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Scheibenbremse
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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit wenigstens einer umlaufenden
Breis scheibe zur Absorbierung großer Bremse energien, bei welcher die Bremsscheibe
gegen einen Widerlagerring mittels wenigstens eines Druckringes andrückbar ist.
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Bremsen dieser Art werden insbesondere für Abrollungen mit großen
trägen Nassen, wie Papier- und Pappenbahnen, Draht-und Subeltromseln, Aufwicklungenvon
Kunstxtoffbahnen und von Stahlblechen verwendet Ferner werden Bremsen dieser Art
als Dauerbremsen auf Prüfständen eingesetzt.
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Bei einer bekannten Bremse der eingangs genannten Art wird der Druck
ani den Druckring durch einen Ringschlauchaufgebracht,
der pneumatisch
oder hydraulisch aufblasbar ist und auf der dem Druckring gegenüberliegenden Seite
ebenfalls gegen ein Widerlager anliegt.
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Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß ein solcher
Schlauch einmal verschleißanfällig ist, daß aber zum anderen bei Funktionsunfähigkeit
des Schlauches die gesamte Bremse und damit die gesamte Anlage oder die Teilanlage
stillgesetzt werden muß. Durch die hierdurch bedingten Totzeiten entstehen erhebliche
zusätzliche Kosten, die sich insbesondere als Folgekosten für die nachfolgenden
maschinellen Einrichtungen bei Abrollanlagen der oben beschriebenen Art niederschlagen.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Bremse der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei einem Verschleiß der auf den
Druckring wirkenden Betätigungsteile eine Auswechslung und/oder Reparatur dieser
Teile möglich ist, ohne daß die Bremse und/oder die Gesamtanlage stillgesetzt werden
muß.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Betätigungseleiente
in Form von Druckmittelaggregatenvorgesehen sind, die am Breisengehäuse Über den
Unfang des Druckringes gleichmäßig verteilt angeordnet und unabhängig voneinander
einzeln
auswechselbar sind, wobei die Druckmittelaggregate jeweils wenigstens eine auf den
Druckring wirkende Druckplatte aufweisen.
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Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß auch bei Ausfall eines dieser
Betätigungselemente das einzelne Betätigungselement ausgewechselt werden kann, ohne
daß die Bremse oder die Anlage stillgesetzt werden muß, weil für die relativ kurze
Zeit des Austausches die übrigen Druckmittelaggregate die Funktion des auszutauschenden
Elementes mit übernehmen können.
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Hierbei kann in besonders zweckmäßiger Weise eine Schaltvorrichtung
vorgesehen sein, die bei Still setzung eines Druckmittelaggregates die Drnckmittelzufuhr
zu den verbleibenden Druckmittelaggregaten um ein dem Kraftbedarf des stillgesetzten
Druckmittelaggregates entsprechendes Maß erhöht.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist damit nicht nur bei Störungen im
Betrieb der Bremse vorteilhaft einsetzbar, sondern sie gestartet auch die fortlaufende
Wartung während des Betriebes, so daß Überprüfungen und Wartungen der Einzelelemente
vorsorglich bereits stattfinden können, bevor Störungen auftreten.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin,
daß
es die große Anzahl der Einzelelemente gestattet, den Anpreßdruck sehr viel feinfühliger
zu stufen als dies bei den bekannten Anordnungen möglich war. Zwar ist bei der eingangs
beschriebenen mit einem Schlauch arbeitenden bekannten Anordnung bereits vorgesehen
gewesen, zur Druckanpassung einen zweiten Schlauch konzentrisch zum ersten anzuordnen,
jedoch gestattet ein derartiger Aufbau rein baulich in der Praxis lediglich eine
Anordnung, die mit zwei Schläuchen arbeitet, während die erfindungsgemäße Anordnung
es ermöglicht, eine größere Anzahl von Betätigunglelementen vorzusehen.
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Schließlich hat die erfindungsgemäße Anordnung gegenüber der mit einem
Schlauch arbeitenden bekannten Anordnung den Vorteil eines selbsttätigen Verschleißausgleiches.
Bei der bekannten Anordnung hat nämlich der Schlauch nur einen begrenzten Hub, was
sich bei dem zwangsläufig auftretenden Verschleiß der einzelnen Bremsenteile nachteilig
auswirkt, weil die vom Schlauch beaufschlagte spezifische Fläche sich bei einem
weiteren Aufblasen des Schlauches verkleinert. Aus diesem Grunde sind bei der bekannten
Anordnung Distanzscheiben vorgesehen, die mit zunehmendem Verschleiß sukzessiv herausgenommen
werden. Im Gegensatz dazu kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung von vornherein
der gesamte für den zu erwartenden Verschleiß der Bremse notwendige Hub erzeugt
werden.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene einzelne Druckmittelaggregat kann
in an sich bekannter Weise aus Kolben und Zylinder bestehen, wobei die Kolbenstange
auf die Druckplatte wirkt und/oder mit dieser ortsfest verbunden ist. Eine derartige
Ausbildung eignet sich insbesondere für baulich kleine Ausführungen der erfindungsgemäßen
Bremse. Hierbei kann insbesondere der Zylinder in die Wandung des Bremsengehäuses
einschraubbar ausgebildet sein, so daß nach seiner Entfernung der Kolben zugänglich
ist.
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Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Druckplatte an dem einen
Ende einer Kolbenstange des Druckmittelaggregates angeordnet ist, deren anderes
mit einer Stitzplatte versehenes Ende von einer Membran überspannt ist, die ihrerseits
innerhalb eines ortsfesten am Bremsengehäuse befestigbaren Gehäusedeckels angeordnet
ist, wobei ein Druckmittel zwischen die Außenfläche der Membran und die Innenwandung
des Gehausedeckels einbringbar ist0 Damit ergibt sich eine weich und relativ verschleißarm
arbeitende Betätigung für die in der Wandung des Bremsengehäuses verschieblich geführte
und die Druckplatte tragende Kolbenstange und es ergibt sich insbesondere die Möglichkeit,
bei einer Wartung oder Reparatur lediglich den Gehäusedeckel und/oder die Membran
zu entfernen, die übrigen Teile des Druckmittelaggregates aber sitzensulassen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann in vorteilhafter Weise auf Bremsen
mit nur einer Bremsscheibe und nur einem Druckring angewandt werden, wobei sowohl
der Druckring als auch der Widerlagerring mit Kühlmittelkanälen für Kühlwasser oder
auch Kühlluft in an sich bekannter Weise versehen sein können.
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Darüber hinaus kann aber die erfindungsgemäße Anordnung auch auf weitere
Bremsen mit mehreren Bremsscheiben und mehreren Druckringen angewandt werden.
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Die Anzahl der verwendeten Druckmittelaggregate richtet sich insbesondere
nach der Größe der Bremsen bzw. nach der Größe der auf zunehmenden Bremskräfte.
Bei üblichen Ausführungen ist es zweckmäßig, wenn über den Umfang vier derartige
Druckmittelaggregate gleichmäßig verteilt sind. Je größer die Bremsen und je größer
damit die Breiskräfte werden, desto größer kann ggfls.
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die Anzahl der zu verwendenden Druckmittelaggregate sein. Selbstverständlich
ist es so, daß die zusätzliche Beaufschlagung der verbleibenden Aggregate umso geringer
wird, je größer die Anzahl der Aggregate ist. Ggfls. kann bei einer größeren Aggregatanzahl
auch auf eine zusätzliche Beaufschlagung verzichtet werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Schnitt gemäß der Linie I-I nach
Fig. 2 einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
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Fig0 2 ist die Ansicht II-II nach Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine Teilansicht ähnlich Fig. 2 bei einer anderen Ausführungsform.
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In Fig. 1 ist eine Scheibenbremse mit einer umlaufenden Bremsscheibe
1 dargestellt, die gegen einen Widerlagerring 2 mittels eines verschieblichen Druckringes
3 andrückbar ist. Der Druckring 3 ist an einem Gehäusezwischenstück 4 verschieblich
gelagert. Die Bremsscheibe 1 sitzt auf einer drehbar gelagerten Nabe 5, die ihrerseits
auf einer abzubremsenden Welle angeordnet wird.
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Der Druckring 3 wird durch mehrere Betätigungselemente 6 beaufschlagt
(vgl. Fig. 2), die über den Umfang des Druckringes 3 gleichmäßig verteilt am Bremsengehäuse
angeordnet sind.
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Die Druckmittelaggregate 6 weisen jeweils eine Druckplatte 7 auf,
die gegen den Druckring 3 wirkt und die an dem einen Ende einer Kolbenstange 8 angeordnet
ist, an deren anderem Ende eine Stützplatte 9 vorgesehen ist, die die Stirnfläche
der Kolbenstange
8 vergrößert. Die Stützplatte 9 ist von einer
Membran 10 überspannt, die ihrerseits innerhalb eines ortsfesten am Bremsengehäuse
11 mittels Schrauben 12 (vgl. Fig. 2) befestigbaren Gehäusedeckels 13 angeordnet
und mit ihrem Rand 10a - wie dargestellt - zwischen den Gehäusedeckel 13 und dem
Bremsengehäuse 11 festgespannt ist.
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Die Kolbenstange 8 ist in der Wandung des Bremsengehäuses 11 verschieblich
geführt. Ein Druckmittelkanal 14 dient der Zufuhr eines Druckmittels zwischen den
Gehäusedeckel 13 und die Außenfläche der Membran 10.
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Der Druckring 3 ebenso wie der Widerlagerring 2 sind bein dargestellten
Ansführungsbeispiel mit Kühlmittelkanälen 15 und 16 versehen, die vorzugsweise der
Aufnahme von Kühlwasser dienen.
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Fig. 2 ist die Ansicht II-II nach Fig. 1 und läßt erkennen, daß beim
dargestellten Ausführungsbeispiel vier Druckmittelaggregate 6 vorgesehen sind, deren
Gehäusedeckel 13 jeweils mit sechs Schrauben 12 an dem Bremsengehäuse 11 befestigt
sind.
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Die Druckmittelzufuhr zu den einzelnen Druckmittelaggregaten 6 erfolgt
nach Fig. 2 über schematisch angedeutete Ventile 17.
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Wie ersichtlich, können beim dargestellten Ausführungsbeispiel
durch
Lösen der Schrauben 12 die einzelnen Gehäusedeckel 13 auch während des Betriebes
nach Abschaltung der Druckmittelzufuhr mittels des Ventiles 17 sehr leicht abgenommen
werden, so daß die Membran 10 als verschleißanfälligstes Teil ausgewechselt und
das Druckmittelaggregat gewartet werden kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 besteht das Druckmittelaggregat
aus einem Kolben 18, der in einem Zylinder 19 angeordnet ist. Der Kolben 18 ist
an der Kolbenstange 8 befestigt, die ihrerseits über einen Einschraubstutzen 20
die auf den Druckring 3 wirkende Druckplatte 7 trägt. Die Außenwandung des Zylinders
19 ist mit einem Gewinde 21 versehen, mit welchem der Zylinder 19 auswechselbar
in eine mit einem Muttergewinde versehene kreisförmige Ausnehmung 22 in der Wandung
des Bremsengehäuses 11 eingeschraubt werden kann.
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Zum Zwecke der Reparatur und zum Zwecke der Wartung kann also der
Zylinder 19 ausgeschraubt werden, so daß der Kolben 18 zugänglich ist und der Kolben
selbst und/oder Verschleißteile - beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein 0-Ring
25 - ausgewechselt werden können. Zum Zwecke der Auswechslung kann hier beispielsweise
auch die Kolbenstange 8 aus der Druckplatte 7 herausgeschraubt werden.
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Die Druckmittelzufuhr bei der Anordnung nach Fig. 3 ist mit 23 und
Entlastungsbohrungen in der Wandung des Bremsengehäuses 11 sind bei beiden Ausführungen
mit 24 bezeichnet.
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