DE184585C

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Publication number: DE184585C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zum Kuppeln eines drehbaren Körpers mit einem anderen undrehbar gelagerten oder einem anderen auf gleicher geometrischer Achse drehbaren Körper wird bei vorliegender Erfindung eine Bremskupplung verwendet, die in bekannter Weise durch Reibungsschluß diese Kupplung bewirkt.

Den besonderen Gegenstand dieser Erfindung bildet die Spannvorrichtung der Bremsmittel zur Herbeiführung dieses Reibungsschlusses.

Das Anwendungsgebiet der mit dieser Spannvorrichtung versehenen Kupplung ist ein sehr weites.

So umfaßt die Kupplung drehbarer Körper mit undrehbar gelagerten Körpern das ganze Gebiet der Bremsen, die Kupplung drehbarer mit anderen auf gleicher geometrischer Achse gelagerten Körpern das gesamte Gebiet der Kupplungen, Schaltwerke und Dynamometer.

Außerdem fallen sämtliche Maschinenteile,

welche obigen kinematischen Definitionen und deren Umkehrungen entsprechen, sofern sie demselben Zwecke dienen, unter das Verwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung. Um das Wesen vorliegender Erfindung leicht verständlich zu machen, ist in der nachfolgenden Beschreibung als Anwendungsbeispiel eine mit dieser neuen Spannvorrichtung versehene Bremse einer Hebemaschine gewählt und lassen sich selbstverständlich die sämtlichen in der Beschreibung geschilderten Ausführungen auf die oben genannten Anwendungsgebiete sinngemäß übertragen.

Wird in Fig. 1 der Bremshebel h in dem festgelegten Augenlager A drehbar befestigt, und wird an den Hebelenden B und C unmittelbar ein um die Bremstrommel S geschlungener Bremszaum angeschlossen, so stellt diese Anordnung eine bereits viel verwendete Bremskonstruktion dar, die für eine Drehbewegung im Sinne des Lasthebens selbsttätig freie Bahn gibt. Bei entgegengesetzter Drehbewegung dagegen stoppt diese Bremse sofort auf Halt, und jedes weitere Durchdrehen im Senkungssinne ist infolge der immer mehr anwachsenden inneren Widerstandskräfte des starren Hebels h und des festgelagerten Punktes A ausgeschlossen. In bekannter Weise wird diese Bremse, ohne daß die Wirkung sich ändert, auch vielfach nach Bauart der Fig. la verwendet, wo das Augenlager A sich in der Bremstrommel selbst abstützt und durch den Lenker / geführt ist. In Fig. 1 b ist ferner dieser Lenker / durch eine Geradführung ersetzt.

Die Neuerung vorliegender Erfindung und der wesentliche Fortschritt gegenüber den bestehenden Konstruktionen liegt nun darin, daß diese Größtwerte der Bremskräfte, gleichgültig, ob als Bremsmittel ein Bremsband oder ein Bremsbackenzaum verwendet wird, rechnerisch bestimmbar gemacht worden sind. Zu dem Zweck mußte der Reaktionswiderstand des bisher. festen Lagers A, wie dies Fig. 2 bis 2 b erläutern, durch eine am Hebel h frei angreifende Gewichts- oder Federkraft G ersetzt werden, die nun an den bei-

den Hebelenden B und C ganz bestimmte Spannkräfte t und T entsprechend den Hebelarmen α und b hervorruft.

Je nach der Wahl dieses Bremsgewichtes G und der Hebelarme α und b ist man dann in der Lage, das durch das Bremsmittel (Band oder Backenzaum) hervorgerufene Bremsmoment in beliebiger Weise dem abzubremsenden Lastmoment anzupassen und hier-

durch, je nach dem Überschuß des ersteren über das letztere, die gewünschte-Sicherheit und Energie der Bremswirkung festzulegen.

Die Kraft, die erforderlich wird, um die

Last unter festgezogener Bremse abzusenken, ist daher bei vorliegender Spannvorrichtung nach Bedarf bestimmbar geworden und ist ein Festklemmen der Bremse völlig ausgeschlossen.

Damit nun diese neue Spannvorrichtung wie die bisher bekannte bei einer Drehung der Trommel L im Lasthebungssinne wiederum selbsttätig freie Bahn gibt, ist nur dafür zu sorgen,· daß durch die hierbei stattfindende Drehbewegung des Bremshebels h die Wirkung der Bremsschlußkraft G ausgeschaltet wird. Wie Fig. 2 bis 2b erläutern, kann dies in einfachster Weise durch Abstützung der hierbei absinkenden Bremskraft G mit Hilfe der Anschläge E geschehen, wodurch dann die Bremse bei weiterer Verdrehung sich öffnet und einem Hochwinden der Last keinen Widerstand mehr leistet.

Meist jedoch wird ein dauernder, sanfter Spannungszustand der Bremsmittel erwünscht sein, um durch den sanften Reibungsschluß zwischen Bremsfläche und Bremsmittel ein sofortiges Festziehen der Bremse zu sichern, wenn durch Ausschaltung der äußeren Hubkraft die Trommel L sich unter dem Einfluß der Last Q. zurückdreht. Zu dem Zweck kann man in die Spannvorrichtung Hilfsfedern einbauen, wie dies die Fig. 2C und 2d andeuten, oder man kann diesen Zweck auch dadurch erreichen, daß der Abstützungspunkt E, wie in Fig. 2e und 2f gezeigt, derart gewählt wird, daß stets eines der beiden Hebelenden, d. h. B oder C, zur Abstützung des Hebels h auch während der Hubbewegung herangezogen wird und also hierdurch das Bremsmittel im gewünschten dauernden Spannungszustand erhalten bleibt. Erfordern die Verhältnisse fürs Schwebehalten der Last reichlichen Bremskraftüberschuß, und soll sich dagegen gleichzeitig fürs Absenken der Last das Bremsmoment möglichst dem Lastmoment nähern, um Stöße und Arbeitsverluste zu vermeiden, so ist zu diesem Zweck fürs Absenken die Bremse leicht zu lüften, indem durch die von außen eingeleitete Rückdrehkraft die Größe einer der Bremsschließkräfte selbsttätig vermindert wird. In bekannter Weise ermöglicht dies z.B. eine in Fig. 2 bis 2 c angedeutete Hubbegrenzung D des Hebelendes B, wodurch sich selbsttätig diejenige Spannung t einstellt, die ganz unabhängig vom augenblicklichen Reibungskoeffizienten der Bremsgleitflächen ein sanftes, stoßfreies Absenken der Last ermöglicht. Es ist dann hierbei dafür zu sorgen, daß stets nur eine der festen oder nachstellbaren Unterstützungsflächen D oder E gleichzeitig zur Wirkung gelangt. Aus den vielen möglichen Bauarten vorliegender Spannvorrichtung seien nun durch die Fig. 3 und 3 a noch einige Beispiele erläutert, die unter anderem den Vorteil bieten, passende Hebelübersetzung für die Spannkraft G wählen zu können.

In Fig. 3 a ist der Punkt B durch einen Lenker /, in

Fig. 3 und 3 b dagegen durch den Schlitz des Stützlagers D geführt.

In Fig. 3 c ist der Winkelhebel des Punktes B unmittelbar als Lenker für den Punkt A benutzt.

Wie Fig. 4 zeigt, kann dieser Lenker auch an der Trommelachse selbst befestigt werden, und bei Anwendung von starren Bremsbacken bieten diese selbst den beweglichen Stützpunkt für den Bremshebel h, wie dies go Fig. 4a erläutert. Ist nun die Aufgabe gestellt, durch die beiden Bremsspannkräfte T und t selbsttätig für jede beliebig wechselnde Last Q die gleiche Bremssicherheit zu erzielen, d. h. sollen vorbeschriebene Bremskonstruktionen als selbsttätige Lastdruckbremsen arbeiten, so bieten sich zur Lösung dieser Aufgaben unter anderem zwei bereits bekannte Hauptwege. Entweder man verwendet die mit der Last Q. wechselnde Zugkraft des stehenden Trums der losen Lastrolle, um die in vorstehenden Figuren konstante Spann-■ kraft G zu ersetzen, oder man löst in ebenfalls bekannter Weise den starren Zusammenhang zwischen Last- und Bremstrommel, legt letztere undrehbar fest und läßt auf ihr einen durch das Drehmoment der Lasttrommel nun in ganz ähnlicher Weise wie oben betätigten Bremszaum rotieren.

All die bisher erläuterten Beispiele lassen sich hierbei ohne weiteres auf die beiden Hauptbauarten von Lastdruckbremsen übertragen. Es ist daher, auch die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten, mit loser Lastrolle arbeitenden Lastdruckbremse und deren Zusammenhang mit Fig. 2 ohne weiteres verständlich, desgleichen auch Fig. 6 als Erweiterung von Fig. 4 a.

In ähnlicher Weise ergeben sich die Fig. 7 und 7 a als Beispiele von Lastdruckbremsen, die ohne lose Lastrollen arbeiten, aus den bereits beschriebenen Fig. 4 und 4 a.

So ist nach der Bauart von Fig. 4 in Fig. 7 der Lenker infolge der Nut p_v um einen bestimmten Winkel relativ gegen die Trommel L drehbar auf der Trommelwelle w gelagert und trägt im Punkt C den Bremshebel h. Statt durch das Gewicht G, wie in Fig. 4, wird dieser Hebel h hier in Fig. 7 und 7 a unmittelbar durch einen Nocken der Lasttrommel L oder durch etwa eingeschaltete

Übersetzungsglieder betätigt, . indem die Trommel L sich mit Hilfe der Bremsspannkräfte T und t an der feststehenden Bremstrommel S abfängt. Wird das auf derselben Welle sitzende Zahnrad R durch die von außen eingeleitete Kurbelkraft K im Senkungssinne gedreht, so bleiben im ersten Augenblick wegen des Spielraumes ρ in der Keilnut die durch T und t abgebremste Lasttrommel L und auch der Lenker / zurück.

Schließlich gelangt bei weiterer Drehung des Rades R das Hebelende B an der Fläche D zur Abstützung; hierdurch vermindert sich dann die Spannung t so lange, bis die Bremse genügend gelüftet ist und das Drehmoment der Last Q nun ebenfalls die Trommel L mitsamt dem gleichmäßig gespannten Bremszaum im Sinne des Lastabsenkens durchdrehen kann. Dreht die Kurbelkraft K jedoch das Zahnrad R im

3" Hubdrehsinne, so wird zuerst durch den Keil der Welle w die Trommel L unmittelbar mitgenommen, der Hebel h infolgedessen entlastet und der Bremszaum gelüftet.

Nach weiterer Verdrehung wird dann auch der Lenker / mitsamt dem losen Bremszaum im Hubsinne gedreht. Die in Fig. 7 angedeutete Feder/ an A soll auch hier für dauernden, sanften Reibungsschluß sorgen. Die Anordnung der Fig. 7 und 7 a bietet daher in gleicher Weise wie alle bisherigen Figuren die Möglichkeit, trotz reichlichen Bremskraftüberschusses für Schwebehalten die Last ganz unabhängig vom augenblicklichen Reibungskoeffizienten im Bremsgetriebe ohne erheblichen Arbeitsaufwand stoßfrei abzusenken.

Durch die in Fig. 7 und 7 a erläuterte Verwendung eines um eine feste Bremstrommel unter Spannung rotierenden Bremszaumes sind nun bereits alle Elemente gegeben, um vorliegende Erfindung auch auf Bremskupplungen zu übertragen. Als letztes Beispiel erläutert die Fig. 8, die in ihren Einzelheiten unmittelbar Fig. 4 a nachgebildet ist, wie mit Hilfe vorliegender Spannvorrichtung das treibende Rad R₁ das getriebene Rad R,₂ (an Stelle der ruhenden Bremsscheibe in Fig. 7 und 7 a) durch Reibungsschluß der hier zweiseitig angeordneten Bremszäume mitnimmt, gleichgültig, in welchem Drehsinne gearbeitet wird. Die hierbei übertragbare Kupplungskraft ist ihrer Größe nach wie bei den Bremsen (Fig. 2 bis 4 a) durch die Spannkraft der Feder G begrenzt.

Bei größerer Drehkraft nämlich als die, die der Vorspannung von G entspricht, wird die Feder G nachgeben, wodurch dann in bereits geschilderter Weise (wie z. B. in Fig. 4 a) durch die Abstützungsfläche D der Bremszaum auf der getriebenen Welle zum Gleiten gebracht wird.

Diese Bremskupplung bietet daher unbedingte Sicherheit gegen etwaige Bruchbelastung des Getriebes durch plötzliche Stöße.

Soll die Kupplung nur in einer Drehrichtung schließen, so' ist natürlich auch nur eine Spannvorrichtung einzubauen. Liegt jedoch die Aufgäbe vor, jede beliebig große Drehkraft nach einer oder beiden Drehrichtungen durch die Kupplung zu übertragen, so braucht man nur die Feder G auszuschalten und wie ■bei Fig. 7 und 7a die Treibkante des Rades R_L unmittelbar gegen den Bremshebel drücken zu lassen, wodurch sich sofort auch die Kupplungskräfte T und t den wechselnden Drehmomenten selbsttätig anpassen.

Um schließlich die Kupplung ein - oder ausrückbar zu machen, ist nur erforderlich, eines der bekannten Stellzeuge in Anwendung zu bringen, durch das die Einwirkung der Spannvorrichtung auf die Bremszaumenden nach Wunsch geregelt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

I. Spannvorrichtung für eine Bremse oder Kupplung, bei welcher die am Umfang durch band- oder backenförmigen Bremszaum erzeugte Reibung zur Kraftübertragung benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewichts- oder Federkraft mittels eines an den beiden Bremszaumenden angreifenden, gegen die Rotation um die Kupplungsachse abgestützten Hebels (In) diese Enden ungleich belastet.

2: Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die belastende Gewichts- oder Federkraft einen nur beschränkten Hub hat, zum Zweck, diese Kraft durch diese Hubbegrenzung abzustützen und beide Bremszaumenden völlig zu entlasten, wenn sich der Hebel (h) bei Drehung der Kupplung in einem der Kraftübertragung entgegengesetzten Sinne in Richtung, der Brems- oder Gewichtskraft bewegt.

3. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Wahl des Stützpunktes für den Hebel (h) auch bei Drehung der Kupplung in einem der Kraftübertragung entgegengesetzten Sinne

stets noch eines der beiden Bremszaumenden zur völligen Abstützung der Bremsschließkraft herangezogen wird, um dauernd sanften Reibungsschluß in den Bremsflächen zu sichern.
. 4. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck eines dauernden Reibungsschlusses Hilfsfedern in die Spannvorrichtung eingebaut werden.

5. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spannvorrichtung passende Hebelübersetzung für die Übertragung der den Bremshebel (h) betätigenden Gewichts- oder Federkraft eingebaut wird, um die Größenverhältnisse der Bremszaumendspannungen jeder gewünschten Betriebs- und Konstruktionsart anzupassen.

6. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ablaufende Ende des Bremszaumes in seinem Hube begrenzt wird, zum Zweck, das bei der Kupplung auftretende Drehmoment unabhängig vom Reibungskoeffizienten in seinem Höchstwerte zu beschränken.

7. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung der erforderlichen Bremszaumspannung wirkende Gewichts- oder Federkraft durch die mit der Kupplung zu übertragende Kraft selbst ersetzt wird, zum Zweck, die Kupplungswirkung dem jeweils auftretenden Drehmoment selbsttätig anzupassen.

8. Ausführungsform der Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß statt eines Bremszaumes zwei oder mehrere vorhanden sind, um nach beiden Drehrichtungen gleiche oder ungleiche Drehmomente übertragen zu können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.