DE19536995A1 - Sicherheitsbremse für seilbetriebene Förderanlagen - Google Patents
Sicherheitsbremse für seilbetriebene FörderanlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbremse für seilbetrie
bene Förderanlagen, insbesondere für Seilaufzüge, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Seilbetriebene Förderanlagen wie z. B. Personenaufzüge, aber
auch Schrägaufzüge oder Seilbahnen, müssen außer der Be
triebsbremse eine Sicherheitsbremse besitzen, die beim Über
schreiten einer bestimmten Fördergeschwindigkeit eingreift
und eine weitere Beschleunigung verhindert. Die Sicherheits
bremse kann so ausgebildet sein, daß sie das angetriebene
Transportmittel, bei Personenaufzüge z. B. den Fahrkorb, bis
zum Stillstand abbremst, jedoch ist das nicht unbedingt er
forderlich. Wesentlich ist jedoch, daß die Bremse nicht ruck
artig, sondern weich eingreift und mit zunehmender Über
schreitung der vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit die Brems
kraft verstärkt. Ein plötzliches Abbremsen bis zum Stillstand
könnte insbesondere bei Personenaufzügen größere Schäden ver
ursachen.
Für den vorgenannten Zweck sind an sich Fliehkraftbremsen gut
geeignet. Da diese jedoch zum Erzielen einer ausreichenden
Bremskraft eine möglichst hohe Drehzahl benötigen, können sie
nur an schnell umlaufenden Teilen des Antriebs vorgesehen
werden, im Fall der vorgenannten Förderanlage also am Motor
oder an Getriebeeingangswelle. Die das Seil bzw. die Seile
aufnehmende Treibscheibe hat dagegen meist eine zu geringe
Umdrehungszahl, um Fliehgewichte mit konstruktiv vertretbaren
Massen wirksam werden zu lassen.
Aus diesem Grund können Fliehkraftbremsen üblicher Bauart
nicht bei seilbetriebenen Förderanlagen verwendet werden, de
ren Getriebe keine Selbsthemmung aufweist, wie es bei manchen
Planetengetrieben der Fall ist, und bei getriebelosen Förder
anlagen, deren langsam laufender Antriebsmotor direkt an die
Seilscheibe gekuppelt ist. Unabhängig davon ist es auch aus
Sicherheitsgründen wünschenswert, daß die Sicherheitsbremse
unmittelbar auf die Treibscheibe wirkt oder mit dieser ver
bunden ist. Ferner sollte die Sicherheitsbremse von der elek
trischen Steuerung der Förderanlage unabhängig sein, um auch
im Fall einer Störung in dem Steuerungssystem wirksam werden
zu können.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Si
cherheitsbremse zu schaffen, die drehzahlabhängig unmittelbar
auf die Treibscheibe einer seilbetriebenen Förderanlage ein
wirken und deren Drehgeschwindigkeit begrenzen kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des An
spruchs 1. Die weiteren Ansprüche haben verschiedene mögliche
Ausführungsformen und vorteilhafte Abwandlungen zum Gegen
stand.
Die erfindungsgemäße Sicherheitsbremse kann in einer ersten
Ausführungsform einen mit der Treibscheibe verbundenen Arm
aufweisen, an dem mindestens zwei Bremsmechanismen angeordnet
sind, die jeweils aus zwei scherenartig gegeneinander ver
schwenkbaren Bremsschuhen bestehen. Die Bremsschuhe wirken
dabei als Fliehgewichte und weisen eine zur Innenseite der
Bremstrommel hin gerichtete gerade Kante auf, an denen eine
Walze anliegt, die bei einer Verlagerung der Bremsschuhe nach
außen zur Anlage an die Innenseite der Bremstrommel kommt.
Durch Abrollen der Walze an der Bremstrommel wird einer der
beiden Bremsschuhe mit verstärkter Kraft gegen die Bremstrom
mel gedrückt. Die Bremsschuhe sind dabei vorzugsweise zweiar
mig ausgebildet.
Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform weist einen mit
der Treibscheibe fest verbundenen Arm bzw. Flügel auf, an dem
eine gerade Anzahl von Bremsmechanismen angeordnet ist, von
denen jeder aus einem verschwenkbaren Bremsschuh und einem
Druckhebel besteht, die durch eine Druckfeder miteinander
verbunden sind. Der Druckhebel besitzt eine radial nach außen
weisende gerade Ablaufkante, an der eine Walze unter der
Kraft einer Feder anliegt, und mehrere über die feststehende
Bremstrommel nach innen ragende Stifte sind in den Bewegungs
bereich der Walzen verschiebbar. Beim Verschieben der Stifte
radial nach innen kommen sie mit den Walzen in Kontakt und
verschieben sie auf der Ablaufkante des Druckhebels, wodurch
dieser verschwenkt wird und den Bremsschuh gegen die Brems
trommel drückt. Dabei sind vorzugsweise zwei Paare von Brems
mechanismen vorgesehen, die spiegelblidlich zueinander ausge
bildet sind, um in jeder der beiden möglichen Drehrichtungen
eine Bremsung zu ermöglichen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mit der
Treibscheibe ein Arm fest verbunden, an dessen beiden Enden
ein Bremsschuh mit einem Ende verschwenkbar gelagert ist.
Durch die feststehende Bremstrommel verläuft eine mit der
Treibscheibe fest verbundene Welle nach außen, auf der eine
Kupplungshülse drehbar gelagert ist, welche an dem der Treib
scheibe zugewandten Ende eine Nockenwelle und an dem anderen
Ende eine Kupplungsscheibe trägt. Auf der Welle ist ferner
eine weitere Kupplungsscheibe gelagert, die mit der Kupp
lungsscheibe der Kupplungshülse in Reibeingriff steht und
über eine Zahnscheibe einen Zahnriemen antreibt. Die freien
Enden der Bremsschuhe liegen dabei unter der Kraft von Federn
in Vertiefungen der Nockenwelle. Der Zahnriemen treibt einen
Geschwindigkeitsgeber an, der bei Überschreiten einer be
stimmten Höchstgeschwindigkeit den Zahnriemen und die Zahn
scheibe mit der Kupplungsscheibe zum Stillstand bringt. Die
weiterlaufende Kupplungsscheibe 36 rutscht gegenüber der
Kupplungsscheibe 39 durch und wird durch die Reibbeläge ver
zögert. Dadurch verdreht sich die Nockenscheibe gegenüber dem
Antriebsflügel und den daran befestigten Bremsschuhen, die
Rollen treten aus den Vertiefungen der Nockenwelle aus und
drücken die Bremsschuhe mit ihren Bremsbelägen verstärkt ge
gen die Bremstrommel.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung besitzt einen Wal
zenträger, der die Form eines mehrarmigen Flügels mit abge
rundeten Übergängen zwischen den Flügeln aufweist und in ei
ner inneren zylindrischen Ausnehmung der Treibscheibe koaxial
angeordnet ist. In den abgerundeten Übergängen werden Walzen
durch Federn in einer mittigen Lage gehalten, in der sie
nicht in Eingriff mit dem inneren Umfang der Treibscheibe
sind. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Walzen
aus der mittigen Lage in Anlage an dem inneren Umfang der
Treibscheibe zu bringen und dadurch den Walzenträger in einer
Drehrichtung drehfest mit der Treibscheibe zu verbinden. Mit
dem Walzenträger ist eine Bremseinrichtung fest verbunden.
Durch Verlagern der Walzen aus der mittigen Lage, vorzugs
weise mit Hilfe eines Drehkreuzes, wird das Drehmoment von
der Treibscheibe auf den Walzenträger übertragen und in der
Bremseinrichtung abgebaut.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den An
sprüchen.
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung im Quer
schnitt,
Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Längsschnitt,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung im Quer
schnitt,
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung im Quer
schnitt,
Fig. 5 die Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Längsschnitt,
Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Erfindung im Quer
schnitt,
Fig. 7 die Ausführungsform gemäß Fig. 6 im Längsschnitt,
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des linken Teils von Fig.
7,
Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung des rechten Teils von
Fig. 7.
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine feststehende Bremstrommel mit
innenliegender Bremsfläche bezeichnet. Die Bremstrommel 1
liegt unmittelbar neben der Seilscheibe eines Personenaufzu
ges oder einer ähnlichen seilbetriebenen Fördereinrichtung
und ist koaxial zu dieser ausgerichtet. An die Welle der
Seilscheibe oder an diese selbst ist ein Träger 2 ange
flanscht, der sich somit zusammen mit der Seilscheibe dreht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Träger 2 die Form eines
Armes oder Flügels, an dessen beiden Enden ein Bremsmechanis
mus mit jeweils zwei Bremsbacken befestigt ist. Die beiden
Bremsmechanismen sind dabei identisch ausgebildet. Sie beste
hen jeweils aus zwei zweiarmigen Bremsschuhen 3, 4, die um
einen am Ende des Trägers 2 befindlichen Bolzen 5 verschwenk
bar sind. Die radial nach außen gerichteten Arme der Brems
schuhe tragen Bremsbeläge, die zur Anlage an die Innenseite
der Bremstrommel 1 gebracht werden können.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Bremsschuhe 3, 4 sche
renartig gegeneinander verschwenkbar. Zwischen die radial
äußeren Arme 3a, 4a und die inneren Arme 3b, 4b sind dabei
einstellbare Druckfedern 6, 7 eingesetzt, die in dem in Fig.
1 dargestellten inaktiven Zustand des Bremsmechanismus ent
spannt sind. Ferner sind die inneren Arme 3b, 4b des einen
Bremsmechanismus über Zugstangen 8, 9 mit den gegenüberlie
genden inneren Armen des anderen Bremsmechanismus verbunden.
Die äußeren Arme 3a, 4a weisen eine geradlinige Außenkante
10, 11 auf, wobei in dem inaktiven Zustand gemäß Fig. 1 die
Kanten 10, 11 eine gemeinsame Gerade bilden. Im mittleren
Treffpunkt der Kanten 10, 11 liegt eine Walze 12, die durch
Zugfedern 13 in ihrer Lage gehalten wird. Wie am besten aus
Fig. 2 ersichtlich, hat die Walze 12 eine zylindrische Außen
fläche 14 und einen mittleren, über die Fläche 13 vorstehen
den Ring 15, dem eine ringförmige, im Querschnitt keilförmige
Nut 16 in der Innenfläche der Bremstrommel 1 gegenüberliegt.
Die Bremse gemäß Fig. 1 und 2 wirkt in folgender Weise.
Die Treibscheibe nimmt bei ihrer Drehung den Arm 2 und die an
diesem angebrachten beiden Bremsmechanismen mit. Da seilbe
triebene Förderanlagen im allgemeinen eine begrenzte Förder
strecke aufweisen, findet die Förderung abwechselnd in beiden
Richtungen statt, so daß die Treibscheibe wechselweise in
beiden Drehrichtungen umläuft. Die Sicherheitsbremse muß da
bei in beiden Drehrichtungen in gleicher Weise wirksam werden
können.
Die Bremsmechanismen sind so ausgelegt, daß sie unterhalb ei
ner vorgegebenen Drehzahl der Treibscheibe inaktiv bleiben.
Der vorstehende Ring 15 der Walze 12 ragt dabei in die Nut 16
der Bremstrommel 1, ohne jedoch damit in Eingriff zu sein.
Bei Überschreiten der vorgegebenen Drehzahl werden die äuße
ren Arme 3a, 4a der Bremsschuhe 3, 4 radial nach außen ver
schwenkt, da sie eine wesentlich größere Masse besitzen als
die inneren Arme 3b, 4b. Die Bremsbeläge an den Enden der
Arme 3a, 4a kommen dadurch zur Anlage an die Innenfläche der
Bremstrommel 1, jedoch reicht die Fliehkraft der Arme wegen
der relativ niedrigen Drehgeschwindigkeit nicht aus, um die
Treibscheibe wirksam abzubremsen.
Mit dem Verschwenken der der Arme 3a, 4a ändern auch die Kan
ten 10, 11 ihre Lage gegeneinander, so daß sie nicht mehr
eine gemeinsame Gerade bilden, sondern einen stumpfen Winkel
einschließen. Sie drücken dadurch die Walze 12 gegen die Wir
kung der Federn 13 radial nach außen, und der vorstehende
Ring 15 kommt zur Anlage in der Nut 16.
Es sei angenommen, daß der Arm 2 in der Darstellung gemäß
Fig. 1 rechts herum umläuft. Wenn die Walze 12 mit der Brems
trommel 1 in Eingriff kommt, läuft sie auf dieser ab und wird
dadurch relativ zu den Bremsschuhen 3, 4 nach links versetzt.
Sie bewegt sich somit auf die Kante 11 des nach innen ver
schwenkten Armes 4a und drückt diesen diesen zurück. Diese
Gegenbewegung des äußeren Armes 4a wird über den inneren Arm
4b und die Druckfeder 6 auf den äußeren Arm 3a übertragen, so
daß dieser mit verstärkter Kraft gegen die Bremstrommel 1 ge
drückt wird. Trotz der Lockerung des Armes 4a wird somit eine
Verstärkung der Bremskraft erreicht.
Der gleiche Vorgang läuft an dem gegenüberliegenden Bremsme
chanismus ab, wobei durch die Zugstangen 8 ein Ausgleich der
Kräfte erfolgt. Bei entgegengesetzter Drehrichtung wird die
selbe Wirkung mit den anderen Bremsschuhen erzielt, d. h. die
Walze 12 wird auf die Kante 10 des Bremsschuhes 3 versetzt,
wodurch der Bremsschuh 4 verstärkt angedrückt wird.
Wie ersichtlich, wird bei diesem System die durch Fliehkraft
wirkung initiierte Bremsung verstärkt, wobei die hierzu er
forderliche Kraft aus der kinetischen Energie des Systems
selbst gewonnen wird; es ist also kein Kraftspeicher und
keine äußere Energiequelle nötig.
Die Fig. 3 und 3a zeigen eine andere mögliche Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Sicherheitsbremse. Auch hier ist ein
Flügel 17 vorgesehen, der fest mit der Treibscheibe oder de
ren Welle verbunden ist und mit dieser umläuft. An den vier
Armen des Flügels sind Bremsmechanismen mit Bremsbacken ange
ordnet, die innerhalb einer feststehenden, nicht näher darge
stellten Bremstrommel umlaufen.
Von den vier Bremsmechanismen sind jeweils zwei, die sich
diametral gegenüberliegen, gleichartig ausgebildet und wir
kungsmäßig durch Stangen gekoppelt, wie es in Fig. 3 für den
oberen und unteren Bremsmechanismus angedeutet ist. Die bei
den anderen, rechts und links liegenden Bremsmechanismen sind
spiegelbildlich ausgeführt. Die beiden Paare dienen zum Aus
lösen einer Bremsung in der einen oder der anderen Drehrich
tung.
Jeder Bremsmechanismus weist einen Bremsschuh 18 auf, der um
einen Bolzen 19 an dem Flügel 17 schwenkbar ist und an seiner
Außenfläche einen Bremsbelag trägt. Um den Bolzen 19 ist fer
ner ein Druckhebel 20 verschwenkbar, der eine gerade Ablauf
kante 21 aufweist, welche zur Innenseite der Bremstrommel hin
gerichtet ist und in Richtung einer Sekante verläuft. An dem
von der Innenseite der Bremstrommel am weitesten entfernten
Ende der geraden Ablaufkante 21 befindet sich ein Anschlag 22
mit einer Rastausnehmung, in der eine Walze 23 von einer Zug
feder 24 gehalten wird.
Der Druckhebel 20 ist als Winkelhebel ausgebildet, dessen der
geraden Kante 21 gegenüberliegender Arm 25 eine Druckfeder 26
beaufschlagt. Das andere Ende der Druckfeder 26 liegt an dem
Bremsschuh 18 an. Betrachtet man in Fig. 3 den oberen Brems
mechanismus, so ist ersichtlich, daß ein Verschwenken des
Druckhebels 20 im Uhrzeigersinn über den Arm 25 und die
Druckfeder 26 ein Verschwenken des Bremsschuhs 18 ebenfalls
im Uhrzeigersinn bewirkt.
Um den Umfang der Bremstrommel verteilt sind mehrere Auslöse
mechanismen angeordnet, die mit federbelasteten Stiften 27 in
das Innere der Bremstrommel in den Bereich der Walzen 23 ra
gen. Die Stifte können von einem Betätigungselement 28, etwa
einem Hebel o. dgl., nach innen bewegt werden.
Wenn der Flügel 17 in der Darstellung von Fig. 3 links herum
umläuft und die Stifte 27 nach innen bewegt werden, dann wird
die Walze 23 des oben liegenden Bremsmechanismus beim An
schlag an den Stift 27 aus der Rastausnehmung gelöst und auf
der geraden Kante 21 nach rechts bewegt. Sie kommt dann in
Anlage an der Innenseite der Bremstrommel und läuft auf die
ser ab, wobei sie den Druckhebel 20 im Uhrzeigersinn ver
schwenkt. Diese Schwenkbewegung wird auf die bereits be
schriebene Weise auf den Bremsschuh 18 übertragen, der da
durch mit einer verstärkten Andruckkraft an die Bremstrommel
gedrückt wird.
Der gleiche Vorgang läuft bei dem in Fig. 3 unteren Bremsme
chanismus ab. Die beiden anderen Bremsmechanismen bleiben da
gegen inaktiv, da die Walze 23 durch den Anschlag 22 festge
halten wird und der Stift 27 gegen die Federkraft darüber
hinweggleitet. Die beiden letztgenannten Bremsmechanismen
treten bei umgekehrter Drehrichtung des Flügels 17 bzw. der
Treibscheibe in Aktion.
Die Betätigungselemente 28 und die Stifte 27 werden auf nicht
näher dargestellte Weise beim Überschreiten einer vorgegebe
nen Drehzahl der Treibscheibe aktiviert. Dies kann z. B. elek
tromagnetisch aufgrund eines Steuersignals von einem Ge
schwindigkeitsgeber (Tachometer) erfolgen oder mechanisch von
einem an die Treibscheibe gekoppelten Fliehkraftregler, von
dem dann nur eine geringe Auslösekraft aufgebracht werden
muß. Es können auch mehrere unabhängig voneinander wirkende
Auslösemechanismen vorgesehen werden.
Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Verstärkung der
Bremskraft aus der kinetischen Energie des Systems selbst,
also unabhängig von anderen Energiequellen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform einer
Sicherheitsbremse, die als Anbausatz an eine Treibscheibe
oder an den rotierenden, die Seile tragenden Außenmantel ei
nes Planetengetriebes ausgebildet ist. Die feststehende
Bremstrommel ist mit 29 bezeichnet, die Flanschplatte zum
Verbinden mit der Treibscheibe mit 30.
Mit der Flanschplatte 30 fest verschraubt ist ein Antriebs
flügel 31, an dessen Enden zwei Bremsschuhe 32 verschwenkbar
gelagert sind. Ferner erstreckt sich von der Flanschplatte 30
eine zur Treibscheibe koaxiale Welle 33 durch die Bremstrom
mel hindurch nach außen.
Auf der Welle 33 sitzt eine Kupplungshülse 34, die im Bereich
des Antriebsflügels 31 bzw. der Bremsschuhe 32 als Nocken
welle 35 ausgebildet ist. Am anderen Ende weist die Kupp
lungshülse 34 eine Kupplungsscheibe 36 auf. Die freien Enden
der Bremsschuhe 32 werden durch Zugfedern 37 radial nach in
nen gezogen und liegen über Rollen 38 in Vertiefungen der
Nockenwelle 35.
Der Kupplungsscheibe 36 gegenüber liegt eine weitere Kupp
lungsscheibe 39 mit dazwischen angeordneten Reibbelägen 40.
Die Kupplungsscheibe 39 wird durch Tellerfedern 41 gegen die
Kupplungsscheibe 36 gedrückt. Mit der Kupplungsscheibe 39 ist
eine Zahnscheibe 42 verbunden, über die ein Zahnriemen 43
läuft. Mit dem Zahnriemen 43 wird ein Geschwindigkeitsgeber
(Tachometer) angetrieben.
Wenn die Treibscheibe bzw. das Planetengetriebe sich drehen,
läuft der gesamte Bremsmechanismus, bestehend aus Antriebs
flügel 31, Kupplungshülse 34 und Kupplungsscheibe 39, syn
chron mit. Innerhalb der zulässigen Drehzahl, entsprechend ei
ner maximalen Fördergeschwindigkeit, bleiben die Bremsschuhe
32 außer Eingriff mit der Bremstrommel 29. Wird die zulässige
Drehzahl überschritten, so legen sich zunächst die Brems
schuhe 32 unter der Wirkung der Fliehkraft an die Innenseite
der Bremstrommel 29 an und begrenzen die Geschwindigkeitszu
nahme.
Bei einem weiteren Anstieg der Geschwindigkeit arretiert der
Geschwindigkeitsgeber und hält den Zahnriemen 43 und die
Zahnscheibe 42 mit der Kupplungsscheibe 39 an. Die weiterlau
fende Kupplungsscheibe 36 rutscht gegenüber der Kupplungs
scheibe 39 durch und wird durch die Reibbeläge verzögert. Da
durch verdreht sich die Nockenscheibe 35 gegenüber dem An
triebsflügel 31 und den daran befestigten Bremsschuhen 32,
die Rollen 38 treten aus den Vertiefungen der Nockenwelle aus
und drücken die Bremsschuhe 32 mit ihren Bremsbelägen ver
stärkt gegen die Bremstrommel. Die Verdrehung der Nockenwelle
35 gegenüber dem Drehflügel 31 wird durch Anschläge 44 be
grenzt.
Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Bremskraftver
stärkung rein mechanisch aus der von dem Antriebssystem ein
geleiteten Energie. Die Steuerung und Arretierung des Ge
schwindigkeitsgebers kann ebenfalls mechanisch, etwa durch
einen Fliehkraftregler erfolgen, so daß sie von der elektri
schen oder elektronischen Steuerung der Förderanlage unabhän
gig ist. Wahlweise oder zusätzlich kann jedoch auch ein elek
trisches Signal zur Auslösung verwendet werden.
Es können ferner, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 3, zwei weitere Bremsschuhe spiegelbildlich angeordnet
werden, die in der entgegengerichteten Drehrichtung wirksam
werden.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine weitere Ausführungsform einer
Sicherheitsbremse mit mechanischer Bremskraftverstärkung, wo
bei die Initiierung durch einen elektronischen Drehzahlgeber
erfolgt. Hierbei ist die Bremseinheit stationär angeordnet
und greift mit Bremskörpern in die fliegend gelagerte Treib
scheibe ein, die mit ihrer Innenfläche die Bremstrommel bil
det.
Gemäß Fig. 7 dient ein fest installiertes Lagergehäuse 45 als
Bremsträger. Dem Lagergehäuse gegenüber liegt die Treib
scheibe 46, an die eine in dem Lagergehäuse 45 drehbar gela
gerte Welle 47 angeflanscht ist. Die Welle 47 läuft somit
ständig mit der Treibscheibe 46 um.
Auf der von der Welle 47 durchsetzten Lagerhülse sitzt dreh
bar ein Walzenträger 48 in Form eines vierarmigen Flügels mit
abgerundeten Übergängen zwischen den Armen. In jeder Abrun
dung liegt eine Walze 49, die durch Federn 50 in der aus Fig.
6 ersichtlichen Weise in der mittleren Lage gehalten wird.
Die Federn 50 werden mittig von einem Drehkreuz 51 gehalten,
das gegenüber dem Walzenträger 48 drehbar ist. Fig. 6 läßt
erkennen, daß bei einer Verdrehung des Drehkreuzes 51 in bei
den Richtungen die Walzen aus den Abrundungen heraus bewegt
werden und zur Anlage an der Innenseite der Treibscheibe kom
men.
Wie Fig. 8 zeigt, sitzt auf der Welle 47 axial begrenzt ver
schiebbar, jedoch unverdrehbar, eine Kupplungsscheibe 52, die
über Reibbeläge 53 in gleitenden Eingriff mit dem Drehkreuz
51 gebracht werden kann. Die Kupplungsscheibe 52 dreht sich
somit zusammen mit der Welle 47, und wenn sie in der Darstel
lung gemäß Fig. 8 nach links verschoben wird, nimmt sie über
die Reibbeläge 53 das Drehkreuz 51 mit. Dies bewirkt über die
Federn 50 eine Verlagerung der Walzen 49 in den Abrundungen,
so daß sie weiter nach außen gelangen und in Kontakt mit der
umlaufenden Treibscheibe 46 kommen.
Die Walzen verkeilen auf diese Weise den Walzenträger 48 und
die Treibscheibe 46 miteinander, so daß der Walzenträger von
der Treibscheibe gedreht wird und dessen Drehmoment aufnehmen
kann. Es ist daher möglich, durch Abbremsen des Walzenträgers
gleichzeitig auch die Treibscheibe 46 zu bremsen. Das Bremsen
des Walzenträgers 48 kann auf unterschiedliche Weise erfol
gen, so z. B. durch eine durch Fliehkraft initiierte Anordnung
entsprechend den vorher beschriebenen Anordnungen mit rein
mechanischen Regelmechanismen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis 9 ist eine Schei
benbremse vorgesehen, deren Bremsscheibe 54 an dem Walzenträ
ger festgelegt ist und mit diesem umläuft. Die Scheibe wird
durch eine oder mehrere Bremseinheiten 55 mit einstellbarer
oder ggfs. auch regelbarer Bremskraft gebremst.
Wenn die Treibscheibe 46 bis zum Stillstand abgebremst und
die Kupplungsscheibe 52 von dem Drehkreuz 51 gelöst ist, ge
hen die Walzen 49 unter der Wirkung der Federn in die neu
trale Stellung zurück, so daß der Walzenträger 48 freigegeben
wird und die Treibscheibe sich wieder frei drehen kann.
Wegen der symmetrischen Gestaltung des Walzenträgers 48 und
des Drehkreuzes 51 kann das Auslösen der Bremsung in beiden
Drehrichtungen erfolgen.
Die Betätigung der Kupplungsscheibe 52 erfolgt über einen
Stößel 56, der in einer zentralen Bohrung der Welle 47 ver
schiebbar und in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise mit der
Kupplungsscheibe 52 verbunden ist. An dem in der Zeichnung
rechten Ende ragt der Stößel 56 über die Welle 47 hinaus. In
der Nähe dieses Endes ist er mit einer Einschnürung 57 verse
hen, in die eine Rastkugel 58 federnd eingreift, um den
Stößel in der zurückgezogenen Stellung mit gelöster Kupp
lungsscheibe 52 zu arretieren.
Gemäß Fig. 7 und 9 liegt an dem freien Ende des Stößels 56
ein Hebel 59 an, der mit einer Zugstange 60 verbunden ist.
Die Zugstange 60 wird durch einen Betätigungsmechanismus 61,
etwa einen Magneten oder einen Hydraulik-Pneumatikkolben, be
tätigt. Wie aus Vorstehendem ersichtlich, kann von dem Betä
tigungsmechanismus ausgehend über den Stößel 56, die Kupplung
52, das Drehkreuz 51 und den Walzenträger 48 mit den Walzen
49 die Bremsung der Treibscheibe 46 ausgelöst werden.
Die Betätigung der Zugstange kann mechanisch durch einen
Fliehkraftregler o. dgl. erfolgen. In dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 9 ist ein elektronischer Drehzahlgeber vorgesehen,
der in das hintere Kugellager 62 der Welle 47 integriert ist.
Derartige Kugellager sind mit einem Impulsgeber versehen, der
eine von der Drehzahl abhängige Pulsfrequenz abgibt. Die Im
pulse werden über eine Signalleitung 63 an die Steuerung wei
tergeleitet und dort in ein die Drehzahl wiedergebendes Si
gnal umgewandelt. Dieses Signal löst bei Überschreiten eines
vorgegebenen Grenzwertes den Betätigungsmechanismus 61 aus.
Claims (31)
1. Sicherheitsbremse für seilbetriebene Förderanlagen,
insbesondere Personenaufzüge, mit einer Einrichtung,
die beim Überschreiten einer vorgegebenen Höchstge
schwindigkeit des Transportmittels den Antrieb mit ei
ner geschwindigkeitsabhängigen Verzögerung abbremst und
ggfs. anhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse
als Fliehkraftbremse ausgebildet ist und eine Einrich
tung zum Verstärken der Bremskraft in Abhängigkeit von
der Fördergeschwindigkeit aufweist.
2. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Energie zur Verstärkung der Bremskraft
Teil der kinetischen Energie der Förderanlage ist.
3. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bremselemente (3, 4, 18, 32) un
mittelbar an der Treibscheibe der Förderanlage angeord
net sind und in einer feststehenden Bremstrommel (1,
29) umlaufen.
4. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Bremse in beiden Dreh
richtungen des Antriebs für die Förderanlage in glei
cher Weise wirksam ist.
5. Sicherheitsbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß an einem mit der Treibscheibe verbun
denen Arm (2) mindestens zwei Bremsmechanismen angeord
net sind, die jeweils aus zwei scherenartig gegeneinan
der verschwenkbaren Bremsschuhen (3, 4) bestehen, daß
die Bremsschuhe als Fliehgewichte wirken und eine zur
Innenseite der Bremstrommel (1) hin gerichtete gerade
Kante (10, 11) aufweisen, daß an den in einer Linie
liegenden geraden Kanten zweier Bremsschuhe (3, 4) eine
Walze (12) anliegt, die bei einer Verlagerung der
Bremsschuhe nach außen zur Anlage an die Innenseite der
Bremstrommel (12) kommt, und daß durch Abrollen der
Walze (12) an der Bremstrommel ein Bremsschuh mit ver
stärkter Kraft gegen die Bremstrommel gedrückt wird.
6. Sicherheitsbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Bremsschuhe (3, 4) Zweiarmig ausgebildet
sind und zwischen den radial äußeren Armen (3a, 4a) und
den radial inneren Armen (3b, 4b) durch Druckfedern (7)
verbunden sind.
7. Sicherheitsbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die an dem Arm (2) gegenüberliegenden
Bremsmechanismen durch Zugstangen (8) miteinander ver
bunden sind.
8. Sicherheitsbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Zugstangen an den radial inneren Armen
(3b, 4b) der Bremsschuhe (3, 4) angreifen.
9. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Walze (12) mit einer zy
lindrischen Außenfläche an den geraden Kanten (10, 11)
der Bremsschuhe (3, 4) anliegt und mit einem mittleren,
radial vorstehenden Ring (15) in eine Nut (16) in der
Bremstrommel (1) eingreift.
10. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß an einem mit der Treibscheibe
fest verbundenen Arm bzw. Flügel (17) eine gerade An
zahl von Bremsmechanismen angeordnet ist, von denen je
der aus einem verschwenkbaren Bremsschuh (18) und einem
Druckhebel (20) besteht, die durch eine Druckfeder (26)
miteinander verbunden sind, daß der Druckhebel (20)
eine radial nach außen weisende gerade Ablaufkante (21)
aufweist, an der eine Walze (23) unter der Kraft einer
Feder (24) anliegt, und daß mehrere über die festste
hende Bremstrommel nach innen ragende Stifte (27) vor
gesehen sind, die in den Bewegungsbereich der Walzen
(23) verschiebbar sind.
11. Sicherheitsbremse nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gerade Ablaufkante (21) an einem Ende
mit einem Anschlag (22) und einer Rastausnehmung für
die Walze (23) versehen ist.
12. Sicherheitsbremse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedem Stift (27) ein Betätigungsele
ment (28) zugeordnet ist.
13. Sicherheitsbremse nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Betätigungselement (28) mit einem Ge
schwindigkeitsgeber verbunden ist.
14. Sicherheitsbremse nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Fliehkraft
regler ausgebildet ist.
15. Sicherheitsbremse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Tacho
meter ausgebildet ist, der ein elektrisches Signal aus
gibt.
16. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Arm bzw. Flügel (17)
zwei Paare von Bremsmechanismen angeordnet sind, von
denen das eine Paar spiegelbildlich zu dem anderen Paar
ausgebildet ist.
17. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß mit der Treibscheibe ein Arm
(31) fest verbunden ist, an dessen beiden Enden ein
Bremsschuh (32) mit einem Ende verschwenkbar gelagert
ist, daß eine mit der Treibscheibe fest verbundene
Welle (33) durch die feststehende Bremstrommel (29)
nach außen verläuft, daß auf der Welle (33) eine Kupp
lungshülse (34) drehbar gelagert ist, die an dem der
Treibscheibe zugewandten Ende eine Nockenwelle (35) und
an dem anderen Ende eine Kupplungsscheibe (36) trägt,
daß auf der Welle (33) eine weitere Kupplungsscheibe
(39) gelagert ist, die mit der Kupplungsscheibe (36)
der Kupplungshülse (34) in Reibeingriff steht und über
eine Zahnscheibe (42) einen Zahnriemen (43) antreibt,
und daß die freien Enden der Bremsschuhe (32) unter der
Kraft von Federn (37) in Vertiefungen der Nockenwelle
(35) liegen.
18. Sicherheitsbremse nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die freien Enden der Bremsschuhe (32)
über Rollen (38) in den Vertiefungen der Nockenwelle
(35) liegen.
19. Sicherheitsbremse nach Anspruch 17 oder 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kupplungsscheiben (36, 39) unter
Zwischenlage von Reibbelägen (40) durch Tellerfedern
(41) gegeneinander gedrückt werden.
20. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (43) einen
Geschwindigkeitsgeber antreibt, der bei Erreichen einer
vorgegebenen Geschwindigkeit den Zahnriemen (43) und
damit die Kupplungsscheibe (39) anhält.
21. Sicherheitsbremse nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Geschwindigkeitsgeber als Fliehkraft
regler ausgebildet ist.
22. Sicherheitsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß in einer inneren zylindrischen Aus
nehmung der Treibscheibe (46) koaxial ein Walzenträger
(48) angeordnet ist, der die Form eines mehrarmigen
Flügels mit abgerundeten Übergängen zwischen den Flü
geln aufweist, daß in den Übergängen Walzen (49) durch
Federn (50) in einer mittigen Lage gehalten werden, in
der sie nicht in Eingriff mit dem inneren Umfang der
Treibscheibe (46) sind, daß eine Einrichtung (51) vor
gesehen ist, um die Walzen (49) aus der mittigen Lage
und in Anlage an dem inneren Umfang der Treibscheibe
(46) zu bringen und dadurch den Walzenträger (48) in
einer Drehrichtung drehfest mit der Treibscheibe zu
verbinden, und daß eine Bremseinrichtung (54, 55) fest
mit dem Walzenträger (48) verbunden ist.
23. Sicherheitsbremse nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Verlagern der Walzen
(49) aus der mittigen Lage als Drehkreuz (51) ausgebil
det ist.
24. Sicherheitsbremse nach Anspruch 22 oder 23, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der Treibscheibe (46) koaxial eine
Welle (47) festgelegt ist, deren freies Ende in einem
der Treibscheibe gegenüberliegenden Lagergehäuse (45)
gelagert ist.
25. Sicherheitsbremse nach Anspruch 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der Welle (47) axial verschiebbar,
jedoch nicht verdrehbar eine Kupplungsscheibe (52) an
geordnet ist, die durch axiale Verschiebung in Reibein
griff mit der Einrichtung zum Verlagern der Walzen (49)
gebracht werden kann.
26. Sicherheitsbremse nach Anspruch 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß in einer zentralen Bohrung der Welle (47)
ein Stößel (56) verschiebbar ist, der mit seinem der
Treibscheibe (46) zugewandten Ende die Verschiebung der
Kupplungsscheibe (52) bewirkt.
27. Sicherheitsbremse nach Anspruch 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem freien Ende des Stößels (56) ein
Hebel (59) anliegt, der über eine Zugstange (60) von
einem Betätigungsmechanismus (61) beaufschlagt wird.
28. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 24 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager der Welle (47)
als Wälzlager (62) mit integriertem Impulsgeber ausge
bildet ist.
29. Sicherheitsbremse nach einem der Ansprüche 22 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Walzenträger
(48) verbundene Bremseinrichtung als Scheibenbremse
(54, 55) ausgebildet ist.
30. Sicherheitsbremse nach Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bremskraft der Scheibenbremse (54,
55) fest einstellbar ist.
31. Sicherheitsbremse nach Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bremskraft der Scheibenbremse (54,
55) in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit re
gelbar ist.
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