DE19721126A1 - Seilbremse und Fangeinrichtung mit pyrotechnischen Kraftzylindern - Google Patents
Seilbremse und Fangeinrichtung mit pyrotechnischen KraftzylindernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sicheren Bremsen von Aufzügen, Kranen und
Seiltrommeln aller Art, insbesondere für den Einsatz hochzuverlässiger Notbremsen, die au
tark, autonom und mit höchster Zuverlässigkeit noch Jahrzehnte nach ihrem Einbau selbst oh
ne jegliche Wartung auf pyrotechnischer Basis funktionieren.
Darüberhinaus werden diese Systeme damit fernsteuerbar, damit beispielsweise bei einem Ge
bäude- oder Kranbrand gleichzeitig aktivierbar, um so alle Aufzüge für eine weitere Benut
zung zu sperren und ähnlich Airbagsystemen im KFZ ständig online zu 100% ferndiagnosti
zierbar. Durch den kompakten Aufbau sind die hier vorgestellten Systeme überdies in extrem
hohen Maß sabotagesicher, auch weil sie keine Signal-, Steuer- oder Stromleitungen benöti
gen. Die für deren Funktion notwendige Energie ist in latenter Form in den Baugruppen min
destens 20 Jahre lang sicher und zuverlässig selbst ohne jegliche Wartung gespeichert, die für
deren Auslösung notwendigen Signale werden in der Regel auch selbst, d. h. autonom erzeugt.
Bisher eingesetzte Vorrichtungen sind begrenzt bezüglich der Wartungsfreiheit, der Funkti
onssicherheit, der Verkleinerungsmöglichkeit der Bremseinrichtung, der Autarkie, der Auto
nomie und der Verbilligungsmöglichkeit.
So kann eine hydraulische Seilbremse amerikanischer Fertigung zwar die Aufgabe Aufzug
gegen den Fall nach oben lösen, besteht aber wie jede Hydraulik aus einem Arbeitskopf, den
Hydraulikschläuchen, dem Hydraulikaggregat und der Steuereinheit, ist damit relativ groß,
schwer, teuer, wartungsintensiv, nicht ferndiagnostizierbar, nur extrem aufwendig fernsteuer
bar und überdies nicht autark - bei einem Gebäudebrand bestünde so die Gefahr, daß die Not
bremseinrichtung bei Stromausfall vollständig ausfiele.
Herkömmliche Bremsanlagen bzw. Fangeinrichtungen arbeiten rein mechanisch mit Seilzuge
inrichtungen als Auslösung und über Keilwirkung verstärkt an die Leitschienen gepreßten
Bremsbacken. Sie sind zwar autark, die Zuverlässigkeit ist aber gering, sie sind nicht fernsteu
erbar und nicht ferndiagnostizierbar, erfordern damit einen erhöhten Wartungsaufwand und
können überdies nur in Sonderausführungen einen Fall nach oben abbremsen, weil hierfür
Keileinrichtungen vorhanden sein müssen, die nach beiden Bewegungsrichtungen hin wirken.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Notbremse der eingangs genannten Art
zu schaffen, der in autarker und fernsteuerbarer Arbeitsweise imstande ist, eine Notbremsung
eines Aufzugs sicher, autark und zuverlässig durchzuführen. Sie muß für alle Bewegungsrich
tungen des Aufzugs gleichermaßen gut wirken, wartungsfrei und klein sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei einem Aufbau gemäß Fig. 1a ist die Auslösung alleine von der Geschwindigkeit des
Aufzugs relativ zur Bremsschiene relevant, das System ist damit nicht nur von äußerer Energie
unabhängig, sondern auch von der alternativ auch möglichen externen Ansteuerung und dem
gesamten sonstigen Steuerungs- und Funktionsmechanismus des Aufzugs. Durch die Verwen
dung von hier zwei unabhängig arbeitenden Dynamos wird die Signalerzeugung unabhängig
von externen Quellen.
Durch die Verschaltung der beiden pyrotechnische Kraftzylinder, bei redunanter Anbringung
des pyrotechnischen Kraftzylinders sogar aller drei Kraftzylinder durch Widerstände und bei
spielsweise Zenerdioden wird als Option erreicht, daß ein gezündeter Zylinder auch die Zün
dung aller anderen Zylinder triggert und damit eine sehr gute Redundanz und kräftiges Brem
sen der Kabine bewirkt wird. Gleichzeitig kann der Vorgang der Zündung an eine Alarmzen
trale weitergeben werden, hier per Signalleitung gezeichnet, in der Praxis aber auch drahtlos
über Signalsender möglich, wie das heute bei Alarmsystemen bereits der Fall ist.
Im Detail sind hierbei Kombinationssysteme aus einer pyrotechnischen und einer mechani
schen Baugruppe möglich, beispielsweise:
- 1. Aus dem schon in meiner Patentanmeldung P 44 38 157.3, "pyrotechnische Trennvorrich tung" beschriebenen pyrotechnischen Leistungskutter und einem vorgespannten Federpaket, das von diesem freigeschnitten, d. h. aktiviert wird.
- 2. Aus einem Federpaket, das erst kurz nach der Aktivierung der Notbremse durch ein pyro technisches Kraftelement gespannt und anschließend ebenfalls per Leistungskutter wie nach Pos. 1 ausgelöst wird (ähnlich arbeiten alle Sicherungssysteme in Flugkörpern um den Ver lust an gespeicherter Energie durch Setz- und Korrosionsvorgänge in Federsystemen im Laufe der Jahre bzw. Jahrzehnte zu verhindern).
- 3. Aus einem pyrotechnischen Kraftzylinder, d. h. aus einem großen leistungsfähigen pyro technischen Kraftelement, das die Bremsbacken direkt an die Bremsschiene drückt (bei ei nem Betriebsdruck von ca. 1000 bar wird jeder Quadratzentimeter der Kolbenfläche ca. 1000 kp Anpreßdruck im Direktbetrieb ähnlich dem Direktantrieb bei elektromotorischen Systeme liefern können und damit extrem kleine Systeme zulassen) = Direktbremsung, oder
- 4. Aus einem pyrotechnischen Kraftzylinder, d. h. aus einem großen leistungsfähigen pyro technischen Kraftelement, das die Bremsbacken aber jetzt über Hebelwirkung an die Bremsschiene drückt. Gegenüber Pos. 3 liegt hier kein reiner Direktantrieb mit den Vortei len der höheren Zuverlässigkeit mehr vor, sondern ersetzt hier so den Seilzug der Auslö sung bei den heute üblichen Fangvorrichtungen, kann deren Zuverlässigkeit und Autarkie also weiter steigern (nicht gezeichnet).
- 5. Aus einem System aus Kraftelement und Federnpaket nach Pos. 3 und 4, wobei die Brems backen über das durch den Kraftzylinder gespannte Federnpaket an die Bremsschiene ge preßt werden, der Kraftzylinder also nicht direkt oder über Hebel die Bremsbacken an die Bremsschiene drücken. Dadurch kann der Kraftzylinder sehr schnell ausfahren, ohne Ge fahr, durch zu hartes Bremsen an der Bremsschiene diese oder die Bremsbacken zu sehr zu schädigen. Das Federnpaket, beispielsweise ein oder mehrere Tellerfedern, übernimmt hier auch die Aufgabe der Kraftbegrenzung und der Energieaufnahme.
- 6. Aus einem System aus Kraftelement und Federnpaket, wobei der pyrotechnische Kraftzy linder in der Art eines Direktantriebs die Bremsbacken an die Bremsschiene drückt, hierbei hohe Kräfte wirken können, die überdies programmierbar bzgl. zeitlichem Aufbau sind und das gleichzeitig gespannte Federnpaket für die langandauernde Bremskraft noch lange nach der Funktionszeit des Kraftzylinders sorgt.
- 7. Aus einem System nach den Positionen 3 bis 6, wobei die pyrotechnische Baugruppe mit oder ohne Federpaket, mit oder ohne Hebel, mit oder ohne Keilsysteme auf das(die) Trage seil(e) eines Aufzugs oder Krans in Motornähe oder etwas entfernt davon einwirkt und damit unabhängig von einer Bremsschiene beispielsweise im Aufzugsschacht wird, die Notbremse also damit auch bei schachtlosen Aufzügen und Kranen eingesetzt werden kann (nicht gezeichnet).
- 8. Aus einem System nach den Positionen 2 bis 7, wobei der Kraftzylinder eine mechanische Rückfahrsperre nach dem Sägezahnprinzip oder in selbsthemmender Ausführung wie bei den stufenlosen Bohrtiefeneinstellungen moderner Tischbohrmaschinen bekannt erhält (nicht gezeichnet).
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in der autarken Arbeitsweise der Vorrichtung,
die es gestattet, unabhängig von externer Energieversorgung bzw. dem Stromnetz jederzeit
arbeitsbereit zu sein. Darüberhinaus kann die Vorrichtung auch autonom von externen Senso
ren, Rechnern oder Steuerungen aufgebaut werden, weil nur einfache Signale erforderlich
sind, die innerhalb der Baugruppe einfachst und dennoch zuverlässig generiert werden können.
Die gesamte Bremsvorrichtung ist dabei wartungsfrei und kann ab dem Zeitpunkt des Einbaus
quasi vergessen werden.
Das Kraftelement bzw. der Kraftzylinder ist hierbei ähnlich dem Arbeitszylinder eines hy
draulischen Kraftelements aufgebaut, nur daß bei einem pyrotechnischen Arbeitszylinder das
Arbeitsmedium anders als beim hydraulischen Analogon gleichzeitig der Energieträger ist.
Die Innengestaltung der Brennkammer und der Treibladung des pyrotechnischen Kraftzylin
ders kann dabei genauso erfolgen, wie dies bei meiner Patentanmeldung P-DE 43 30 216.5,
"Transportable Berge- und Notausrüstung" und P-DE 44 08 194.4-54, "Transportable Berge-
und Notausrüstung, Zusatz" genau beschrieben wurde.
Wie dort (Skizze 8 und 9 der P-DE 43 30 216.5, "Transportable Berge- und Notausrüstung")
kann der Abbrand des Treibladungspulvers durch die Verwendung eines Mehrlochpulvers
(d. h. Änderung der Abbrandoberfläche während des Abbrands), eines mehrschichtigen Auf
baus, einer geeigneten Tablettierung des Treibladungspulvers oder eines entsprechend che
misch eingestellten Pulvers (d. h. die Abbrandgeschwindigkeit ist eine Funktion des Stoffes des
Treibladungspulvers selbst) so eingestellt bzw. programmiert werden, daß der Kraftzylinder
nach außen hin einen vom Vorgang her gewünschten Kraftverlauf über der Zeit erzeugt und
damit Bremsbacken, evtl. Hebelgestänge und Bremsschiene schont durch zuerst relativ lang
sames Anfahren und dem Kraftaufbau erst nach dem Anlegen der Backen: Es muß verhindert
werden, daß der bewegliche Teil des Kraftzylinders (das kann entweder der Kolben aber auch
je nach Ausführung der Zylinder selbst sein) quasi ausgeschossen wird und so beim Abbrem
sen nach dem Kontakt mit der Bremsschiene hohe Kräfte erzeugt werden, die das Material nur
unzulässig belasten würden.
Eine Anpassung des Kraftverlaufs mit der Zeit wird ebenso durch Verwendung eines Mehr
kammersystems erreicht, d. h. die in der Brennkammer durch die Vergasung/Umsetzung des
Treibladungspulvers erzeugten Gase bedrücken nicht sofort den Kolben des Kraftzylinders,
sondern strömen über einen düsenartigen Ansatz erst in die eigentliche Ausstoßkammer. Damit
wird erreicht, daß sich zum einen das Gas bereits relativ stark durch die Entspannung abkühlt
und daß der Abbrandvorgang in der Brennkammer vom Austreibvorgang stark entkoppelt
wird, wenn in der Düse stets die Schallgeschwindigkeit des Verbrennungsgases erreicht wird
(d. h. es liegt hier eine strömungsmechanische Entkopplung der Ausstoßkammer von der
Brennkammer vor). Damit ist der Vorgang vorher sehr genau vorherbestimmbar und während
der Entwicklung der Kartusche sehr gut nachweisbar. Außerdem ist es damit möglich, mit nur
wenigen Kartuschen verschieden große Kraftzylinder mit verschiedenen Kraftanforderungen
zu bedienen.
Mit den drei Maßnahmen: Materialwahl des Treibladungspulvers (es kommen hier nur Sicher
heitstreibladungspulver in Frage, die bisher eingesetzten Mischungen aus oder mit Schwarz
pulver oder Mischungen der Sprengstoffchemie kommen schon aus Sicherheitsgründen wegen
ihres zu schnellen Abbrandes und der relativ hohen Empfindlichkeit auf mechanische und
thermische Einflüsse nicht in Frage), geeignete Innen- und Außengeometrie und Mehrkam
mersystem ist es nun möglich, anders als bei den heute bekannten einfachen pyrotechnischen
Kraftzylindern mit Direktbedrückung des Kolbens durch die Brennkammergase den Kraftauf
bau quasi smooth und vorher programmierbar zu machen - ein unschätzbarer Vorteil für den
sicheren Einsatz in hohen Stückzahlen.
Ebenfalls anders als bei herkömmlichen pyrotechnischen Zylinder-Kolbensystemen erfolgt die
Anzündung des Treibladungspulvers in der Regel nicht über ein Anzündstück, sondern direkt
über einen elektrisch beheizten Glühdraht oder eine Elektrode, so daß für die Anzündung zwar
mehr elektrische Energie aufgebracht werden muß, aber dafür eine Baugruppe entsteht, die
durch keinerlei elektromagnetische Einkopplung (EMV und EMP) oder elektrostatischen Ein
flüssen (ESD, Handhabungssieherheit) aktiviert werden kann oder vorgeschädigt wird. In diese
Richtung zielt auch die Anzündmöglichkeit über die nicht elektrisch wirkende sogenannte
Shock Tube (TLX), einem dünnen Kunststoffschlauch mit innen eingestreuter Schicht aus
Aluminium-Oktogenpulver, in dem nach der Injizierung quasi eine Staubexplosion abläuft
(die Pulverbeschichtung wird durch einen Druckstoß von der Schlauchinnenwand abgelöst,
verwirbelt mit der Luft, es entsteht so das entzündungsfähige Staub-Luft-Gemisch, so daß dann
eine Flamme das ganze entzünden kann; der Vorgang hält sich selbständig aufrecht, so lange
die Leitung eben ist. Es werden hiermit Signallaufgeschwindigkeiten d. h. Flammenfrontge
schwindigkeiten von 1800 bis 2200m/sec erreicht).
Damit werden erstmals Notbremssysteme möglich, die in Bauwerke bzw. Aufzüge eingebaut
werden können, die beispielsweise nach China oder andere weit entfernte Länder geliefert
werden und bei denen noch kein dichtes oder überhaupt kein Kundendienstnetz ausgebaut ist
oder in der nächsten Zeit ausgebaut werden kann - ein heute noch unschätzbarer finanzieller
Vorteil bei gleichzeitig uneingeschränkten Sieherheitsfunktionen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die Brennkammer des Kraft
zylinders kartuschiert ist und so ausgeführt ist, daß beim Wechseln der Kartusche ein Teil der
Brennkammerwand mit ausgewechselt wird und damit immer wieder eine neue Kartusche ein
gelegt werden kann, ohne vorher die Brennkammer aufwendig reinigen zu müssen.
Zuletzt kann die Treibladung der Kartusche aus Thermit hergestellt werden, das wie in meiner
Patentanmeldung 196 42 574.3, "Nebelkartusche" von einer Elektrode gezündet wird, damit
nicht mehr dem Sprengstoffgesetz unterliegt und damit von jedem Erwachsenen gehandelt
werden darf ohne Befähigungsschein und ohne Zulassung der beteiligten Firmen. Zu diesem
Zweck wird entweder der bei der Umsetzung des Thermits entstehende Restdruck verwendet,
was nur bei relativ geringem Energiebedarf des Kraftzylinders bzw. Systems möglich ist, oder
ähnlich meiner Anmeldung 196 47 192.3, "Ausstoßvorrichtung mit Dampf", eine Flüssigkeit
so verdampft, daß der hier entstehende Dampfdruck den Ausstoßraum bedrückt, den Kolben
damit bedrückt, aber diesen auch nach dem Ausstoßen noch hochgespannt so füllt, daß danach
eine Gasfeder vorliegt, die noch lange nach der Auslösung den Kolben weiter bedrückt und so
die Rückfahrsperren entlastet.
Zur Erfüllung der von den Vorschriften heute noch geforderten Kontroll- und Übeiprüfungs
zyklen kann der Kraftzylinders so vorteilhaft ausgestaltet werden, daß sein Kolben entweder
durch das Einsetzen eines Spindeldummy anstelle der pyrotechnischen Kartusche oder durch
den Ansatz eines kleinen hydraulischen Zylinders so aktiviert werden kann, daß die Bremsung
vor der eigentlichen Auslösung im Notfall immer wieder getestet werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand von in Fig. 1 bis
9 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines
pyrotechnischen Kraftzylinders, Fig. 2 den Aufbau einer Kartusche bei gleichzeitiger Aus
wechslung eines Teils der Brennkammerwand und integriertem Mehrkammersystem, Fig. 3
und 4 die Möglichkeiten der Brennkammerbefüllung mit Treibladungspulver bzw. deren Ta
blettierung, Fig. 4ff prinzipielle Ausführungsbeispiele für die unter Position 1 bis 7 oben
aufgeführten Notbremseinrichtungen:
Fig. 1 zeigt das Prinzip eines Kraftzylinders, wie er in jedem hydraulischen Werkzeug zu
finden ist, nur daß nunmehr Explosivstoffe bzw. pyrotechnische Stoffe (Treibladungspulver
TLP) in der Brennkammer (1) eingebracht sind, dort, wo sonst nur der Arbeits- bzw. Ausstoß
raum ist.
Nach der Injizierung des TLP durch die Anzündeinrichtung (4) baut sieh hier ein ausnützbarer
Druck von bis zu 1500bar auf, der auf den Kolben (3) einwirkt und diesen nach außen drückt.
Die Länge der Baugruppe wird dadurch also vergrößert, was zum Zustellen von Bremsbacken
oder zum Spannen von Federn ausgenützt werden kann.
Der strichlierte Raum wird in der Praxis jedoch von einer Kartusche ausgefüllt, Einmalbrem
seinrichtungen sind zur Zeit trotz der geringeren Anschaffungskosten am Markt nicht durch
setzbar.
Gezeichnet ist der Innenaufbau einer moderen, hier erfindungsgemäßen Kartusche.
Nach Anzündung des TLP (32) durch die Anzündeinrichtung (4) baut sich sehr schnell ein
Gasdruck auf, der bei einem bestimmten Druck die Verdämmung (11) platzen und damit das
Heißgas in die Wirbelkammer (5) einströmen läßt. Hier findet eine Nachverbrennung statt, das
Gas kühlt sieh ab, mit der Strömung mitgerissene Heißpartikel stoßen auf die Wand der Ein
malkartusche und werden damit nicht in den Ausstoßraum (7) geschwemmt.
Über die düsenartige Öffnung (10) gelangt nun das Heißgas schließlich in den eigentlichen
Ausstoßraum (7), wo es nun die Kolbenfläche wieder bedrücken kann. Der O-Ring (12) dient
lediglich zur sauberen Abdichtung der Kartusche im Gesamtgerät.
Als Brennkammerschutz (8) dient ein angesetztes Röhrchen oder einfach die Verlängerung der
Kartusche, Ablagerungen und Schlauch hier werden mit der abgebrannten Kartusche entfernt,
so daß die neue Kartusche wieder eine saubere Wand vorfindet.
Durch das mehrkammerige System kann in Verbindung mit der Wahl des TLP-Materials und
dessen Geometrie der durch den Abbrand erzeugte Massenstrom und damit die nach außen
wirkenden Kräfte quasi programmiert, d. h. auf die Kinematik des Bremszylinders und dessen
Kraftbedarf genau angepaßt werden.
Aufgelistet sind die verschiedenen Arten, das TLP in die Brennkammer (1) bzw. in die Kartu
sche einzubringen. In Fig. 3 ist ein eingepreßter Treibstoff-Formkörper (23) eingezeichnet,
der an der Kammerwand mit der Treibstoffisolation (22) isoliert ist und damit dort nicht ent
flammt. Der Treibstoff (24) bzw. (25) ist eingegossen, wobei er einmal ohne, einmal mit In
nengeometrie gezeichnet ist. In der vierten kleinen Skizze sind Treibladungskörper mit Innen
geometrie gezeichnet, die wie Pulver einfach eingeschüttet wurden.
Hier wird in der ersten Skizze das TLP-Granulat in Gitterkonstruktionen (30) gehalten, in der
nächsten Skizze ist das tablettierte TLP-Pulver in einzelnen Tabletten (29) auf Trägern (31)
eingebracht, die nächste Skizze zeigt das ganze in Form von Tablettenstangen (28).
Gezeichnet ist das Funktionsprinzip zu Position 1 der Aufzählung im beschreibenden Text zu
dieser Patentanmeldung:
Der Bremsbacken (14) ist durch das Federpaket (15) stark vorgespannt, aber noch von der Haltestange bzw. dem Halteseil (16) gehalten. Wird diese Stange durch einen pyrotechnischen Leistungskutter durchtrennt, kann die Federkraft den Bremsbacken gegen die Bremsschiene bzw. das Bremsseil oder Antriebsseil des Aufzugs oder Krans beschleunigen und mit aller Kraft dagegendrücken. Damit der Bremsvorgang gleichmäßig und symmetrisch verläuft, wird in der Regel ein Gegenlager (13) eingesetzt werden, das aber auch entfallen kann, wenn sich das Gehäuse gegen die Gesamtstruktur oder einen festen Boden abstützen kann. Zudem erhält man hier gleichzeitig eine Bremskraftverstärkung mitgeliefert mit Minimalaufwand eines Ge genlagers.
Der Bremsbacken (14) ist durch das Federpaket (15) stark vorgespannt, aber noch von der Haltestange bzw. dem Halteseil (16) gehalten. Wird diese Stange durch einen pyrotechnischen Leistungskutter durchtrennt, kann die Federkraft den Bremsbacken gegen die Bremsschiene bzw. das Bremsseil oder Antriebsseil des Aufzugs oder Krans beschleunigen und mit aller Kraft dagegendrücken. Damit der Bremsvorgang gleichmäßig und symmetrisch verläuft, wird in der Regel ein Gegenlager (13) eingesetzt werden, das aber auch entfallen kann, wenn sich das Gehäuse gegen die Gesamtstruktur oder einen festen Boden abstützen kann. Zudem erhält man hier gleichzeitig eine Bremskraftverstärkung mitgeliefert mit Minimalaufwand eines Ge genlagers.
Gezeichnet ist das Funktionsprinzip zu Position 2 der Aufzählung im beschreibenden Text zu
dieser Patentanmeldung:
Die Funktionsweise ist die von Fig. 5, nur daß die Feder vor der Auslösung nicht vorgespannt ist, also auch über Jahrzehnte keine Setzerscheinungen auftreten können, die den Energieinhalt der Feder irreversibel herabsetzen und damit auch die Bremskraft mindern würden. Vielmehr wird das Federpaket erst bei der Auslösung durch den kleinen pyrotechnischen Kraftzylinder gespannt und dann wieder durch den Leistungskutter freigegeben.
Die Funktionsweise ist die von Fig. 5, nur daß die Feder vor der Auslösung nicht vorgespannt ist, also auch über Jahrzehnte keine Setzerscheinungen auftreten können, die den Energieinhalt der Feder irreversibel herabsetzen und damit auch die Bremskraft mindern würden. Vielmehr wird das Federpaket erst bei der Auslösung durch den kleinen pyrotechnischen Kraftzylinder gespannt und dann wieder durch den Leistungskutter freigegeben.
Skizze a zeigt die Situation vor der Anzündung, Skizze b nach der Auslösung aber noch vor
der Abtrennung der Haltestange durch den Leistungskutter.
Gezeichnet ist das Funktionsprinzip zu Position 3 der Aufzählung im beschreibenden Text zu
dieser Patentanmeldung:
Nach der Auslösung drückt der pyrotechnische Kraftzylinder die Bremsbacke (14) direkt ge gen die Bremsschiene.
Nach der Auslösung drückt der pyrotechnische Kraftzylinder die Bremsbacke (14) direkt ge gen die Bremsschiene.
Gezeichnet ist das Funktionsprinzip zu Position 5 der Aufzählung im beschreibenden Text zu
dieser Patentanmeldung:
Der Kraftzylinder drückt nach der Auslösung über das Federpaket (15) die Bremsbacke gegen die Bremsschiene, wodurch i.a. die Feder die maximale Kraft begrenzt, was alle Bauteile schont und den Kraftzylinder einfacher aufbauen läßt. Bei geschickter Auslegung kann aber der Kraftzylinder den Bremsbacken auch direkt puschen, sofern bei aneinanderliegenden Fe derwindungen bzw. durchgeschlagenen Tellerfedern der Bremsbacke sich immer noch nicht beschleunigen ließ: Damit können Korrosionsfolgen minimiert werden.
Der Kraftzylinder drückt nach der Auslösung über das Federpaket (15) die Bremsbacke gegen die Bremsschiene, wodurch i.a. die Feder die maximale Kraft begrenzt, was alle Bauteile schont und den Kraftzylinder einfacher aufbauen läßt. Bei geschickter Auslegung kann aber der Kraftzylinder den Bremsbacken auch direkt puschen, sofern bei aneinanderliegenden Fe derwindungen bzw. durchgeschlagenen Tellerfedern der Bremsbacke sich immer noch nicht beschleunigen ließ: Damit können Korrosionsfolgen minimiert werden.
Gezeichnet ist das Funktionsprinzip zu Position 6 der Aufzählung im beschreibenden Text zu
dieser Patentanmeldung:
Der Kraftzylinder drückt direkt auf den Bremsbacken (14), wird aber etwas durch das Feder paket (15) abgestützt, wobei er dieses spannt und Energie dort bunkert. Je nach Ausführung des Federsystems mit Dämpfung kann das Verhalten des Kraftzylinders so in weiten Grenzen eingestellt werden.
Der Kraftzylinder drückt direkt auf den Bremsbacken (14), wird aber etwas durch das Feder paket (15) abgestützt, wobei er dieses spannt und Energie dort bunkert. Je nach Ausführung des Federsystems mit Dämpfung kann das Verhalten des Kraftzylinders so in weiten Grenzen eingestellt werden.
Claims (24)
1. Vorrichtung zum Bremsen von Aufzügen und Antriebsseilen von Kränen, dadurch ge
kennzeichnet, daß als aktives Element hier ein pyrotechnischer Kraftzylinder bzw. ein
pyrotechnischer Leistungskutter oder ein kleiner pyrotechnischer Aktuator verwendet
wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Kraft
zylinder bzw. der pyrotechnische Leistungskutter in der Regel kartuschiert wird, um die
ganze Vorrichtung testbar zu machen, obwohl dies nicht notwendig wäre
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung des Lei
stungskutters der Bremsbacken vor dessen Funktion durch eine Haltestange oder ein
Halteseil (16) zurückgehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Haltestange
oder des Halteseils (16) ein Sperrbolzen im Gehäuse (18) tritt, der durch einen kleinen
pyrotechnischen Kraftzylinder, einen sogenannten Aktuator (nicht gezeichnet), das Fe
dernpaket nach dessen Auslösung freigibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federnpaket vor der
Auslösung nicht vorgespannt ist, sondern erst nach der Auslösung durch einen kleinen
pyrotechnischen Kraftzylinder gespannt wird, wonach wieder entweder ein kleiner pyro
technischer Aktuator das Paket freigeben kann oder per Leistungskutter die Haltestange
oder das Halteseil (16) getrennt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Kraft
zylinder die Bremsbacke direkt gegen die Bremsschiene bzw. das Brems- oder An
triebsseil drückt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Kraft
zylinder die Bremsbacke über ein Federpaket gegen die Bremsschiene bzw. das Brems-
oder Antriebsseil drückt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Kraft
zylinder zwar die Bremsbacke direkt gegen die Bremsschiene bzw. das Brems- oder An
triebsseil drückt, aber dessen Kraft über ein Federpaket mit evtl. integrierter Dämpfein
richtung gesteuert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im System eine
Dämpfungseinrichtung in Form eines Gasdruck-, oder Öldruck- oder Feststoffdämpfers
eingebracht ist, mit der der Kraftverlauf in weiten Grenzen gesteuert werden kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrich
tung im pyrotechnischen Kraftzylinder integriert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfeinrichtung im
Federnpaket integriert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfeinrichtung als
extra Baugruppe in Serie oder parallel zu einer der übrigen Baugruppen geschaltet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer, die
Wirbelkammer oder der Ausstoßraum eine Überströmöffnung in ein externes Volumen
erhält, der hiermit als Gasspeicher wirkt und so Druckstöße weiter abfangen und Energie
für die spätere Abgabe zwischenspeichern kann (nicht gezeichnet).
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kraftzylinder eine
integrierte mechanische Rückfahrsperre nach dem Sägezahnprinzip oder in selbsthem
mender Ausführung wie es bei den stufenlosen Bohrtiefeneinstellungen moderner Tisch
bohrmaschinen her bekannt ist erhält (nicht gezeichnet).
15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der verbrauchten
Kartusche ein Teil der Brennkammer ausgetauseht wird, wonach die neu eingesetzte
Kartusche stets eine saubere Brennkammerwand für das Einführen vorfindet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer bzw.
die Kartusche als Mehrkammersystem ausgebildet wird, wodurch der Abbrand in der
Brennkammer unabhängig wird vom Ausstoßvorgang selbst und damit das Verhalten des
Kraftzylinders in weiten Grenzen eingestellt bzw. der Aufgabe angepaßt werden kann.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibladungspulver
entweder als Pulver oder als Granulat, als Treibstoffkörper eingepreßt oder eingegossen,
als Pulver oder als Granulat in Gitterbehältnissen oder in Form von Tabletten auf Trä
gerschichten oder als Stapel eingebracht sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibladungspulver
eine Thermitmischung ist und somit bei geeigneter Wahl des Anzündverfahrens von je
dermann verwendet werden kann
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TLP oder das Thermit
rein elektrisch durch einen Glühdraht angezündet wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TLP oder das Thermit
durch ein herkömmliches Anzündstück angezündet wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TLP oder das Thermit
rein pyrotechnisch durch eine Anzündübertragerschnur oder eine Shock Tube (TLX;
NONEL, AZÜL) angezündet wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TLP oder das Thermit
rein elektrisch durch den Plasmabogen einer Elektrode aus Metall, Graphit, Kohle oder
einem anderen schlechten Leiter angezündet wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TLP oder das Thermit
durch ein schlagkräftiges Anzündstück angezündet wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Treibladungs
pulvers oder des als Treibladungspulver eingesetzten Thermits nunmehr das Thermit
nur noch als Heizmischung verwendet wird, in Form einer Heizpatrone (beispielweise
Thermit mit Anzündeinrichtung in einem geschlossenen Aluminiumrohr) in der Brenn
kammer liegt bzw. dort angebracht ist und nach dem Anzünden das diese Patrone in der
Brennkammer umgebende Wasser oder eine andere Flüssigkeit erhitzt, verdampft und
weitererhitzt und somit einen hochgespannten Fluiddampf erzeugt, der bei seiner Ent
spannung ähnlich vorher dem Heißgas Arbeit am Kolben leisten kann (nicht gezeichnet).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997121126 DE19721126A1 (de) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Seilbremse und Fangeinrichtung mit pyrotechnischen Kraftzylindern |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997121126 DE19721126A1 (de) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Seilbremse und Fangeinrichtung mit pyrotechnischen Kraftzylindern |
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DE19721126A1 true DE19721126A1 (de) | 1999-01-14 |
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ID=7830008
Family Applications (1)
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DE1997121126 Withdrawn DE19721126A1 (de) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Seilbremse und Fangeinrichtung mit pyrotechnischen Kraftzylindern |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107226215A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-03 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 无人机旋转式横杆拦阻回收系统及回收方法 |
-
1997
- 1997-05-20 DE DE1997121126 patent/DE19721126A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107226215A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-03 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 无人机旋转式横杆拦阻回收系统及回收方法 |
CN107226215B (zh) * | 2017-05-22 | 2023-08-04 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 无人机旋转式横杆拦阻回收系统及回收方法 |
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