DE2824923C3 - Bremsvorrichtung mit einer dynamischen und einer mechanischen Bremse - Google Patents

Description

a) daß mittels einer Meßeinrichtung (33; 37) an dem abzubremsenden Teil (Welle 9) eine von der mit beiden Bremsen (JO und 20) erzielten Gesamtbremswirkung abhängige Größe erfaßbar ist. die als Regelgröße der Regeleinrichtung (40) zuführbar ist,

b) daß der dynamischen Bremse (10) ein Signalgeber (50 bis 56) zugeordnet ist, der ein Schaltsignal abgibt, wenn die Führungsgröße den Betnebsbereich der dynamischen Bremse übersteigt,

c) daß zwischen der Regeleinricntung (40) und den Stelleinrichtungen (17 und 27) der beiden Bremsen eine von dem Schaltsignal des Signalgebers (50 bis 56) beeinflußbare Schalteinrichtung (47', 57') geschaltet ist, die das von der Regeleinrichtung (40) abgegebene Ausgangssignal bei fehlendem Schaltsignal an die Stelleinrichtung (17) der dynamischen Bremse (10) und bei vorhandenem Schaltsignal an die Stelleinrichtung (27) der Reibungsbremse (20) abgibt.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1. deren dynamische Bremse eine hydrodynamische Bremse Ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad der hydrodynamischen Bremse bei Vorhandensein des Schaltsignals (in Leitung 58) auf demjenigen Wert gehalten wi.-d, den er bei Erscheinen des Schaltsignals angenommen hat.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. deren dynamische Bremse eine hydrodynamische bremse ist. die ein Rotorschaufelrad in einem Gehäuse aufweist, an das eine Auslaßleitung und tine Einlaßleitung für die Arbeitsflüssigkeit ange-Schlössen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (50 bis 56) einen ersten an die Einlaßleitung (14ÖJ angeschlossenen Drucksignalgeber (51) und einen zweiten an das Bremsengehäuse (13), vorzugsweise an dessen radial äußeren Bereich, angeschlossenen Drucksignalgeber (52) umfaßt und daß die Drucksignalgeber (51 und 52) beim Überschreiten bestimmter Drücke Schaltsijjnale abgeben, von denen jedes einzelne das Erreichen der Grenze (60 oder 61) des Betriebsbereiches der

hydrodynamischen Bremse (10) anzeigt.

4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Regeleinrichtung (40) bei positiver Regelabweichung einen Befehl »Erhöhen des Bremsmoments« abgibt und bei negativer Regelabweichung einen Befehl »Verringern des Bremsmoments«, dadurch gekennzeichnet, daß an der Reibungibremse (20) ein Schalter (68) vorgesehen ist, der bei Erreichen des gelösten Zustandet der Reibungsbremse (20) ein Signal abgibt (Leitung 69), das ein Weiterleiten des Befehles »Verringern des Bremsmomentes« an die Stelleinrichtung (18) der Strömungsbremse (10) auslöst, z. B. mittels einer Schalteinrichtung (49').

Die Erfindung geht aus von einer Bremsvorrichtung

nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Bremsvorrichtung, deren dynamische Bremse als hydrodynamiscne Bremse ausgebildet ist, ist bekannt aus der DE-OS 22 39 008.

Bekanntlich steigt das von einer dynamischen Bremse

>i erzeugte Bremsmoment mit zunehmender Rotordrehzahl unter sonst gleichbleibenden Bedingungen nach einer parabelförmiger« Kurve an. Somit ist die im Anspruch 1 angegebene, den Betriebsbereich der dynamischen Bremse abgrenzende Grenzkennlinie im

to unteren Drehzahlbereich eine Parabel, während sie oberhalb einer bestimmten Drehzahl etwa horizontal oder leicht ansteigend oder leicht abfallend verläuft; denn in diesem Bereich muß das maximale dynamische Bremsmoment kleiner als das theoretisch mögliche

J5 Bremsmoment gehalten werden, damit eine mechanische oder thermische Überbeanspruchung der dynamischen Bremse vermieden wird. Die dynamische Bremse soll den Betriebsbereich in der Regel auf bestimmten Kennlinien durchfahren; hierzu wird eine Regeleinrich-

4n tung vorgesehen, die z. B. im Falle einer hydrodynami scnen Bremseden Füllungsgrad entsDrechend verstellt.

Die bekannte Bremsvorrichtung weist hierzu ein Füllungsregelventil und eine Einrichtung zum Messen

des tatsächlich erzeugten dynamischen Bremsmomen tes auf. Das bewegliche Ventilglied des Füllungsregel ventils ist als Kräftevergleicher ausgebildet, der eine dem gemessenen dynamischen Bremsmoment proportionale Kraft (die Regelgröße) mit einer das geforderte Bremsmoment (die Fdhrungsgröße) repräsentierenden Kraft vergleicht. Bei einer Abweichung wird das Ventilglied des Füllungsregelventils derart verstellt, daß sich die Regelgröße an die Führungsgröße angleicht.

Wenn während eines Bremsvorganges die Drehzahl des Bremsrotors so weit absinkt, daß der parabelformi ge Teil der Grenzkennlinie überschritten wird, wenn also das er/ielbare dynamische Bremsmoment kleiner als das geforderte ist, dann muß die Reibungsbremse zusätzlich wirksam werden. Das gleiche kann auch der Fall sein, wenn bei hohen Rotordrehzahlen ein Bremsmoment gefordert wird, das oberhalb der Grenzkennlinie liegt. Solange die dynamische Bremse das geforderte Bremsmoment allein aufbringen kann, bleibt die Reibungsbremse unwirksam, damit der Verschleiß an den Reibflächen möglichst gering

β; gehalten wird.

Bei der bekannten Bremsvorrichtung ist zum selbsttätigen Zuschalten der Reibungsbremse folgendes vorgesehen: In einem sogenannten Dreidruckregelven-

til wird wiederum eine dem momentan dynamischen Bremsmoment entsprechende Kraft mit einer die FührungsgröQe repräsentierenden Kraft verglichen. Ist die letztere größer, dann betätigt diese die Stelleinrichtung der mechanischen Bremse; d. h. sie öffnet ein Ventil, welches nunmehr Druckmittel einem Stellzylinder dar Reibungsbremse zuführt, so daß diese wirksam wird. Dies soll derart geschehen, daß das von der Reibungsbremse erzeugte Bremsmoment möglichst gleich der Differenz aus dem geforderten und dem momentanen dynamischen Bremsmoment ist Oder mit anderen Worten: Die Summe der Bremsmomente soll stets gleich dem geforderten Bremsmoment sein.

In der Praxis bemerkt «nan jedoch bei derartigen kombinierten Bremsvorrichtungen häufig, daß die gewünschte ideale Funktionsweise allenfalls für eine gewisse Zeit anhält Vielfach wird dann das mechanische Bremsmoment zumindest zeitweise höher oder niedriger, als es zur Ergänzung des dynamischen Bremsmomentes erforderlich wäre. Dieser Nachteil kann beim Abbremsen eines Fahrzeuges vielleicht hingenommen werden, weil dort der Fahrzeugführer einen e'.-vaigen Fehler durch Verstellen des Bremspedals ausgleichen kann.

Handelt es sich aber z. B. um stationäre Anlagen, in denen die Bremsvorrichtung nicht ständig durch Bedienungspersonal überwacht werden kann, so kann der aufgezeigte Nachteil unter Umständen zu schweren Betriebsstörungen führen. Beispiele für solche stationäre Anlagen sind nachfolgend angegeben.

a) Eine Förderanlage umfaßt mehrere hintereinandergeschaltete. aber einzeln angetriebene Förderbänder. Hier kommt es beim Stillsetzen der Anlage darauf an, daß alle Förderbänder unabhängig von der Beladung den gleichen Bremsweg zurücklegen. Ansonsten bestünde die Gefahr, daß ein noch laufendes Förderbard das nachfolgende, unter Umständen schon stillstehende Förderband mit Fördergut überschüttet.

b) Ein Förderband dient neben dem Materialtransport zum Befördern von Personen. Hierbei ist es behördlich vorgeschrieben, eine bestimmte Verzögerung nicht zu überschreiten.

c) Ein Förderband fördert talwärts. Dabei muß dessen Fördergeschwindigkeit durch Dauerbremsung unabhängig von Schwankungen der Beladung konstant gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Bremsvorrichtung, umfassend eine dynamische und eine mechanische Bremse, so auszubilden, daß sie einen geforderten Betriebswert, zum Beispiel ein bestimmtes Bremsmomeni oder eine bestimmte Drehzahl oder eine bestimmte Verzögerung, auch beim gemischten dynamischen und mechanischen Bremsen einregeln kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß dieser Lösung ist zunächst vorgesehen, daß eine der Regeleinrichtung zugeordnete Meßvorrichtung die von beiden Bremsen gemeinsam einzustellende Regelgröße messen kann. Mit anderen Worten: Falls z. B. ein bestimmtes Biemsmoment eingeregelt werden »oll, wird gemäß der Erfindung nicht allein das von der dynamischen Bremse erzeugte Bremsmoment (wie bei der bekannten Bremsvorrichtung), sondern das vcn beiden Bremsen gemeinsam erzeugte Bremsmoment gemessen. Somit findet gemäß der Erfindung auch beim gemischten Bremsbetrmb ein Regelvorgang statt mn dem Ergebnis, daß die Summe der Bremsmomente auf den jeweils geforderten Wert eingeregelt wird. Dennoch wird die Reibungsbremse erst dann beaufschlagt, wenn das geforderte Bremsmoment größer als das von der dynamischen Bremse erzielbare Bremsmoment ist Dies wird gemäß der Erfindung durch einen Signalgeber erreicht, der feststellt, wann das geforderte Bremsmoment den Betriebsbereich der dynamischen

in Bremsen übersteigt und durch eine Schalteinrichtung, die in dem vorgenannten Falle die Regeleinrichtung der mechanischen Bremse zuschaltet so daß diese zusätzlich wirksam wird. Mit anderen Worten: Die von der Regeleinrichtung abgegebene Stellgröße, im Anspruch

is 1 »Ausgangssignal« genannt, wird zeitweise an die Stelleinrichtung der dynamischen Bremse und zeitweise an die Stelleinrichtung der Reibungsbremse geleitet

Wenn nun ein Umschalten in den Zustand stattgefunden hat in dem die Regeleinrichtung der Reibungsbrem- se zugeschaltet ist so soll vorläufig keh" Beeinflussung der dynamischen Bremse durch die regeleinrichtung mehr stattfinden Es soll aber sichergestellt werden, daß die dynamische Bremse eingeschaltet bleibt Speziell im Falle einer hydrodynamischen Bremse wird Jies

2^r> dadurch erreicht daß ihr Füllungsgrad nach dem vorgenannten Umschaltvorgang auf dem zuletzt eingestellten Wert gehalten wird (Anspruch 2). Nach dem Umschaltvoigang, d. h. während des gemischten Bremsbetriebes, kann zwar das dynamische Bremsmoment

ω Änderungen erfahren, z. B. infolge von Drehzahl-Änderungen. Aber die Regeleinrichtung hält dabei die Summe beider Bremsmomente auf dem geforderten Wert oder die Regeleinrichtung hält — je nach Lage des Falles — die Summe der Bremsmomente auf einem

)■> solchen Wert daß die Drehzahl oder die Verzögerung den geforderten Wert annimmt

Durch die Frfindung gelingt es. während des gemischten Bremsbetriebes störende Einflüsse auszugleichen, wie z. B. Änderungen der Reibungszahl der mechanischen Bremse (verursacht etwa durch Schwankungen der Luftfeuchte) oder Änderungen des mechanischen Widerstandes der Stelleinrichtung der Reibungsbremse. Solche störende Einflüsse dürften wohl bei der bekannten Bremsvorrichtung die oben aufgezeigten

ν· Schwierigkeiten verursacht haben

Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung betrifft die Funktion des obengenannten Signalgebers, der feststellt daß das geforderte Bremsmoment den Betriebsbereich der dynamischen Bremse übersteigt.

so Dieser Signalgeber muß nämlich in der Lage sein, bei zwei verschiedenen Betriebszuständen das Signal abzugeben, welches die Regeleinrichtung der mechanischen Bremse zuschaltet, nämlich

a) immer dann, wenn die Drehzahl der dynamischen Bremse zum Erzeugen des geforderten Sr^msmoments nicht mehr ausreicht, und

b) immer dann, venn die mechanische oder thermische Belastbarkeit der dynamischen Bremse überschritten wird.

Zur Lösung dieses Teilproblems wird — wenn die dynamische Bremse eine hydrodynamische Bremse ist — (gemäß Anspruch 3) einerseits festgestellt, ob der Druck in der Einlaßleitung der hydrodynamischen Bremse einen bestimmen Wert übersteigt (wodurch das Erreichen der Vollfüllungsparabel angezeigt wird) und andererseits festgestellt, ob der sich im Behause der hvdroHynamischen Bremse einstellende und weilgehend

dreh/ahlabhängige Flüssigkeitsdruck einen bestimmten Wert übersteigt (wodurch das Erreichen des maximal zulässigen hydrodynamischen Bremsmomenis angezeigt wird). Die Schalteinrichtung reagiert dann entweder auf das eine oder auf das andere Schaltsignal, indem sie jedesmal die Regeleinrichtung der mechanischen Bremse zuschaltet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 ein Steuerschema einer kombinierten Bremsvorrichtung mit einer hydrodynamischen und einer mechanischen Bremse.

Fig. 2 ein Bremsmomcnt-Drch/ahl-Diagramm der hydrodynamischen Bremse der Fi g. I.

In F i g. I sind auf einer abzubremsenden Welle 9 eine hydrodynamische Bremse IO und eine mechanische Bremse 20 angeordnet. Die Welle 9 ist Teil einer nur symbolisch dargestellten Arbeitsmaschine 30 (z. B. einer Fördereinrichtung), die durch einen Elektromotor 31 angetrieben wird.

Die .Strömungsbremse 10 umfaßt ein Rotorschaufelrad 11. ein Statorschaufelrad 12 mit einem Bremsengehäuse 13, einen Kühlkreislauf mit Auslaßleitung 14a. Kühler 14 und Einlaßlcitung 146. An die letztere ist eine Füll- und Entlecrleitung 15 angeschlossen, die von einem Hsdrospcicher 16 ausgeht. Die Höhe des darin eingestellten Luftdruckes bestimmt in bekannter Weise den Füllungsgrad der Strömungsbremse 10. Vom Füllungsgrad und von der Rotordrehzahl hängt das erzeugte hydrodynamische Bremsmomenl ab.

l.uftscitig ist der Hydrospeicher 16 über eine Druckleitung 17,7/176 mit einem elektromagnetisch betätigbaren Auf-Zu-Ventil 17 an eine Druckquelle 8 angeschlossen. Von der Druckleitung 17a zweigt eine Entlashingslcitung 18a ab zu einem weiteren elektromagnetisch betätigbaren AuT-Zu-Ventil 18.

Die mechanische Bremse 20 umfaßt in bekannter Weise eine Bremstrommel 21 und eine Bremsbacke 22. die mit dem Kolben 23 eines Federspeicherzylinders 24 mechanisch verbunden ist. Dessen F'eder 25 drückt die Bremsbacke 22 an die Bremstrommel. Durch Zuführen von Druckluft über eine Druckleitung 26a/26f>/26r (ausgehend von der Druckquelle 8) wird die mechanische Bremse 20 entgegen der Wirkung der Feder 25 gelöst. In der Druckleitung 26a/26/>/26c· sind ein elektromagnetisch schaltbares Entlüftungsventil 26 und ein ebenfalls elektromagnetisch betätigbares Druck-Einstellventil 27 eingebaut. Wenn der Elektromagnet des Ventils 26 erregt ist. dann ist der Federspeicherzylinder 24 mit dem Druck-Einstellventil 27 verbunden. andernfalls wird der Federspeicherzylinder 24 über eine Entlüftungsleitun? 28a mit einer einstellbaren Drossel 28 entlüftet. Diese Anordnung dient bei Stromausfall zum selbsttätigen Ansprechen der mechanischen Bremse 20. Das Druck-Einstell ventil 27 hat drei Stellungen, und zwar außer einer mittleren Neutralstellung eine Stellung für das Druckerhöhen im Federspeicherzylin der 24 (diese Stellung wird eingenommen, wenn Elektromagnet 79 erregt ist) und eine Stellung für das Druckabsenken, die eingenommen wird, wenn Elektro magnet 77 erregt ist

Eine Regeleinrichtung 40 ist über eine MeBleitung 32 mit einem Drehzahlgeber 33 verbunden. Dadurch erhält die Regeleinrichtung als Regelgröße ein zur Drehzahl der Welle 9 proportionales Signal. Statt dessen kann als Regelgröße auch die Verzögerung der Welle 9 eingegeben werden, und zwar über eine Leitung 34 mit einem Differenzierer 35. der das Drehzahl-Signa!

differenziert. Eine weitere Alternative besieht darin, der Regeleinrichtung 40 als Regelgröße ein Signal für das von beiden Bremsen 10 und 20 gemeinsam erzeugte Bremsmoment einzugeben, und zwar von einem Eirehmomentmeögerät 37 über eine Meßleitung 36. Eine Steuerleitung 42 dient zum Zuführen der Führungsgröße, d. h. eines Signals für die Höhe der geforderten Drehzahl. Statt dessen kann, je nachdem, welcher Betriebswert eingeregelt werden soll, über die Leitungen 44 oder 46 als Führungsgröße die geforderte Verzögerung oder das geforderte Bremsmomenl eingegeben werden F.ine Leitung 41 dient /ur Stromversorgung der Regeleinriehiung 40 und des Elektromagneten des Entlüftungsventil 26.

Die Regeleinrichtung wrist einen Ausgang 47 für das Signal »Bremsmoment erhöhen« und einen Ausgang 49 für das Signal »Bremsmoment verringern« auf. Der Ausgang 47 ist mit einem Hingang eines I 'nd-Glicdcs 47' verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 47a. einen Leistungsverstärker 7 um! eine i.eiiimg 47h au den Elektromagneten des Ventils 17 angeschlossen ist. Der Ausgang 47 ist ferner über eine Leitung 57 mit einem Eingang eines weiteren Und-Glicdcs 57' verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 57a. einen Leistungsverstärker 7 und eine Leitung 57ban den l.lcklromagnc len 77 des Druck-Einstcllvcntils 27 angeschlossen ist. Der Ausgang 49 ist mit einem Eingang eines drillen Und-Gliedes 49' verbunden. Dieses hat einen negierenden Abgang, der über eine Leitung 49a. einen Leistungsverstärker 7 und eine Leitung 49r> an den Elektromagneten des Ventils 18 angeschlossen ist. Außerdem ist der Ausgang 49 über eine Leitung 59. ein weiteres Und-Glied 59'. eine Leitung 59a. einen Leistungsverstärker 7 und eine Leitung 59b mit dem Elektromagneten 79 des Druck-Einstcllvcntils 27 verbunden.

An die Druckluft-Leitung 26c ist ein Druckschalter 68 angeschlossen, der beim Überschreiten eines bestimmten Druckes (wodurch angezeigt wird, daß di" Reibungsbremse 20 vollkommen gelöst ist) über Leitungen 69 ein Signal an einen weiteren Eingang des Und-Gliedes 49' und an einen weiteren Eingang — und zwar einen negierenden Eingang — des Und-Gliedes 59' anlegt. Der Strömungsbremse 10 ist ein (weiterer unten im einzelnen beschriebener) Signalgeber 50 bis 56 zugeordnet, der über eine Leitung 58 mit einem weiteren Eingang des Und-Gliedes 57' sowie mit einem weiteren Eingang — und zwar mit einem negierenden Eingang — des Und-Gliedes 47 verbunden ist.

Die Fig. 1 zeigt die Anlage im Stillstand. Hierbei ist die Reibungsbremse 20 durch die Feder 25 angelegt und der Hydrospeicher IB ist drucklos, d. h. die Strör. ongsbremse ist entleert. Vor dem Ingangsetzen der Fördereinrichtung 30 wird — unter der Voraussetzung, daß eine nicht dargestellte Überwachungseinrichtung die Betriebsbereitschaft der Anlage anzeigt — an die Leitung 41 Spannung angelegt, wodurch das Entlüftungsventil 26 umgesteuert wird. Außerdem erhält der Regler 40 einen Befehl zum Lösen der Reibungsbremse 20. Der Regler löst hierzu über den Ausgang 49 und die Leitungen 59, 59a. 596. ein vorübergehendes Erregen des Elektromagneten 79 aus. wodurch der Kolben 23 mit Druckluft beaufschlagt und damit die Bremse 20 gelöst wiird. Zugleich wird durch den negierenden Ausgang des Und-Gliedes 49' bewirkt, daß der Elektromagnet des Ventils 18 erregt und somit die Entlastungsleitung 18a abgesperrt wird (Bereitschaftssteihing). Nur im Stillstand oder wenn an beiden Eingängen des Und-Gliedes

49' ein Signal anliegt, nimmt das Ventil 18 die gezeichnete Stellung ein. Dadurch ist sichergestellt, daß bei einem Stromausfall (wodurch auch die Regeleinrichtung 40 außer Betrieb ist) die hydrodynamische Bremse 10 unwirksam ist. In diesem Falle soll nämlich die mechanische Bremse 10 allein wirksam sein, und zwar mit einem fest eingestellten Bremsmoment, z. B. mit dem maximal zulässigen Bremsmoment. Auf diese Wei** soll eine Überbeanspruchung der Welle 9 durch ein etwaiges gleichzeitiges volles Arbeiten beider Bremsen 10 und 20 vermieden werden.

Wahrend des Bremsbetriebes wird in der Regeleinrichtung 40 die Regelgröße ständig mit der Führung* f röße verglichen. Wenn hierbei z. B. die Regelgröße kleiner ist als die Führungsgröße, wenn also das Bremsmoment erhöht werden muß, dann erscheint am Ausgang 47 eine von der Regelabweichung abhängende Stellgröße in Form eines elektrischen Stromes, der eine bestimmte Taktfrequenz und ein bestimmtes Taktvcr iiäitnis aufweist. Dieser Strom bewirkt über die Leitungen 47a und 47b ein zeitweises Erregen des Elektromagneten des Ventils 17; demzufolge erhöht sich, wie oben schon erläutert, das von der Strömlingsbremse 10 erzeugte Bremsmoment. Wenn das geforderte Bremsmoment den Betriebsbereich der Strömungsbremse 10 übersteigt, dann wird dies durch den Signalgeber 50 bis 56 gemeldet, indem in der Leitung 58 ein Signal erscheint. Dies hat zur Folge, daß das am Ausgang 47 erscheinende Signal nicht mehr in die Leitung 47a, dafür aber in die Leitung 57a weitergegeben wird. Hierdurch wird zweierlei erreicht: Zum einen ble.Jt der Magnet des Ventils »7 ausgeschaltet und derjenige des Ventils 18 eingeschaltet; d. h. beide Ventile 17 und 18 bleiben in der geschlossenen Stellung, so daß der zuletzt in der Strömungsbremse 10 eingestellte Füllungsgrad erhalten bleibt (und zwar so lange, bis entweder das Signal in der Leitung 58 verschwindet oder an beiden Eingängen des Und-Gliedes 49' ein Signal anliegt). Zum anderen wird ein zeitweises Erregen des Elektromagneten 77 des Druck-Einstellventils 27 ausgelöst und damit ein geregeltes Beaufschlagen der Reibungsbremse 20 mittels der Feder 25. indem ein eereeeltes Entlüften des Zylinders 24 über die Leitungen 26cund 26b stattfindet.

Wenn umgekehrt die Regelgröße größer ist als die Führungsgröße, wenn also das Bremsmoment verringert werden muß, dann erscheint am Ausgang 49 ein Signal, und zwar eine von der Regelabweichung abhängende Stellgröße. Sofern zu diesem Zeitpunkt die Reibungsbremse 20 wirksam ist, wird zunächst der Elektromagnet 79 des Druck-Einstellventils 27 erregt, um hierdurch das mechanische Bremsmoment zurückzunehmen. Falls hierdurch die Reibungsbremse 20 vollkommen gelöst wird, gibt der Druckschalter 68 über die Leitungen 69 ein Signal an die Und-Glieder 49' und 59'. Falls dann die Regelgröße immer noch größer ist als die Führungsgröße (Signal am Ausgang 49), bewirkt der negierende Ausgang des Und-Gliedes 49' ein zettweises Zurückgehen des Ventils 18 in die geöffnete Ruhelage und dadurch ein geregeltes Zurücknehmen des Bremsmoments der Strömungsbremse 10. Gleichzeitig bewirkt das Signal in den Leitungen 69 zusammen mit dem negierenden Eingang des Und-Gliedes 59'. daß das Signal vom Ausgang 49 des Reglers 40 nicht mehr zum Elektromagneten 79 gelangt Dies ware unnötig, da ja die Reibungsbremse 20 schon vollkommen gelöst ist

Der an der Strömungsbremse !8 angeordnete Signalgeber 50 bis 56 besteht im wesentlichen aus zwei

Druck^imalgcbern 51 und 52, deren Ausgänge über ein Oder-Glied 50 mit der Leitung 58 verbunden sind. Der Druckgeber 51 ist über eine Druckmeßleitung53 mit der Einlaßleitung 146 der Strömungsbremse 10 verbunden. Er vergleicht den dort gemessenen Flüssigkeitsdruck mit einer über eine Leitung 55 eingegebenen BezugsgröOe, die demjenigen Flüssigkeitsdruck entspricht, der in der F.inlaßleitiing 14fc herrscht, wenn die Strömungsbremse 10 ihren maximalen Füllungsgrad erreicht hat. Wenn dies der Fall ist, dann gibt der Drucksignalgeber 51 ein Signal über die Leitung 51a, das Oder-Glied 50 und die Leitung 58 an die Und-Glicdcr 57' und 47'. In entsprechender Weise ist der Drucksignnlgeber 52 über eine Druckmeßleitung 54 mit dem radial äußeren Bereich des Hremsengehäines 13 verbunden. Der dort gemessene Flüssigkeitsdruck wird verglichen mit einer über eine Leitung 56 eingegebenen Bezugsgröße, die dem im Bremsengehäuse 13 maximal zulässigen Flüssigkeitsdruck entspricht. Wenn dieser Druck er ι cicni wiiu, dui'ii'i giui ύ£Γ DrüCKSignStgCuCr 5* Cm Signal über die Leitung 52a, das Oder-Glied 50 und die Leitung 58 an die Und-Glieder 57' und 47'.

Nachfolgend wird die Wirkung der Regeleinrichtung 40 und des Signalgebers 50 und 56 nochmals anhand des in Fig. 2 dargestellten Bremsmoment-Drehzahl-Diagramms beschrieben. Darin ist das Bremsmoment M (d. h. das von der Strömungsbremse 10 erzeugte dynamische Bremsmoment und das gegebenenfalls zusätzlich von der Reibungsbremse 20 erzeugte mechanische Bremsmoment) über den Drehzahl η der Welle 9 aufgetragen.

Die parabelförmige Kennlinie für den maximalen Füllungsgrad der Strömungsbremse 10 ist mit 60 bezeichnet. Diese Parabel bildet im unteren Drehzahl bereich die Grenzkennlinie für das maximal erzielbare dynamische Bremsmoment. Der obere Teil der Parabel 60 ist nur noch mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Im höheren Drehzahlbereich wird das maximal erzielbare dynamische Bremsmoment durch den im radial äußeren Bereich des Gehäuses 13 der Strömungsbremse 10 zulässigen Flüssigkeitsdruck bestimmt, wobei sich etwa die mit 61 bezeichneten Grenz-Kennlinie ergibt. Diese bildet zusammen mit der Parabel 60 und mit einer bei der maximal zulässigen Drehzahl liegenden senkrechten Linie 64 die Begrenzung des Betriebsbereiches der Strömungsbremse 10. Dieser Betriebsbereich ist in F i g. 2 schräg schraffiert.

Soll mit der Bremsvorrichtung z. B. bei einem talwärts fördernden Förderband eine bestimmte Drehzahl eingeregelt werden, etwa die Drehzahl n?. so müssen hierzu je nach der Beladung des Förderbandes unterschiedliche Bremsmomente aufgebracht werden, die in F i g. 2 alle auf einer senkrechten Linie 62 liegen. Diese unterschiedlichen Bremsmomente werden durch die Regeleinrichtung 40 dadurch eingestellt, daß diese in der beschriebenen Weise die Ventile 17 und 18 betätigt und hierdurch den Druck im Hydrospeicher 16 verstellt, was eine Änderung des Füllungsgrades der Strömungsbremse 10 zur Folge hat. Wird hierbei das geforderte Bremsmoment zum Beispiel gleich Mj, also größer als das bei der Drehzahl rti erzielbare größte dynamische Bremsmoment Af?, so überschreitet der durch den Drucksignalgeber 52 gemessene Flüssigkeitsdruck den zulässigen Wert. Dadurch wird, wie oben beschrieben, zusätzlich die mechanische Bremse 20 betätigt Deren Bremsmoment ist dann gleich der Differenz Mj minus M₁. Während dieses Beiriebszustandes bleibt der Fallungsgrad der Strömungsbremse 10 unverändert und

somit auch deren Bemsmoment /V/?, weil ja die Drehzahl /»2 ebenfalls konstant bleibt.

Soll mit der Bremsvorrichtung eine Maschine /um Beispiel mit einem konstanten Bremsmoment Mi zum Stillstand gebracht werden, so geschieht folgendes: Zunächst kann die S'römungsbremse 10 das Breiv.Miio ment M, allein aufbringen. Ihr Betriebspunkt wandert mit abnehmender drehzahl auf einer horizontalen Linie Gl nach links; beim Erreichen der Grenzkennlinie 60, 61 hat die Strömungsbremse 10 ihren maximalen Füllungsgrad erreicht. Eine weitere Erhöhung des Druckes im Windkessel 16 und damit in der Einlaßleilung 14b hai dann das Tätigwerden des Drucksignalgebers 51 zur folge, der nunmehr das Zuschalten der mechanischen ßrcmsr 20 auslöst. Bei weiter abnehmender Drehzahl wird das hydrodynamische Bremsmoment immer kleiner. Der Regler 40 sorgt aber für ein entsprechendes Ansteigen des mechanischen Bremsmoments.

Bei den in Fig. 1 dargestellten Aiisführungshcisniel Heuert die Regeleinrichtung 40 die Stelleinrichtungen der beiden Bremsen 10 und 20. also die Ventile 17, 18 und 27, mit digitalen Signalen. Dadurch ändert sich der Luftdruck in den Leitungen 17a und 26i>/26rstufenwei· ic. Dennoch wird die Bremswirkung der beiden Bremsen 10 und 20 im wesentlichen kontinuierlich verändert, weil der Hydrospeichcr 16 und der Zylinder 24 ah Dämpfungselemente wirken. Der Vorteil dieser Sieucrungsmethode ist, daß zum Beispiel an der Stromungsbremse 10 als Stelleinrichtung einfache AUF-ZU-Ventile 17,18 benutzt werden können.

Anders liegt der Fall, wenn der Füllungsgrad der Sirömungsbremse 10 mittels eines in der Leitung für die Arbeitsflüssigkeit angeordneten Steuerventils gesteuert werden soll und somit ein Hydrospeieher nicht vorhanden ist. In diesem Falle ist es zweckmüßig, als Steuerventil ein solches Ventil zu verwenden, dessen bewegliches Ventilglied beliebig viele Zwischenstellungen einnehmen kann. Beispielsweise kommt hierfür ein sogenanntes Servoventil oder ein Proportionalventil in Betracht. Die Regeleinrichtung muß in diesem Fall das Steuerventil mittels eines analogen, d. h. stufenlos veränderlichen elektrischen Signals ansteuern.

Dip«» Mrlhnde kann ;iher selbstverständlich auch zum Steuern der pneumalisch betätigbaren Reibungsbremse benützt werden oder auch im Zusammenhang mit einet pneumatisch über einen Hydrospeieher steuerbaren Strömungsbremsc.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Bremsvorrichtung mit einer dynamischen, insbesondere hydrodynamischen Bremse, die eine Stelleinrichtung zum Einstellen des dynamischen Bremsmoments aufweist, wobei die erzielbaren dynamischen Bremsmomente — gesehen in einem Bremsmoment-Drehzahl-Diagramm — innerhalb eines Betriebsbereiches liegen, der durch eine Grenzkennlinie für das maximale dynamische Bremsmoment abgegrenzt ist, und mit einer Regeleinrichtung, die eine Regelgröße mit einer einstellbaren Führungsgröße vergleicht und bei einer Abweichung der Regelgröße von der Führungsgröße ein von der Regelabweichung abhängendes Ausgangssignal abgibt, ferner mit einer mechanischen Bremse (Reibungsbremse), die eine Stelleinrichtung zum Einstellen des mechanischen Bremsmomen's aufweist und die nur so weit betätigt wird, als das geforderte Bremsmoment den Betriebsbereich der Strömungsbremse übersteigt, d a · durch gekennzeichnet,