DE2417832A1

DE2417832A1 - WINCH DRUM BRAKE DEVICE

Info

Publication number: DE2417832A1
Application number: DE19742417832
Authority: DE
Inventors: Earl Mansfield Pendleton
Original assignee: TEXAS TECHN ENTERPRISES
Current assignee: TEXAS TECHN ENTERPRISES
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1975-02-13
Also published as: FR2239415B1; NL7404788A; NO741680L; FR2239415A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. ¥eickm;-nn, £H\/Ooc Patent attorneys Dipl.-Ing. F. ¥ eickm; -nn, £ H \ / Ooc

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finckk Dipl.-I ng. F. A. Weι ckman n, Dipl.-C.hem. B. Kuη erDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finckk Dipl.-Ing. F. A. Weιckman n, Dipl.-C.hem. B. Kuη er

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TEXAS TECHNICM, ENTERPRISES, INC., Houston, Texas/USATEXAS TECHNICM, ENTERPRISES, INC., Houston, Texas / USA

Seilwindentrommel-BremsvorrichtungCable winch drum braking device

Die Erfindung betrifft eine Seilwindentrommel-Bremsvorrichtung mit einer ein Seil durch Drehung aufwickelnden und abwickelnden, durch Flansche stirnseitig begrenzten, durch eine Grundplatte abgestützten Windentrommel.The invention relates to a cable winch drum braking device with one which winds up and unwinds a rope by rotation, is limited at the end by flanges and supported by a base plate Winch drum.

Die Erfindung befaßt sich mit Windentrommel-Bre.mssystemen und insbesondere mit Winden-Scheibenbremssyatemen, die verwendet werden können zum Bremsen einer Windentrommel eines Bohrgestell-Zugwerkes, wie es üblicherweise beim Bohren nach öl oder anderen mit dieser Tätigkeit zusammenhängenden Arbeiten verwendet wird. Obwohl die Erfindung insbesondere anwendbar ist auf Windensysteme für Bohrgestell-Zugwerke, kann sie auch als Bremssystem für andere drehbare Einrichtungen verwendet werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung soll diese auf Bohrgestelle beschränkt werden, die zum Bohren nach Wasser oder öl oder generell in diesem Zusammenhang verwendbar sind.The invention is concerned with winch drum Bre.mssystemen and in particular with winch disc brake systems that can be used to brake a winch drum of a drill rig pulling system, as it is commonly used in drilling for oil or other work related to this activity. Although the The invention is particularly applicable to winch systems for drilling rig pulling units, it can also be used as a braking system for other rotating equipment. To simplify the description this should be limited to drilling rigs that can be used for drilling for water or oil or generally in this context.

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Bei der Herstellung von Ölbohrungen ist es notwendig, ein Zugwerk vorzugsehen, das heißt einen motorgetriebenen Mechanismus zum Drehen von Seilwindentrommeln zum Anheben und Absenken schwerer Lasten, wie eines Bohrschaftes zum Bohren nach öl. Das Seil der Trommel ist in der Regel extrem lang, und das freie Ende ist mehrmals um einen Kopfblock an der Oberseite des Gestells und einen beweglichen Block geschlungen, um eine angemessene Hubleistung des Bohrgestells zu ermöglichen. Wenn eine schwere Last durch das Zugwerk abgesenkt oder gehalten wird, erfolgt die gesteuerte Absenkung oder das Halten im allgemeinen mit Hilfe von Bremssystenen. 'Beispielsweise wird ein Bremssystem verwendet zum langsamen Absenken eines drehbaren Bohrrohres zur Steuerung des durch die Bohreinrichtung auf das Bohrgut ausgeübten Druckes.When making oil wells, it is necessary to provide a pulling mechanism, that is to say a motor-driven mechanism for Rotating winch drums for lifting and lowering heavy loads, such as a drill shaft for drilling for oil. The rope of the Drum is usually extremely long, and the free end is around a head block at the top of the rack and several times looped a moving block to allow adequate rig lifting capacity. When a heavy load is lowered or held by the pulling mechanism, the controlled lowering or holding is generally carried out with the aid of Braking systems. For example, a braking system is used to slowly lower a rotatable drill pipe to control the pressure exerted on the cuttings by the drilling device.

Die WindentrommeIn von Bohrgestell-Zugwerken sind im allgemeinen mit Bandbremssystemen mit Selbstverstärkungswirkung versehen, die durch die Bremskräfte festgezogen werden, wenn die Bremse angelegt wird, so daß die Bremsleistung des Bremsmechanismus erhöht wird. Während die Selbstverstärkungswirkung der Bandbremssysteme die Bremsfähigkeit erhöht, bedingt sie auch einen Totgang,wenn die Windentrommel in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. Dies kann zu einem unerwünschten Rütteln des Zugwerkes führen.The winch drums of rig pullers are generally provided with band brake systems with self-reinforcing effect, which are tightened by the braking forces when the brake is applied, so that the braking performance of the braking mechanism increases will. While the self-reinforcing effect of the band brake systems the braking ability increases, it also causes a backlash, if the winch drum is rotated in the opposite direction. This can lead to undesired shaking of the pulling mechanism.

Bandbremssysteme für Winden und dergleichen sind im allgemeinen äußerst teuer in der Wartung und Unterhaltung, da häufige Reparaturen notwendig sind und beträchtliche Totzeiten entstehen. Die überhöhten Unterhaltungskosten beruhen zum Teil auf den Verbindungsgliedern zum Verbinden der Bremsbänder mit dem Bremssystem, die ständigem Verschleiß ausgesetzt sind, wenn die Bremsbänder eingesetzt v/erden und daher im Interesse eines sicheren Betriebes häufig überwacht werden müssen.· Darüber hinaus ist der Austausch verschlissener Bremsbänder nicht nur teuer, sondern erfordert vielfach eine erhebliche Totzeit.Band braking systems for winches and the like are common extremely expensive to maintain and maintain, since repairs are required frequently and considerable dead times arise. the Excessive maintenance costs are due in part to the links connecting the brake bands to the brake system, which are subject to constant wear and tear when the brake bands are deployed and therefore in the interests of safety Must be monitored frequently during operation. In addition, the replacement of worn brake bands is not only expensive, it is also necessary often a considerable dead time.

Im Hinblick auf die jüngeren Entwicklungen im Bereich der Scheibenbremssysteme erscheint es vorteilhaft, Scheibenbremsen für praktisch alle Typen der Windensysteme zu verwenden. Die Anpassung von Scheibenbremsen an herkömmliche Winden oder die Her-In view of the more recent developments in the field of disc brake systems, it appears advantageous to use disc brakes to be used for practically all types of winch systems. The adaptation of disc brakes to conventional winches or the

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stellung von Winden mit Scheibenbremssystemen hat sich wirtschnftlich aus einer Reihe von Gründen bisher nicht durchgesetzt. Wenn ein Scheibenbremssystem auf einen oder beide Flansche der Windentrommel einwirkt, wird der Umfang des aufnehmbaren Seiles begrenztund das Aufwickeln und Abwickeln des Seiles wird behindert. Bei Bohrgestellen und auch in anderer Umgebung ist es notwendig, wegen des allgemeinen Platzmangels die Zugwerke so kompakt wie möglich zu bauen. Folglich ist es unpraktisch und in den meisten Fällen sogar unmöglich·, die Flansche einer Windentrommel zur Aufnahme des Seheibenbremssystems zu vergrößern. Darüber hinaus verhindert die Breite einer Windentrommel eines Zugwerks und die Nähe der Windentrommel zu anderen Bauelementen des Bohrwerks üblicherweise eine Windentrommelkonstruktion ausreichender Länge zur Aufnahme einer Scheibenbremsanordnung. Es ist daher notwendig, daß die Scheibenbremsanordnung für herkömmliche Windenmechanismen nicht mehr Raum einnimmt als übliche Bandbremsen.Positioning of winches with disc brake systems has proven to be economical not yet enforced for a number of reasons. if a disc brake system on one or both flanges of the winch drum acts, the circumference of the receivable rope is limited and the winding and unwinding of the rope is hindered. With drilling rigs and in other surroundings, it is necessary, because of the general lack of space, to make the towing units as compact as possible to build. As a result, it is impractical and in most cases impossible to use the flanges of a winch drum of the disk brake system. It also prevented the width of a winch drum of a towing gear and the proximity the winch drum to other components of the boring mill is usually a winch drum construction of sufficient length to accommodate a disc brake assembly. It is therefore necessary that the disc brake assembly for conventional winch mechanisms does not take up more space than conventional band brakes.

Obwohl ein Scheibenbremssystem mit einer einzigen Scheibe zur Aufbringung einer Bremskraft auf einer Seite eines Windentrommelflansches verwendet werden könnte, ist eine solche Konstruktion nachteilig und nicht wünschenswert, wenn das Windensystem extrem hohe Lasten aufnehmen muß. Beispielsweise könnte ein Scheibenbremssystem, das zur Aufbringung einer Bremskraft für eine Winde geeignet ist, die ein schweres Bohrgestänge von bis zu 6000 m trägt, die Flansche der Windentrommel beschädigen oder zerstören. Es ist daher notwendig, daß ein Bremssystem dieser Art für extrem hohe Belastungen derart konstruiert wird, daß gleiche Bremskräfte auf die gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe ausgeübt werden.Although a disc brake system with a single disc for application braking force on one side of a winch drum flange is one such construction disadvantageous and undesirable when the winch system has to take extremely high loads. For example, a disc brake system, which is suitable for applying a braking force for a winch that has a heavy drill pipe of up to 6000 m damage or destroy the flanges of the winch drum. It is therefore necessary that a braking system of this type for extreme high loads is designed in such a way that equal braking forces are exerted on the opposite sides of the brake disc.

Während die meisten bekannten Bremssysterae für Bohrgestell-Zugwerke die oben erwähnten Bandbremsen sind, sind auch Bremssysteme ähnlicher Art entwickelt worden, bei denen mechanisch beaufschlagte Scheibenbremsen verwendet werden, wie sie in den US-PSen 2 959 253 und 3 247 934 beschrieben werden. Diese Scheibenbremssysteme können Luftstromkühlung aufweisen (US-PS 3 247 934) oder Flüssigkeitsbadkühlung (US-PS 2 373 572). Ferner können diese Scheibenbremssysteme hydraulisch betätigt sein (US-PS 2 373 572).While most of the known brake systems for drill rig pulling units the above-mentioned band brakes, braking systems of a similar type have also been developed in which mechanically applied Disc brakes such as those described in U.S. Patents 2,959,253 and 3,247,934 can be used. These disc brake systems can Airflow cooling (U.S. Patent 3,247,934) or liquid bath cooling (U.S. Patent 2,373,572). Furthermore, these disc brake systems be hydraulically operated (US-PS 2,373,572).

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Die Erfindung ist nach alledem auf die Schaffung eines Scheibenbremssystems gerichtet, das bei mit Bandbremsen vergleichbaren Abmessungen größere Bremskräfte gestattet. Das Bremssystem soll keinen Totgang bei Umkehr der Drehrichtung der Windentrommel aufweisen." Eine glatte Anlage der Bremsschuhe an die Bremsscheibe soll im Interesse eines wirksamen Bremsvorganges gesichert sein. Ferner soll ein Sicherheits-Blockierungsmechanismus vorgesehen sein, der automatisch bei unerwünschten Bedingungen eingreift und die Trommel blockiert. Ein Kühlsystem soll zur Verhinderung eines Brems-Fading und zur Erhöhung der Lebensdauer der Bremsflächen vorgesehen sein.'Ferner soll das Scheibenbremssystem gegen die Bandbremsen bereits vorhandener Windeneinrichtungen auswechselbar sein. Die Bremsschuhe oder Bremsklötze sollen leicht und einfach in kürzester Zeit austauschbar sein.The invention, after all, is to provide a disc brake system directed, which allows larger braking forces with dimensions comparable to band brakes. The braking system should have no backlash when reversing the direction of rotation of the winch drum. " A smooth contact between the brake shoes and the brake disc should be ensured in the interest of an effective braking process. Furthermore, a safety blocking mechanism should be provided which automatically intervenes in the event of undesired conditions the drum is blocked. A cooling system is intended to prevent brake fading and to increase the service life of the braking surfaces Furthermore, the disc brake system should be exchangeable for the band brakes of existing winch devices be. The brake shoes or brake blocks should be easily and simply exchangeable in the shortest possible time.

Die erfindungsgemäße Seilwindentrommel-Bremsvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Bremsscheibe an wenigstens einem der Flansche in gegenüber diesem im radial äußeren Bereich beabstandeter Anordnung zur Bildung innerer und äußerer Bremsflächen, durch einen an der Grundplatte befestigten Bremsrahmen zur Aufnahme eines Paares von im Abstand liegenden Bremsschuhhalterungen zur Aufnahme von Bremsschuhen gegenüber den beiden Bremsflächen der Bremsscheibe und durch Einrichtungen zum steuerbaren Anlegen der Bremsschuhe gegen die Bremsflächen der Bremsscheibe.The cable winch drum braking device according to the invention is characterized by a brake disk on at least one of the flanges in an arrangement spaced apart from this in the radially outer region for the formation of inner and outer braking surfaces, by means of an Brake frame attached to the base plate for receiving a pair of spaced apart brake shoe mounts for receiving Brake shoes opposite the two braking surfaces of the brake disc and through devices for controllable application of the brake shoes against the braking surfaces of the brake disc.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Bremsscheiben-Adapter vorgesehen, der auf jede gewünschte Weise an dem Flansch oder den Flanschen der Windentrommel befestigt werden kann. Der . Adapter kann kreisförmig ausgebildet sein und einen senkrechten, etwa ebenen Abschnitt aufweisen, der in etwa paralleler Anordnung an dem Flansch der Windentrommel befestigt werden kann. Weiterhin kann der Adapter einen zylindrischen, guergerichteten Abschnitt aufweisen, der einen Flansch zur Verbindung mit der Bremsscheibe an seinem freien Ende trägt. Eine Bremsscheibe, die entweder massiv ist oder hohl und flüssigkeitsgekühlt, kann an diesem Flansch auf jede geeignete Art befestigt sein, wobei bei dieser Anbringung die gegenüberliegenden Bremsflächen der Bremsscheibe frei liegen und parallel zu dem Flansch der Windentrommel angeordnet sind.In a preferred embodiment, there is a brake disc adapter provided which can be attached in any desired manner to the flange or flanges of the winch drum. Of the . The adapter can be circular and have a vertical, approximately flat section which is approximately parallel can be attached to the flange of the winch drum. Furthermore, the adapter can have a cylindrical, transverse section have, which carries a flange for connection to the brake disc at its free end. A brake disc that is either massive is or is hollow and liquid-cooled, can be attached to this flange be fastened in any suitable manner, in which case the opposing braking surfaces of the brake disc are exposed and are arranged parallel to the flange of the winch drum.

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Ein Bremsrahmen kann sich nach oben von einer Grundplatte aus erstrecken und mit wenigstens einem, vorzugsweise einer Anzahl von Paaren von Bremsblöcken versehen sein, die jeweils im Abstand angeordnet sind und einen Zwischenraum zur Aufnahme eines Teiles der Bremsscheibe bilden. Jeder der Bremsblöcke kann eine Aussparung aufweisen, die einen rechtwinkeligen Aussparungsteil zur Aufnahme eines Bremsschuhs oder Bremsklotzes und etwa zylindrische Aussparungsteile zur Aufnahme eines Kolbens zur Betätigung der Bremsschuhe und zu deren Anlegen an die Bremsscheibe umfaßt. Die verschiedenen Bremsblöcke können mit einer einzigen Druckfluidquelle in Verbindung stehen, wie etwa mit einem Hydraulikfluid, das zum Vorschieben der Kolben und damit der Bremsschuhe bei Betätigung eines Steuerventils dient.A brake frame may extend upwardly from a base plate and with at least one, preferably a number be provided by pairs of brake blocks, each spaced apart and a space for receiving a part the brake disc form. Each of the brake blocks may have a recess that has a right-angled recess part to the Receiving a brake shoe or brake pad and approximately cylindrical recess parts for receiving a piston for actuating the Includes brake shoes and their application to the brake disc. The various brake blocks can be operated with a single source of pressurized fluid are in communication, such as with a hydraulic fluid that is used to advance the pistons and thus the brake shoes Actuation of a control valve is used.

Ein pneumatisch-hydraulisches Fluidzufuhrsystem kann Einrichtungen aufweisen, die automatisch an eine vorgegebene Abnahme des Fluiddrucks in dem Fluidzufuhrsystem ansprechen und den Bremsmechanismus blockieren und damit eine Drehung der Windentrommel verhindern, bis das Fluidzufuhrsystem wieder unter normalen Betriebsbedingungen steht.A pneumatic-hydraulic fluid supply system can have devices have that automatically respond to a predetermined decrease in fluid pressure respond in the fluid supply system and block the brake mechanism and thus prevent rotation of the winch drum until the fluid delivery system is again under normal operating conditions.

Gewünschtenfalls kann die Bremsscheibe massiv sein oder, wenn sie gekühlt werden soll, einen inneren ringförmigen Hohlraum aufweisen, durch'den ein Kühlmedium, wie etwa Wasser, zur Abnahme der durch den Bremsvorgang erzeugten Wärme zirkulieren kann.If desired, the brake disc can be solid or if it to be cooled, have an inner annular cavity through which a cooling medium, such as water, is used to remove the through the heat generated during the braking process can circulate.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß der Adapter an die Stelle einer Trommel einer herkömmlichen Bandbremse gesetzt werden kann und es somit gestattet, ein Bandbremssystem einfach und mit geringen Kosten in ein Scheibenbremssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung umzuwandeln.It is an essential feature of the invention that the adapter is used in the place of a drum of a conventional band brake can be and thus allows a band brake system simple and convert to a disc brake system according to the present invention at low cost.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.In the following, preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Windentrommel mit einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe und einem Bremsrahmen in der Betriebsstellung (durchgezogene Linien) und der AußerbetriebsstellungFig. 1 is a side view of a winch drum with a brake disc according to the invention and a brake frame in the operating position (solid lines) and the out-of-service position

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(strichpunktierte Linien);(dash-dotted lines);

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt djss Bremsrahmens .der Fig. 1, insbesondere dessen Anlenkung und Bremsblock;FIG. 2 shows a partial section of the brake frame of FIG. 1, in particular its articulation and brake block;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer Seilwinde mit einer erfindungsgemäßen Scheibenbremsanordnung?3 is a front view of a cable winch incorporating a disc brake assembly according to the present invention.

Fig. 4 ist ein Teilschnitt eines Trommelflansches zur Veranschaulichung des Bremsscheibenadapters und der Bremsscheibe der Fig. 2;Fig. 4 is a partial section of a drum flange for illustrative purposes the brake disk adapter and the brake disk of FIG. 2;

Fig. 5 ist eine Teildarstellung des Bremsrahmens der Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung zur Veranschaulichung des Bremsschuhs und der Kolbenanordnung des Bremsschuhs;Fig. 5 is a partial illustration of the brake frame of FIG. 1 in a partially sectioned illustration to illustrate the Brake shoe and the piston assembly of the brake shoe;

Fig. 6 ist eine Ansicht eines Bremsblocks des Bremsrahmens in einer um 90° gegenüber Fig. 5 versetzten Darstellung;6 is a view of a brake block of the brake frame in a representation offset by 90 ° with respect to FIG. 5;

Fig. 7 ist ein Teilschnitt eines Trommelflansches zur Veranschaulichung eines Adapters und einer fluidgekühlten Bremsscheibe;Fig. 7 is a partial section of a drum flange for illustrative purposes an adapter and a fluid cooled brake disc;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der fluidgekühlten Bremsscheibe' mit einigen fortgebrochenen und aufgeschnittenen Teilen;Fig. 8 is a side view of the fluid cooled brake disc ' with some broken and cut parts;

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Fluidsteuersystems und des automatischen Sicherheitsmechanismus der Erfindung.Figure 9 is a schematic diagram illustrating the fluid control system and the automatic safety mechanism the invention.

In den Figuren und insbesondere in Fig. 1 und 3 ist eine Winden-Grundplatte 10 dargestellt, die durch ein Deck oder einen Rahmen eines ortsbeweglichen oder stationären Bohrgestells oder dergleichen gebildet v/erden kann. Ein Paar Lagerstützen 12 und 14 kann auf der Grundplatte auf beliebige Art befestigt sein und weist Lager 16 und 18 auf, die die waagerechte Achse 20 der Windentrommel 22 aufnehmen. Die Windentrommel weist einen etwa zylindrischen Seilträger 24 mit im allgemeinen kreisförmigen Flanschen 26, 28 an dessen Enden auf. Die Achse 20 kann sich durch den Seilträger 24 hindurch erstrecken oder, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, mit Verbindungselementen 30 und 32 versehen sein, die an den Flanschen 26 und 28 der Trommel mit Hilfe einer Anzahl von Schrauben 34 befestigt sind. Die Seiltrommel kann im Rahmen der Erfindung auch auf andere geeignete Art aufgebaut sein. In the figures, and in particular in FIGS. 1 and 3, there is a winch base plate 10 shown by a deck or frame of a portable or stationary drilling rig or the like can be formed. A pair of bearing supports 12 and 14 can be attached to the base plate in any way and has bearings 16 and 18, which the horizontal axis 20 of the winch drum 22 record. The winch drum has an approximately cylindrical cable carrier 24 with generally circular flanges 26, 28 at its ends. The axis 20 can extend through the cable carrier 24 or, as shown in FIG. 3, be provided with fasteners 30 and 32 attached to the flanges 26 and 28 of the drum by means of a number of screws 34 are attached. The cable drum can also be constructed in another suitable manner within the scope of the invention.

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Es kann wünschenswert sein, die Seiltrommelanordnung mit einem Scheibenbremssystem zu versehen. Falls die Windentrommel 22 zuvor mit einem Bandbrerasmechanxsmus versehen war, kann es vorteilhaft sein, auf ein Scheibenbremssystem überzugehen, so daß die Seiltrommel eine größere Belastung aufnehmen kann und Reparatur und Wartung künftig erleichtert wird.It may be desirable to provide the cable drum assembly with a disc brake system. If the winch drum 22 before was provided with a Bandbrerasmechanxsmus, it can be advantageous to switch to a disc brake system so that the cable drum can take a greater load and repair and maintenance will be made easier in the future.

Da das Zugwerksystem von Bohrgestellen so kompakt wie möglich sein sollte, erscheint es nicht als zulässig, entweder den Durchmesser der Seiltrommeln des Zugwerks oder die Breite der Seiltrommeln zur Anpassung an ein Scheibenbremssystem zu vergrößern. Im wesentlichen aus diesem Grunde sind bisher Seheibenbremssysteme nicht in weitem Umfang für bremsbare Zugwerke von Bohrgestellen verwendet worden. Es ist daher erforderlich, daß das Scheibenbremssystem für die Zugwerke von Bohrgestellen auf den begrenzten Raum für gegenwärtige Konstruktionen von Zugwerken Rücksicht nimmt. Erfindungsgemäß kann die Scheibenbremskonstruktion zweckmäßigerweise gemäß Fig. 1 bis 5 ausgebildet sein. Nach Fig. 3 und 4 kann ein Adapter 36 vorgesehen sein, der einen senkrechten, etwa kreisförmigen Abschnitt 38 mit einer etwa ebenen Oberfläche 40 aufweist, die gegen die ebene Oberfläche 42 auf dem Flansch 26 anliegt, so daß der Adapter in Bezug auf einen der Flansche der Windenkonstruktion ausgerichtet ist. Eine Anzahl von Gewindebohrungen 44 kann in dem kreisförmigen Abschnitt 38 ausgebildet sein. Die Gewindebohrungen nehmen eine Anzahl von Schrauben 46 auf, die durch geeignete Bohrungen 48 in dem Flansch der Windentrommel hindurchtreten. Der Adapter 36 kann weiterhin einen quergerichteten Abschnitt 50 umfassen, der eine etwa zylindrische Form haben kann und mit einem ringförmigen Verbindungsflansch 52 am freien Ende versehen ist.Because the pulling system of drill rigs should be as compact as possible should, it does not seem permissible to use either the diameter of the cable drums of the pulling mechanism or the width of the cable drums to be enlarged to adapt to a disc brake system. Essentially for this reason, Seheibenbrembremssysteme have not been available so far Widely used for brakable pulling mechanisms on drilling rigs been. It is therefore necessary that the disc brake system for the pulling units of drilling rigs on the limited space takes into account current designs of towing units. According to the invention The disc brake construction can expediently be designed according to FIGS. 1 to 5. According to FIGS. 3 and 4, a Adapter 36 may be provided which has a vertical, approximately circular section 38 with an approximately flat surface 40, which bears against the flat surface 42 on the flange 26 so that the adapter with respect to one of the flanges of the winch construction is aligned. A number of threaded bores 44 may be formed in the circular portion 38. The threaded holes receive a number of screws 46 which pass through suitable bores 48 in the flange of the winch drum. The adapter 36 may further include a transverse portion 50 which may have an approximately cylindrical shape and is provided with an annular connecting flange 52 at the free end.

Der Verbindungsflansch 52 ist mit einer annähernd ebenen, kreisförmigen Oberfläche 54 versehen, die etwa parallel zu der Oberfläche 40 des Adapters verläuft. Eine Anzahl von Gewindebohrungen 56 durchläuft den Verbindungsflansch 52 und nimmt Schrauben 58 auf, die sich durch Bohrungen 60 in einer etwa kreisförmigen Bremsscheibe 62 erstrecken.The connecting flange 52 is approximately flat, circular Surface 54 is provided, which runs approximately parallel to the surface 40 of the adapter. A number of threaded holes 56 passes through the connecting flange 52 and receives screws 58, which extend through bores 60 in an approximately circular brake disc 62 extend.

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Die Bremsscheibe 62 ist mit einer inneren Aussparung versehen, die durch eine ebene, kreisförmige Oberfläche 64 und eine zylindrische Oberfläche 66 .gebildet-wird, wobei die zylindrische Oberfläche konzentrisch ausgebildet ist, so daß die Bremsscheibe konzentrisch in Bezug auf die Achse 20 der Windentrommel 22 liegt. Die ebene, kreisförmige Oberfläche 64 ist im wesentlichen parallel zu einem Paar von einander gegenüberliegenden Bremsflächen 68 und 70 angeordnet, die auf der Bremsscheibe 62 ausgebildet sind. Da die ebene Oberfläche 64 in· enger Verbindung mit der Oberfläche 54 fest verbunden ist, ist die Bremsscheibe ausgerichtet mit den Bremsflächen 68 und 70, die etwa parallel zu dem Flansch 26 der Windentrommel 22 verlaufen, so daß der Flansch genau und glatt in Ausrichtung mit der Winde umläuft. Damit läuft die Trommel während des Bremsens gleichmäßig und ohne Vibrationen um.The brake disc 62 is provided with an inner recess which by a flat, circular surface 64 and a cylindrical Surface 66. Is formed, the cylindrical surface is designed concentrically so that the brake disc is concentric with respect to the axis 20 of the winch drum 22. The level, circular surface 64 is arranged substantially parallel to a pair of opposing braking surfaces 68 and 70, which are formed on the brake disc 62. Since the flat surface 64 in close connection with surface 54 connected, the brake disc is aligned with the braking surfaces 68 and 70, which are approximately parallel to the flange 26 of the winch drum 22 so that the flange rotates precisely and smoothly in alignment with the winch. So that the drum runs during the Braking evenly and without vibrations.

Wenn ein Scheibenbremssystem verwendet wird und die aufzunehmenden Kräfte ein erhebliches Ausmaß erreichen, wird es üblicherweise für notwendig gehalten, ein Scheibenbremssystem vorzusehen, bei dem die Bremskraft auf beide Seiten einer Bremsscheibe aufgebracht wird, damit ein Nachgeben der Bremsscheibe und eine Beschädigung aufgrund der aufgebrachten Kraft verhindert wird. Wenn sehr große Kräfte auftreten, wird es ebenfalls für günstig gehalten, bewegliche Bremsschuhe auf beiden Seiten einer umlaufenden Scheibe vorzusehen, wobei die Bremsschuhe in Bremseingriff gegen die Bremsflächen auf der Bremsscheibe gebracht werden können, ohne daß die Bremsscheibe einem seitlichen Schub ausgesetzt wird.When a disc brake system is used and the ones to be included Forces reach a considerable extent, it is usually used for held necessary to provide a disc brake system in which the braking force is applied to both sides of a brake disc, causing the brake disc to yield and damage is prevented due to the applied force. When very large forces occur, it is also considered to be favorable, movable Provide brake shoes on both sides of a rotating disc, with the brake shoes in braking engagement against the braking surfaces can be brought on the brake disc without the brake disc is exposed to a lateral thrust.

Zur Herstellung eines Bremseingriffes mit der Bremsscheibe 62 können Einrichtungen vorgesehen sein, die die beweglichen Bremsschuhe in Reibeingriff mit den Bremsflächen 68 und 70 der Bremsscheibe 72 drücken. Erfindungsgemäß können diese Einrichtungen im allgemeinen der Darstellung der Fig. 1 entsprechen, gemäß der eine Bremshalterung mit 72 bezeichnet ist, die einen Bremsrahmen 73 aufweist, der gewünschtenfalis aus einer einzigen Metallplatte bestehen kann. Wie in Fig. 1 gezeigt ist? sind an dem Bremsrahmen 73 obere und untere Paare von Bremsblöcken 74 _t 76 angebracht. die Bfemsblöcke sind an dem Bremsrahmen durch eine Anzahl von Schrauben 78 befestigt, die sich durch entsprechende Bohrungen inTo produce a braking intervention with the brake disk 62, devices can be provided which press the movable brake shoes into frictional engagement with the braking surfaces 68 and 70 of the brake disk 72. According to the invention, these devices can generally correspond to the illustration in FIG. 1, according to which a brake holder is designated by 72, which has a brake frame 73 which, if desired, can consist of a single metal plate. As shown in Fig. 1? are upper to the brake frame 73 and lower pairs of brake blocks 74 _t 76 attached. the brake blocks are fastened to the brake frame by a number of screws 78 which are inserted through corresponding holes in

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den Bremsblöcken und dem Bremsrahmen erstrecken. Jedes Paar der Bremsblöcke liegt aufgrund der Dicke des Bremsrahmens in einem Abstand, so daß ein Zwischenraum zur Aufnahme eines Teils der Bremsscheibe 62 gebildet wird. Die konstruktiven Einzelheiten der Bremsblöcke v/erden v>eiter unten erläutert.the brake blocks and the brake frame extend. Every pair of Brake blocks is due to the thickness of the brake frame at a distance, so that a gap for receiving part of the Brake disc 62 is formed. The structural details of the brake blocks are explained below.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, kann der Bremsrahmen 73 mit einem Schwenkansatz SO versehen sein, der eine Achsbohrung 82 aufweist. Eine Bremsrahmen-Fußpl'atte 84 ist an der Grundplatte 10 mit Hilfe von Schrauben 86 oder auf andere geeignete Art wie beispielsweise durch Schweißen oder dergleichen befestigt. Die Fußplatte kann ein Paar senkrechter Laschen mit ausgerichteten Bohrungen 90 aufweisen, die mit der Bohrung 82 des Schwenkansatzes 80 ausgerichter werden können. Eine Schwenkachse wie etwa ein Bolzen oder ein Zapfen 92 verläuft durch die ausgerichteten Bohrungen 82 und 90 und ist durch eine Mutter 94 in einer Stellung festgelegt, in der er als Achse dient. Eine Stützstrebe 79 kann an der Lagerstütze befestigt sein und mit Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben 81 versehen sein, mit deren Hilfe der Bremsrahmen in der in durchgezogenen Linien dargestellten Stellung festgelegt wird.As shown in Figs. 1 and 2, the brake frame 73 can with a Swivel attachment SO which has an axle bore 82 may be provided. A brake frame footplate 84 is attached to the base plate 10 with the aid fastened by screws 86 or in any other suitable manner such as by welding or the like. The footplate can have a pair of vertical tabs with aligned bores 90 that align with bore 82 of pivot boss 80 can be. A pivot axis such as a bolt or tenon 92 extends through aligned bores 82 and 90 and is fixed by a nut 94 in a position in which it serves as an axis. A support strut 79 can be attached to the bearing support be attached and provided with holes for receiving screws 81, with the help of which the brake frame in the solid line Lines shown position is set.

Wenn der Bremsrahmenmechanismus extrem schwer ist, beispielsweise 45 bis 1360 kg wiegt, wird es schwierig oder in einigen Fällen unmöglich, den Bremsrahmen zu Wartungszwecken zu handhaben. Folglich kann es wünschenswert sein, den Bremsrahmenmechanismus mit mechanischen Einrichtungen zum Bewegen zwischen der Betriebsstellung und der Außerbetriebsstellung zu versehen. Eine Einhängeöse 85 kann daher an dem Bremsrahmen 73 auf jede beliebige Art befestigt sein und dazu dienen, den Haken eines Kranes aufzunehmen, mit dessen Hilfe der Bremsrahmen um die Achsbohrung 82 zu schwenken, nachdem die Schrauben 81 entfernt sind und der Bremsrahmen somit frei schwenkbar ist. Der Kran kann den Bremsrahmen im Uhrzeigersinne um die Achsbohrung 82 bzw. den Zapfen 92 schwenken, bis das Gewicht des Bremsrahmens über den Schwenkpunkt hinausgelangt, so daß der Kran abgesenkt werden kann und der Bremsrahmen langsam und vorsichtig auf die Grundplatte 10 herabgelassen v/erden kann, auf der die Wartungsarbeiten auf einfache Weise durchgeführt werden können. Nach Abschluß der Wartungsarbeiten kann der BremsrahmenIf the brake frame mechanism is extremely heavy, for example, it weighs 45 to 1360 kg, it becomes difficult, or in some cases impossible to manipulate the brake frame for maintenance. Consequently it may be desirable to provide the brake frame mechanism with mechanical means for moving between the operating position and the inoperative position. A hanging loop 85 can therefore be attached to the brake frame 73 in any desired manner and serve to take up the hook of a crane, with the help of which the brake frame can be pivoted around the axle bore 82, after the screws 81 are removed and the brake frame is thus freely pivotable. The crane can move the brake frame clockwise pivot about the axle bore 82 or the pin 92 until the weight of the brake frame reaches beyond the pivot point, so that the crane can be lowered and the brake frame slowly and can be carefully lowered onto the base plate 10, on which the maintenance work can be carried out in a simple manner can. After the maintenance work has been completed, the brake frame

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mechanisch in seine Betriebsstellung mit Hilfe des Krans angehoben werden. - 'mechanically lifted into its operating position with the aid of the crane will. - '

Wenn der Breinsrahmenmechaiiismus ein beträchtliches Gewicht aufweist, ist es wünschenswert, daß er so gut wie möglich ausbalanciert ist. Folglich ist der Bremsrahmenmechanismus der vorliegenden Erfindung im wesent]ichen senkrecht mit leichtem Versatz gegenüber dem Schwenkpunkt angeordnet, so daß eine leichte Kraft entsteht, die den Bremsrahmen in Richtung der Bremsscheibe drückt. Dadurch wird es ermöglicht, daß der Bremsrahmen wirksam abgestützt wird, jedoch keine übermäßigen Kräfte auf die Bremsscheibe oder andere Bauteile des Windenmechanismus ausübt.If the broad-frame mechanism has considerable weight, it is desirable that it be balanced as well as possible. Thus, the brake frame mechanism is the present one Invention essentially vertical with a slight offset arranged opposite the pivot point, so that a slight force is created that the brake frame in the direction of the brake disc presses. This enables the brake frame to be effectively supported, but does not allow excessive forces on the brake disc or other components of the winch mechanism.

Es ist ebenfalls wünschenswert, den Bremsrahmen in Bezug auf die Bremsscheibe derart anzuordnen, daß er während des Bremsvorganges ■eher in Richtung der Bremsscheibe gezogen als von dieser fortgedrückt wird. Bei einer Drehrichtung der Bremsscheibe entsprechend dem Pfeil in Fig. 1 wird der Bremsrahmen durch die Bremskraft in Richtung der Bremsscheibe gezogen, so daß auf die Schwenkverbindung zwischen dem Bremsrahmen und der Basis eine Spannung ausgeübt wird. Diese Spannung wird auf die gesamte Bremsrahmenkonstruktion durch den Bremsvorgang ausgeübt.It is also desirable to arrange the brake frame with respect to the brake disc in such a way that it is during the braking process ■ pulled towards the brake disc rather than from it is pushed away. With a direction of rotation of the brake disc according to the arrow in Fig. 1, the brake frame is through the Braking force drawn in the direction of the brake disc, so that on the pivot connection between the brake frame and the base a Tension is exerted. This tension is exerted on the entire brake frame structure by the braking process.

Wenn die Bremsschuhe des Bremsmechanismus bis zu einem Punkt verschlissen sind, bei dem ein Austausch notwendig ist, oder wenn die Bremsblöcke oder Bremsschuhe gereinigt oder gewartet v/erden müssen, kann dies mit einer minimalen Totzeit für das Bremssystem erfolgen. Zum Austauschen, Reparieren oder Reinigen der Bremsschuhe oder Bremsblöcke werden die Schrauben 81 entfernt und der Bremsrahmen wird aus der Betriebsstellung, die in durchgezogenen Linien dargestellt ist, in die Außerbetriebsstellung geschwenkt, die in strichpunktierten Linien gezeigt ist.In dieser Außerbetriebsstellung, in der der Bremsrahmen auf der Grundplatte 10 liegt, liegen die Bremsschuhe frei. Da die Bremsschuhe lose in rechteckigen Aussparungen angeordnet sind, können sie durch die Bedienungspersonen ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen ausgewechselt werden. Nachdem neue Bremsschuhe in die Aussparungen eingesetzt sind, kann der Bremsrahraen einfach wieder in die BetriebsstellungWhen the brake shoes of the brake mechanism are worn to the point where they need to be replaced, or when the brake blocks or brake shoes have to be cleaned or serviced, this can be done with a minimal dead time for the brake system take place. To replace, repair or clean the brake shoes or brake blocks, the screws 81 are removed and the brake frame is moved from the operating position, which is shown in solid lines, to the inoperative position pivoted, which is shown in dash-dotted lines.In this inoperative position, in which the brake frame on the base plate 10 is, the brake shoes are exposed. Since the brake shoes are loosely arranged in rectangular recesses, they can through the Operators can be replaced without the aid of tools. After new brake shoes are inserted into the recesses are, the Bremsrahraen can simply return to the operating position

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geschwenkt werden und durch die Schrauben 81 an der Stütastrebe befestigt werden.be pivoted and through the screws 81 on the support strut be attached.

In Fig. 2 ist eine Einrichtung zur Befestigung eines Paares von Bremsblöcken an dem Bremsrahmen 73 gezeigt. Während sich Fig. 2 direkt auf die Verbindung des unteren Paares dar Bremsblöcke 76. mit dem Bremsrahmen bezieht, liegt es auf der Hand, daß das obere Paar der Bremsblöcke auf dieselbe Art an dem Bremsrahmen befestigt sein kann.In Fig. 2, a device for attaching a pair of brake blocks to the brake frame 73 is shown. While Fig. 2 directly to the connection of the lower pair of brake blocks 76. As is related to the brake frame, it is obvious that the upper pair of brake blocks attach to the brake frame in the same manner can be.

Das untere Paar der Bremsblöcke kann Bremsblockelernente 96 und 98 umfassen, die eine Anzahl von Bohrungen 100 aufweisen, die mit einer Anzahl von Bohrungen 102 in dem Bremsrahmen ausgerichtet sind. Die Schrauben 104 erstrecken sich durch die ausgerichteten Bohrungen und tragen Muttern 106 zur Befestigung der Bremsblockelemente an dem Bremsrahmen. Obwohl dies nicht notwendig für den Bremsbetrieb ist, können die Bohrungen 100 an den Enden erweitert sein und die Köpfe 108 der Schrauben und die Muttern 106 in versenkter Form aufnehmen. Durch dieses Merkmal entsteht eine glatte und ungestörte äußere Bremsblockoberfläche, und die Gesamtabmessungen des Bremsblocksystems v/erden verringert.The lower pair of chocks may include chock components 96 and 98 comprising a number of bores 100 that are aligned with a number of bores 102 in the brake frame. The bolts 104 extend through the aligned bores and carry nuts 106 for securing the chock members the brake frame. Although this is not necessary for the braking operation, the bores 100 can be enlarged at the ends and the Receiving heads 108 of the screws and nuts 106 in a countersunk form. This feature creates a smooth and undisturbed outer chock surface, and the overall dimensions of the chock system v / earth reduced.

Es ist vorteilhaft, Bremsschuhe zum Erfassen der Bremsflächen der Bremsscheibe vorzusehen und einen Mechanismus zur Erteilung einer Bremsbewegung an die Bremsschuhe beim Bremsen zu verwenden. Erfindungsgemäß weisen die Bremsschuhe und die Bremsschuh-Betätigxmgseinrichtungen vorzugsweise die Form der Fig. 5 auf, in der Aussparungen in den Bremsblöcken 96 und 98 gezeigt sind. Die Aussparungen können einen et;wa rechteckigen Abschnitt 110 und ein Paar etwa zylindrische Aussparungs-Abschnitte 112 und 114 aufweisen. It is advantageous to provide brake shoes for detecting the braking surfaces of the brake disc and a mechanism for issuing a Braking motion to use the brake shoes when braking. According to the invention have the brake shoes and the brake shoe actuating devices preferably the shape of Fig. 5, in which recesses in the brake blocks 96 and 98 are shown. The recesses can have an approximately rectangular section 110 and a A pair of approximately cylindrical recess sections 112 and 114 have.

Ein etwa rechtwinkeliger Bremsschuh befindet sich in dem etwa rechtwinkeligen Abschnitt 110 und kann eine metallische Grundplatte 116 umfassen, an der auf jede beliebige geeignete Weise eine Bremsplatte 118 anhaftet, die in Bremseingriff mit der Bremsfläche der Bremsscheibe gelangen kann. Jeder der Bremsschuhe ist lose innerhalb der etwa rechtwinkeligen Bremsschuh-Aussparung angeord-An approximately right-angled brake shoe is located in the approximately right-angled one Section 110 and can be a metallic base plate 116 to which a brake plate 118 is adhered in any suitable manner which is in braking engagement with the braking surface of the Brake disc can get. Each of the brake shoes is loosely arranged within the approximately right-angled brake shoe recess.

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net und wird in der Aussparung lediglich durch die in dem Zwischenraum zwischen den Bremsblöcken befindliche Bremsscheibe gehalten. Die Bremsschuhe können sich daher hin- und herbewegen und daher in vollkommene Ausrichtung mit der Bremsfläche der Bremsscheibe gelangen. Dadurch wird sichergestellt, daß ein genauer Eingriff zwischen der Bremsscheibe und den Bremsschuhen eintritt, und zwar auch dann, wenn die Herstellungstoleranzen groß sind, so daß die Bremsfähigkeit verbessert wird.net and is only used in the recess by the Space between the brake blocks located brake disc held. The brake shoes can therefore move back and forth and therefore come into perfect alignment with the braking surface of the brake disc. This will ensure that a more accurate Engagement between the brake disc and the brake shoes occurs, even if the manufacturing tolerances are large so that the braking ability is improved.

Zum Bewegen der schwimmend angeordneten Bremsschuhe kann ein Paar Kolben. 120 und 122 .innerhalb der zylindrischen ausgesparten Abschnitte 112 und 114 vorgesehen sein, die gegenüber den zylindrischen Wänden der Aussparungen durch Dichtelemente 124 abgedichtet sind, die gewünschtenfalls die Form von elastischen O-Ringen aufweisen oder auf andere geeignete Art ausgebildet sein können.To move the floating brake shoes can be a pair Pistons. 120 and 122 inside the cylindrical recessed portions 112 and 114 may be provided opposite the cylindrical Walls of the recesses are sealed by sealing elements 124, which if desired have the form of elastic O-rings or can be designed in any other suitable manner.

Zum Einlassen eines Druckfluids, etwa eines Hydraulikfluids_r in die zylindrischen Aussparungen unterhalb der Kolben 120 und 121 ist ein Durchlaß 126 durch den Bremsblock gebohrt, der mit den zylindrischen Aussparungen 112 und 114 durch Querleitungen 128 und 130 in Verbindung steht. Ein Ende des Durchlasses 126 kann mit Innengewinde zur Aufnahme eines Gewindestopfens 132 versehen sein, der einen Verschluß an einem Ende des Durchlasses bildet. Das gegenüberliegende Ende des Durchlasses 126 kann ebenfalls Innengewinde zur Aufnahme eines Rohrverbindungstücks 134 aufweisen, durch das Druckfluid zur Bremsbetätigung hindurchströmen kann.A passage 126 is drilled through the brake block for admitting a pressure fluid, such as hydraulic fluid _r, into the cylindrical recesses below the pistons 120 and 121. One end of the passage 126 may be internally threaded to receive a threaded plug 132 which forms a closure at one end of the passage. The opposite end of the passage 126 can also have internal threads for receiving a pipe connection piece 134 through which pressurized fluid for brake actuation can flow.

Die Bremsschuhe werden von dem Bremseingriff mit der Bremsscheibe durch jede geeignete Einrichtung zurückgezogen, wie etwa durch einen federbetätigten Rückholmechanismus gemäß Fig. 5. Eine Anzahl von Bohrungen 127 befindet sich in den Bremsblöcken 96. .Die Bohrungen weisen einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser auf, der eine ringförmige Schulter 129 bildet. Schrauben befinden sich innerhalb der Bohrungen. Die Schrauben weisen einen Abschnitt 131 mit verringertem Durchmesser und Außengewinde auf, der in Gewindebohrungen in der Grundplatte 116 geschraubt ist.The brake shoes are withdrawn from braking engagement with the brake disc by any suitable means, such as by a spring-operated return mechanism according to FIG. 5. A number of bores 127 are located in the brake blocks 96. The bores have a reduced diameter portion that defines an annular shoulder 129. There are screws inside the holes. The screws have a portion 131 with reduced diameter and external threads, which in threaded bores is screwed into the base plate 116.

Federn 133 umgeben den mittleren Schaftbereich der Schrauben undSprings 133 surround the central shaft area of the screws and

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dienen dazu, die Grundplatte und die Bremsplatte 118 in die Aussparung 110 zurückzuziehen. Die Bremsschuhe werden auf diese Weise durch die Federn 133 nach jedem.Bremsvorgang zurückgezogen, so daß eine unnötige Bremswirkung des Bremssystems vermieden, wird.serve to the base plate and the brake plate 118 in the To withdraw recess 110. The brake shoes are pulled back in this way by the springs 133 after each braking process, so that an unnecessary braking effect of the braking system is avoided.

Es ist notwendig, einen Mechanismus zur Steuerung der Bewegung der Kolben und Bremsschuhe vorzusehen, damit die Bremswirkung wahlweise eintritt. Erfindungsgemäß kann das Steuersystem zur Einschaltung des Bremsvorganges zweckmäßigerweise gemäß Fig. 9 auo-r gebildet sein, gemäß der eine Druckgasquelle S, die beispielsweise Druckluft liefert, als Hauptantriebskraft zur Einleitung des Bremsvorganges vorgesehen ist. Eine Zufuhrleitung 140 leitet das Druckgas durch einen Filter F und ein Regelventil R und führt das Druckgas mit einem vorbestimmten Druck zu einem Regelventil C, das mit einem Betätigungshebel 142 versehen sein kann, der von Hand zur Steuerung des Bremssystems betätigbar sein kann. Eine Steuerleitung 144 erstreckt sich von dem Steuerventil C zu einen Sicherheitsventil 146, wie es beispielsweise von der Firma Westinghouse.Air Brake Co. unter der Bezeichnung Wabco H5 Relayair vertrieben wird.It is necessary to provide a mechanism to control the movement of the pistons and brake shoes in order to achieve the braking effect optional entry. According to the invention, the control system for switching on the braking process can expediently according to FIG be formed, according to which a compressed gas source S, for example Compressed air supplies, is provided as the main driving force for initiating the braking process. A supply line 140 conducts this Pressurized gas through a filter F and a control valve R and leads the pressurized gas at a predetermined pressure to a control valve C, which can be provided with an actuating lever 142 which can be actuated by hand to control the braking system. One Control line 144 extends from control valve C to a safety valve 146, such as that from the company Westinghouse.Air Brake Co. under the name Wabco H5 Relayair is distributed.

Wenn Druckfluid aus der Steuerleitung 144 über die Leitung 150 zu dem Sicherheitsventil 146 gelangt, tritt dieser Fluiddruck, sofern er über einem vorbestimmten Mindestwert liegt, mit einem Luft/öl-Verstärker in Berührung, der das hydraulische System erregt. Eine Leitung 148 steht in Verbindung mit dem Sicherheitsventil 146 und über ein Rückschlagventil 154 mit einem Sammelbehälter 156 und einer Sammelbehälter-Zufuhrleitung 158. Eine Leitung 160 ist mit dem Rückschlagventil 146 verbunden und leitet Druckfluid von dem Rückschlagventil zu einem Luft/öl-Verstärker 162, der seinerseits unter Druck stehendes Hydraulikfluid an die Leitungen 136 zur Versorgung der Kolben der Bremsschuhe abgibt.When pressurized fluid from the control line 144 reaches the safety valve 146 via the line 150, this fluid pressure, if it is above a predetermined minimum value, comes into contact with an air / oil booster which excites the hydraulic system. A line 148 is in communication with the safety valve 146 and via a check valve 154 to a sump 156 and a sump supply line 158. A line 160 is connected to the check valve 146 and carries pressurized fluid from the check valve to an air / oil booster 162, which in turn delivers pressurized hydraulic fluid to the lines 136 for supplying the pistons of the brake shoes.

Der Luft/öl-Verstärker kann einen doppelt v/irkenden Kolben 164 . mit einer großen Oberfläche 166 an einem Ende und einer relativ kleinen Oberfläche 168 am entgegengesetzten Ende aufweisen. Fluiddruck aus der Leitung 160 gelangt auf die große Oberfläche 166 des Kolbens und bewirkt über die kleine Oberfläche 168 des The air / oil booster may have a double acting piston 164. with a large surface 166 at one end and a relatively small surface 168 at the opposite end. Fluid pressure from line 160 reaches the large surface 166 of the piston and effects through the small surface 168 of the

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Kolbens eine wesentliche Druckerhöhung des Hydraulikfluids. Beispielsweise entsteht bei einem Oberflächenverhältnis von 25:1 bei einem aufgebrachten Druck von "7,03 kg/cm auf der gro3 en Ober-Piston significantly increases the pressure of the hydraulic fluid. For example arises at a surface ratio of 25: 1 with an applied pressure of "7.03 kg / cm on the large upper

2 fläche ein ausreichender hydraulischer Druck (176 kg/cm ) zur Betätigung des Bremsmechanismus selbst bei sehr starker Belastung.2 area has sufficient hydraulic pressure (176 kg / cm) Actuation of the brake mechanism even under very heavy loads.

Für eine korrekte Arbeitsweise des Sicherheitsventils 146 muß der Gasdruck/ der durch die Steuerleitung 146 in das Sicherheitsventil eingeleitet wird, wenigstens einen vorbestimmten Mindestwert aufweisen. Wenn aus irgendeinem Grunde der Gasdruck innerhalb der Leitung 150 unter den vorbestimmten Mindestwert abfällt, wie es beispielsweise bei einem Bruch der Flüssigkeitszufuhrleitung auftreten kann, wird das Sicherheitsventil automatisch in eine Stellung eingestellt, in der der Rückstrom des Druckgases in die Leitung 148 und eine Verbindung des Luftdruckes zwischen dem Sammelbehälter und dem Luft/Öl-Verstärker über die Zufuhrleitung 158 ausgeschlossen ist. Wenn dies der Fall ist, tritt der Gasdruck innerhalb des Sammelbehälters, der sich auf dem Maximalwert des Druckes in der Steuerleitung 144 befindet, in Verbindung mit der großen Oberfläche 166 des Kolbens 164. Wenn sich der SammelbehälterFor the safety valve 146 to function correctly, the gas pressure must enter the safety valve through the control line 146 is initiated, have at least a predetermined minimum value. If, for any reason, the gas pressure within line 150 falls below the predetermined minimum value, such as For example, if the liquid supply line breaks, the safety valve is automatically in one position set, in which the return flow of the pressurized gas in the line 148 and a connection of the air pressure between the collecting container and the air / oil booster via supply line 158 is excluded. When it does, the gas pressure occurs inside the collecting container, which is at the maximum value of the pressure in the control line 144, in connection with the large surface 166 of the piston 164. When the sump

156 beispielsweise auf einem Druck von 7,03 kg/cm befindet, leitet das Sicherheitsventil automatisch diesen Druck an den Luft/Öl-Ver-156 is at a pressure of 7.03 kg / cm, for example the safety valve automatically applies this pressure to the air / oil

stärker, so daß das HydraulikfIuid auf einen Druck von 176 kg/cm gelangt, der von dem Verstärker an die Leitung 136 weitergegeben wird, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, und der gleichzeitig an alle Bremsblöcke gelangt. Die Kolben 120 und 122 jedes Bremsblockes werden sofort bewegt und drücken die zugehörigen Bremsschuhe gegen die Flächen der Bremsscheibe.stronger, so that the hydraulic fluid to a pressure of 176 kg / cm which is passed from the amplifier to line 136, as shown in FIG. 9, and which is passed on to all of them simultaneously Brake blocks got. The pistons 120 and 122 of each brake block are moved immediately and press the associated brake shoes against the surfaces of the brake disc.

Die Bremssteuerung kann wieder eingestellt werden, indem lediglich Gasdruck aus der Steuerleitung 144 zu dem Sicherheitsventil mit einem Druck oberhalb des vorbestimmten notwendigen Mindestdruckes für den Betrieb des Sicherheitsventils geleitet wird.The brake control can be adjusted again by merely Gas pressure from the control line 144 to the safety valve at a pressure above the predetermined necessary minimum pressure for the operation of the safety valve.

In Fig. 7 und 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die eine Bremsscheibe aufweist, die während des Betriebes gekühlt wird, so daß das Problem des Brems-Fading, das heißt des Nachlassens der Bremswirkung, und der Erhöhung des Ver-7 and 8 is a modified embodiment of the invention shown, which has a brake disc which is cooled during operation, so that the problem of brake fading, the means the decrease in the braking effect, and the increase in

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_ ₁₅ - 2U7832_ ₁₅ - 2U7832

schleißes der Bremsflächen auf den Bremsschuhen und der Bremsscheibe wesentlich reduziert wird. Erfindungsgemäß kann das fluidgekühlte Bremsscheibensystem zweckmäßigerweise die Form der Fig. und 8 auf v/eisen, in denen eine Bremsscheibe 170 gezeigt ist, die mit einer Anzahl von Schrauben 172 an einem Bremsscheiben-Adapter 174 befestigt ist, der dem Adapter 36 gemäß Fig. 4 entspricht. Die Bremsscheibe 170 weist Seitenwände 176 und 178 auf, die befestigt sind an oder einstückig ausgebildet sind mit einem ümfangsteil 182, das mit den Seitenwänden 176 und 178 zur Bildung eines ringförmigen Kühlraums 184 verschweißt sein kann. Eine Zufuhrleitung 188 leitet das Kühlfluid wie Wasser aus einer geeigneten Quelle in den Kühlraum 184, und eine Auslaßleitung 190 leitet das Kühlfluid aus dem Kühlraum 184 an eine geeignete Stelle zur weiteren Verwendung. Während das Kühlfluid durch den Kühlraum 184 zirkuliert, nimmt es Wärme der umgebenden Metallkonstruktion auf, und die Wärme wird durch das Kühlmittel über die Auslaßleitung 190 abgeführt. Die Reibflächen der Bremsscheibe werden auf diese Weise auch bei längerem Betrieb nicht überhitzt.wear of the braking surfaces on the brake shoes and the brake disc is significantly reduced. According to the invention, the fluid-cooled Brake disk system expediently takes the form of FIGS. 8 and 8, in which a brake disk 170 is shown, which is fastened with a number of screws 172 to a brake disk adapter 174, which corresponds to the adapter 36 according to FIG. The brake disc 170 has side walls 176 and 178 which are attached to or formed in one piece with a circumferential part 182, with the side walls 176 and 178 to form a annular cooling chamber 184 can be welded. A feed line 188 directs the cooling fluid such as water from a suitable Source into the cooling space 184, and an outlet conduit 190 directs the cooling fluid from the cooling space 184 to a suitable location for further processing Use. As the cooling fluid circulates through the cooling space 184, it picks up heat from the surrounding metal structure, and the heat is carried by the coolant via outlet conduit 190 discharged. In this way, the friction surfaces of the brake disc are not overheated, even during prolonged operation.

Erfindungsgemäß wird folglich ein neuartiges Scheibenbremssystem für Seilwinden von Bohrgestell-Zugwerken oder dergleichen vorgeschlagen, das besonders geeignet für eine maximale Bremsleistung ist und eine zwangsläufige Blockierung der Seiltrommel gestattet/ wenn der Druck des Betätigungsfluids unter einen vorbestimmten Mindestwert abfällt. Der Bremsscheibenmechanismus der Erfindung schließt das Problem der Totgangbewegung aus, das üblicherweise bei selbsterregten Bandbremssystemen auftritt. Bei einem Bremsbetrieb unter Verwendung des erfindungsgemäßen Scheibenbremssystems wird glatt und wirkungsvoll gebremst, da die Bremsschuhe die Bremsflächen der Bremsscheibe zu jedem Zeitpunkt wegen ihrer schwimmenden Lagerung voll erfassen, so daß eine mangelhafte Ausrichtung aufgrund von Toleranzen ausscheidet.According to the invention there is consequently a novel disc brake system proposed for winches of drilling rig pulling units or the like, which is particularly suitable for maximum braking power and a positive blocking of the cable drum is allowed / if the pressure of the actuating fluid falls below a predetermined Minimum value drops. The brake disc mechanism of the invention eliminates the problem of backlash motion that is common occurs in self-excited band brake systems. During a braking operation using the disc brake system according to the invention, braking is smooth and effective because the brake shoes the braking surfaces of the brake disc fully grasp at any point in time because of their floating mounting, so that poor alignment is eliminated due to tolerances.

Der erfindungsgemäße Bremsmechanismus kann'ohne weiteres und mit geringen Kosten an die Stelle einer herkömmlichen Bandbremse oder Trommelbremse gesetzt werden, so daß die Bremsleistung einer Seiltrommel höher angesetzt werden kann, als es mit den herkömmlichen Bandbremsen möglich wäre.The braking mechanism according to the invention can without further ado and with can be put in place of a conventional band brake or drum brake at low cost, so that the braking performance of a cable drum can be set higher than would be possible with conventional band brakes.

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Wenn die Reibfläche der Bremsschuhe verschlissen ist, kann der Bremsrahmen von der oberen Stütze losgeschraubt und.von der
Bremsscheibe fortgeschwenkt werden, so daß die Bremsschuhe der Bremsblöcke freiliegen. Da die Bremsschuhe lediglich lose innerhalb der Aussparungen liegen, können sie einfach ohne Verwendung von Werkzeugen entfernt oder ausgetauscht werden. Wenn ein Austausch der Bremsschuhe erforderlich ist, kann dies in
wenigen Minuten geschehen, so daß die Totzeit des Bremssystems erheblich im Vergleich zu der für die Reparatur von Bandbremsen erforderlichen Zeit verringert wird.When the friction surface of the brake shoes is worn, the brake frame can be unscrewed from the upper support and from the
Brake disc are pivoted away so that the brake shoes of the brake blocks are exposed. Since the brake shoes are only loosely within the recesses, they can easily be removed or replaced without the use of tools. If the brake shoes need to be replaced, this can be done in
a few minutes, so that the dead time of the braking system is significantly reduced compared to the time required to repair band brakes.

Die Unterhaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems wird stark vereinfacht, indem fluidgekühlte Bremsscheiben vorgesehen werden, die den Verschleiß verringern und das Problem des Brems-Fading überwinden, das üblicherweise bei überhitzten Bremsen eine Rolle spielt.The maintenance of the braking system according to the invention becomes strong simplified by providing fluid-cooled brake discs that reduce wear and the problem of brake fading that usually plays a role in overheated brakes.

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Claims

1. Cable winch drum braking device with a rope through Rotation winding and unwinding, limited at the front by flanges, supported by a base plate Winch drum, characterized by a Brake disc (62, 170) on at least one of the flanges (26) in an arrangement spaced apart from this in the radially outer area to form inner and outer braking surfaces (68, 70), through a brake frame (73) attached to the base plate (10) for receiving a pair of spaced apart ' Brake shoe holders (74, 76; 96, 98) for holding brake shoes opposite the two braking surfaces (68, 70) of the brake disc (62, 170) and by means (120, 122) for controllable application of the brake shoes against the braking surfaces (68, 70) the brake disc (62, 170).

2. Braking device according to claim 1, characterized in that that the brake frame (73) the brake shoe holders (74, 76, 96, 98) in a position with respect to the Brake disc (62, 170) in which the brake frame is tensioned by the braking forces that occur.

3. Braking device according to claim 1 or 2, characterized in that that the brake frame (73) is arranged pivotably with respect to the base plate (10) and the winch drum (22) and is movable between an approximately vertical operating position into an inoperative position on the base plate (10) is.

4. Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake frame (73) an elongated arm region adapted to the outer circumference of the brake disk (62, 170) and an arm region connected to it, pivotally connected to the base plate (10) pivot extension (80) comprises that the brake shoe holders (74, 76, 96, 98) are attached to the arm area and that are detachable

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Fastening devices (81, 79) with the arm area in the vertical operating position are connected.

.

5. Braking device according to claim 4, characterized e "i c h η e t that the brake shoe holders have a number of Pairs of brake blocks (74, 76), each pair comprising a block on the side of a braking surface (68, 70) of the brake disk (62, 170) comprises that brake shoes are carried by the brake blocks, that the brake blocks are hydraulic actuating devices (120, 122 ...) to generate the braking movement of the brake shoes and that hydraulic control devices (Fig. 9) are provided for controlling the actuating devices.

6. Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the arm region of the Brake frame (73) has approximately the same thickness as the brake disc (62, 170).

7. Braking device according to claim 5, characterized in that that the hydraulic actuating devices (120, 122 ...) for a simultaneous actuation of the brake shoes are designed.

8. Braking device according to one of the preceding claims, characterized by devices (85 ...) for mechanically pivoting the brake frame (73).

9. Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc (62, 170) has approximately the same diameter as one of the flanges (26).

10. Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc (62, 170) is removably attached to one of the flanges (25).

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-1S-

η. Braking device according to one of the preceding claims, characterized by a cold room (184) in the brake disc (170) and connections (188, 190) for the supply and discharge of a coolant.

12. Braking device according to one of the preceding claims, characterized by an approximately circular Brake disc adapter (36, 174) in connection with the flange (26) in a concentric arrangement with respect to the Winch drum (22) with a vertical, approximately circular section (38) for connection to the flange (26) and a approximately cylindrical section (50) which extends transversely to the circular section (38), wherein the brake disc supported by the adapter at a distance from and substantially parallel to the flange (26).

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