnt der hy- draulische Akkumulator die S-hwellzeit dadurch, daß er 2lüssigkeit nicht verdrängt, sondern speichert. Im einzelnen begrenzt äin Anschlag 161 den Verdrängungshub des mit einer Feder 191 belasteten Akku-Kolbene 14'. Bei gelüfteten Bremsbacken 1 drückt die Feder 191 den Kolben 14' gegen den Anschlag 161 und beginnt erst nach Anlegen der Bremsbacken 1 unter Spannen der Feder 191 nachzugeben.In the event of an inlet brake (FIG. 3), the hydraulic accumulator extends the swell time by not displacing liquid but storing it. In detail, a stop 161 limits the displacement stroke of the battery piston 14 'loaded with a spring 191. When the brake shoes 1 are released , the spring 191 presses the piston 14 ′ against the stop 161 and only begins to yield after the brake shoes 1 have been placed under tension, the spring 191.

Eine einstellbare Drossel 24 erlaubt ein stufenloses Verlängern oder Verldirsen der Schwellzeit, hat also dieselbe Aufgab e wie der Einstell-Anschlagbolzen 21 (Fig. 21-). Ein Nebenschluß 25 zur Drossel 24 weist ein Rückschlagventil 26 auf. Durch diesen Nebenschluß gibt das Rückschlagventil den Abfluß der vom Kolben 141 beim Wiederlüften der Bremsen verdrängten Flüssigkeit frei.An adjustable throttle 24 allows a stepless lengthening or reducing of the swelling time, so it has the same task as the adjusting stop bolt 21 (FIG. 21-). A shunt 25 to the throttle 24 has a check valve 26 . As a result of this shunt, the check valve releases the outflow of the fluid displaced by the piston 141 when the brakes are relieved.

Ein Schutz gegen.zu-schnellen Anstieg der Bremskraft ist-außer für die Fahrbremse einer Schachtfördermaschine auch für die Sicherheitsbremse erwünscht (1-ig.4).Protection against too rapid an increase in braking force is except for the travel brake of a shaft hoisting machine is also desirable for the safety brake (1-ig.4).

Bei Ausfall der Pumpen 7a, .7b,lief-ert ein hydraulischer Alckum#lato.r 12f- den Bremsdruck. Den Akku-Kolben 1411 belastet ein Gewicht 27, an dem-eine Zusatzfeder 191 angreift. Die größte Vorspannung dieser Federist auf den-hydraulischen Druck eingestellt, bei dem die Bremsbacken 1 der Sicherheitsauslaßbremsen 41 anlegen. Die-Feder 191 verdrängt - wie die-Feder 19 gemäß der Fig. 2 die Flüssigkeit aus dem Akl"u und verzögert dadurch das Wirksamwerden der Federn 5'. In weiterer Übereinstimmung mit- der Fig. 2-ändert sich die Schwellzeit gleichsinnig mit der einstellbaren Vorspannung der Feder 19-1. If the pumps 7a, 7b fail, a hydraulic Alckum # lato.r 12f- supplies the brake pressure. The battery piston 1411 is loaded by a weight 27 on which an additional spring 191 acts. The greatest preload of this spring is set to the hydraulic pressure at which the brake shoes 1 of the safety outlet brakes 41 apply. The spring displaces 191 - such as the spring 19 shown in FIG 2, the liquid from the Akl "u and thereby delays the effect of the springs 5 'In further accordance with- the Figure 2 changes the threshold time in the same direction with the... adjustable bias of the spring 19-1.

Von der Bremsdruckleitung 6 zweigen zwei Abflußleitungen 28 und-29 ab. In die, eine Leitung 28 ist eine einstellbare Drossel 30 und in die andere ein Druckbegrenzungsventil 31 eingebaut. Dieses.Ventil wird z..B'. auf den Anlegedruck-p 1 eingest ellt. Die Zeit des Druckabfalles von p auf#p 1 istgleichbedeutend mit. der Anlegezeit. Mithin erlaubt das, Ventil 31, die Anlegezeit möglichät kleineinzustellen. Je kleiner der wirksame Abflußquerschnitt der Drossel 30, umso länger die Entleerungszeit des Akkumulators 1211 d.h. aber die Sicherheitsbremszeit. Diese kann demnach mit der Drosseleinstellung beliebig geändert werden.Two drain lines 28 and 29 branch off from the brake pressure line 6. An adjustable throttle 30 is installed in one line 28 and a pressure relief valve 31 is installed in the other. This valve is z..B '. set to the contact pressure p 1. The time of the pressure drop from p to # p 1 is synonymous with. the mooring time. Thus, valve 31 allows the application time to be set as small as possible. The smaller the effective flow cross-section of the throttle 30, the longer the emptying time of the accumulator 1211, ie the safety braking time. This can therefore be changed as required with the throttle setting.

Zu erwähnen ist der Vollständigkeit halber noch ein S-#euerschieber 32, mit dem in üblicher Weise im Sicherheitsbremsfalle,das Steuerventil 9 abgesperrt und gleichzeitig der Akkumulator 121 auf die Bremsdruckleitung 6 geschaltet wird.For the sake of completeness, mention should also be made of a control valve 32, with which the control valve 9 is shut off in the usual manner in the event of a safety brake and at the same time the accumulator 121 is switched to the brake pressure line 6 .

Claims

.. 2atentansprüche: Cl) operation device for-the hydraulic braking apparatus of a mining shaft hoisting machine or the like having a control valve to i; etting of the active in the brake apparatus fluid pressure, g e -ken n # zei ch net - d urch a the Bremskraftgnstieg controlling Schwellzeitd. One in the form of a hydraulic accumulator with a storage volume (13) that remains constant until the lifted brake shoes (1) are applied to the brake disc, the change of which, starting with the increase in braking force, can be preset according to the desired extension of the increase in braking force. 2.) Device according to claim 1, g e k ennzei eh ne d t- hrough opens a storage cylinder (12, 121) e in which the liemsdruckleitung (6) and the sen-K to -.-) Lben (14, 141) a spring (19, 191) engages in the direction of the piston displacement stroke, the bias of which is adjustable (FIGS. 2, 3, 4). 3.) Device according to claim 2 for an exhaust brake apparatus, d a d u r o h g e k e n'n draws that on the storage cylinder (12) a stop (21) limiting the piston return is adjustable (Fig. 2) . 4.) Device according to claim 2, for-an inlet brake apparatus, g e k ennzeichnet d URC h a storage cylinder with an adjustable throttle (24) in de r in the cylinder opening out brake pressure line and the throttle bridging shunt (25), the check valve ( 26) releases the unthrottled outflow from the storage cylinder (Fig. 3). 5.) nach.Anspruch device 1 for the safety brake apparatus of a Bergba-L "-Schachtfördermaschiney d a d g e k urch ennzeichnet that the Gewichtsakkumulator (121) of the safety brake with a meaning in demselb'en wi.e.das weight (27) Acting auxiliary spring (191) is equipped, the adjustable preload of which specifies the extension of the increase in breaking force.