DE3035740A1

DE3035740A1 - Not- oder sicherheitsbremse

Info

Publication number: DE3035740A1
Application number: DE19803035740
Authority: DE
Inventors: Leonce Saint Denis Rogier
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE3035740C2; FR2465923B1; GB2058974B; FR2465923A1; GB2058974A; US4372427A

Description

303574Q

Not- oder Sicherheitsbremse

Die Erfindung betrifft ganz allgemein Not- oder Sicherheitsbremsen, das heißt Bremsen, die nur ausnahmsweise tätig werden, wenn dringende Notwendigkeit besteht.

Derartige Not- oder Sicherheitsbremsen werden insbesondere in der Industrie eingesetzt, beispielsweise zur Ausrüstung von Winden, Kränen und Laufkränen; normalerweise bleiben sie ständig geöffnet, das heißt, daß sie sich in nicht eingerückter Stellung befinden, und werden nur im Fall einer Gefahr in die geschlossene oder eingerückte Stellung entweder von Hand oder automatisch gebracht, beispielsweise gesteuert von einem Detektor, der die Geschwindigkeit des abzubremsenden Organs erfaßt.

Eine derartige Not- oder Sicherheitsbremse hat im allgemeinen einen festen Träger, ein abzubremsendes Organ und wenigstens ein Bremsorgan, das dazu geeignet ist, sich an das abzubremsende Organ anzulegen und auf das einerseits Beaufschlagungsmittel wie beispielsweise elastische Mittel einwirken, die sich beispielsweise an dem festen Träger abstützen und das Bremsorgan ständig in Richtung auf das abzubremsende Organ beaufschlagen, sowie andererseits einziehbare Rückhaltemittel, die das Bremsorgan normalerweise auf Abstand von dem abzubremsenden Organ halten.

1300U/1333

Diese einziehbaren Rückhaltemittel, die tatsächlich nur eine passive Funktion haben, bestehen im allgemeinen aus einem Elektromagneten oder aus einem Hydraulikzylinder.

Im Fall des Einsatzes eines Elektromagneten ergibt sich von Natur aus ein andauernder, unerwünschter Energieverbrauch, der, wie bereits erläutert, umso bedauerlicher ist, als die Funktion lediglich eine passive ist.Außerdem ist der Einsatz eines Elektromagneten sehr begrenzt, da er nicht mehr verwendet werden kann, wenn die aufzubringende Rückhaltekraft, die mit der im Notfall zu entwickelnden Bremskraft verbunden ist, sehr groß ist.

Im Fall der Verwendung hydraulischer Arbeitszylinder muß dieser ständig mit einem Arbeitsmedium versorgt werden, um die unvermeidbaren Leckverluste auszugleichen und einen bestimmten Druck aufrechtzuerhalten; dadurch werden die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verringert und die Kosten erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Not- oder Sicherheitsbremse zu schaffen, die die erläuterten Nachteile nicht aufweist und darüberhinaus weitere Vorteile hat.

Bei einer gattungsgemäßen Not- oder Sicherheitsbremse wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einziehbaren Rückhaltemittel wenigstens ein explosives Element aufweisen, das heißt ein Element wie beispielsweise einen Bolzen, eine Mutter oder einen Zwischenträger, das eine explosive Ladung enthält, die bei ihrer Zündung den Bruch des Elementes herbeiführt.

Es ist bereits der Einsatz explosiver Ladungen in Bremssystemen und insbesondere bei Sicherheitsbremssystemen vorgeschlagen worden. In diesem Zusammenhang wird auf die

1300U/1333

303574Q

französische Patentanmeldung 2 096 314 und auf die US-PS 3 942 607 hingewiesen. Bei diesen bekannten Systemen kommt jedoch die explosive Ladung durch den von ihr erzeugten Luftdruck zur Wirkung, der die Verschiebung eines Steuerteils herbeiführt, das die Tätigkeit des Bremssystems sicherstellt. Das bedeutet, daß die Konstruktion äußerst kompliziert ist.

Dieser Nachteil wird bei der Not- oder Sicherheitsbremse gemäß der Erfindung vermieden» bei der das explosive Element, das verwendet wird, äußerst einfach" ist und selbst unmittelbar zum Einsatz kommt. Wenn es sich dabei um einen Bolzen, eine Mutter oder eine Zwischenstütze handelt, bildet ein derartiges, explosives Element in hervorragender Weise ein passives Teil, das keinerlei Wartung für seinen Beharrungszustand erfordert und das gleichwohl zur wirtschaftlichen Ausübung einer ganz einfachen, passiven Funktion geeignet ist. Diese Funktion übt es ohne besondere Einrichtungen und zusätzliche Organe selbst aus, wie es ein vergleichbares Element täte, das jedoch keine explosive Ladung aufnimmt.

Wenn die Zündung der explosiven Ladung gesteuert wird, wobei dies in vorteilhafter Weise durch Fernbedienung und Zufuhr eines elektrischen Stromes geschehen kann, führt die explosive Ladung einen Bruch in wenigstens zwei Teile des explosiven Elementes herbei, wodurch die passive Haltefunktion, die es bisher ausgeübt hat, schlagartig aufgehoben wird.

Außer der großen Einfachheit und der wirtschaftlichen Unterhaltung für seinen Betrieb hat ein derartiges, explosives Element noch weitere Vorteile. So ist vor allem seine Ansprechzeit außerordentlich kurz und fast null. Daraus ergibt sich eine sehr große Sicherheit. Wenn außerdem mehrere Not- oder Sicherheitsbremsen an ein und demselben, abzu-

130014/1333

bremsenden Organ in einer Gruppe angeordnet sind, eignet es sich, wenn man keine zu abrupte Abbremsung des abzubremsenden Organs wünscht, besonders vorteilhaft für einen abgestuften Wirkungseintritt der Notbremsen durch eine verzögerte, hintereinander erfolgende Betätigung der entsprechenden, explosiven Ladungen.

Die Erfindung ist mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an Ausführungsbeispielen erläutert, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt einer Notbremse gemäS der Erfindung in der Ebene I - I der Figur 2 bei ausgerückter Bremse,

Figur 2 eine Ansicht der Bremse in Richtung des Pfeiles II der Figur 1;

Figur 3 einen Teilschnitt in der Ebene III - III der Figur 2,

Figur 4 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung in eingerückter Stellung der Bremse,

Figur 5 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung, wobei eine mögliche Konstruktion der Freigabemittel gezeigt ist, die an der Brease gemäß der Erfindung eingesetzt werden kann, und

Figuren 6 und 7 der Figur 1 entsprechende Teildarstellungen von Varianten.

130014/133 3"

303574Q

In den Figuren ist das abzubremsende Organ eine rotierende Scheibe 10. Die Notbremse gemäß der Erfindung weist außer dieser Scheibe 10 einen festen Träger 11 und wenigstens
ein Bremsorgan auf, das sich an die Scheibe 10 anlegen
kann.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Bremsorgane 12A und 12B vorgesehen, die dazu bestimmt sind, sich gegen die beiden Seiten der Scheibe 10 symmetrisch zueinander anzulegen.

Der feste Träger 11 weist gegenüber dem Abschnitt der Scheibe 10 und rechtwinklig zu deren Achse einen Trägerflansch 13 auf. Er hat ferner für die Führung der Bremsorgane 12A und 12B zwei Hohlkörper 14A und 14B, die zu beiden Seiten des Trägerflansches 13 befestigt sind. Hierzu sind beide
Hohlkörper 14A und 14B einstückig mit einer Platte 15A
bzw. 15B ausgerüstet, die mit dem Trägerflansch 13 verbunden sind, beispielsweise mit Hilfe von Schraubverbindungen 17.

Zwischen den Hohlkörpern und den Platten 15A und 15B sind Versteifungsrippen 18A und 18B ausgebildet.

Die Bremsorgane 12A und 12B bilden zusammen mit den Hohlkörpern 14A und 14B Kolben-Zylinder-Anordnungen, wobei die üffnungsseite der Hohlkörper zur Scheibe 10 hin gerichtet ist und die Bremsorgane 12A und 12B in den freien Offnungen verschiebbar gelagert sind.

Die Bremsorgane 12A und 12B weisen gegenüber der Scheibe an ihrer Außenseite Reibbeläge 19A bzw. 19B auf. An der
Innenseite jedes Bremsorgans 12A bzw. 12B ist ein Steuerblock 20A bzw. 2OB befestigt, der sich in axialer Richtung erstreckt«

1300 H/1333

303574Q

Die Einzelheiten dieser Konstruktion sind bekannt und nicht Teil der Erfindung, so daß sie nicht noch weiter erläutert werden. So kann insbesondere die Verbindung zwischen jedem Bremsorgan 12 und dem zugehörigen Steuerblock 20 durch ein Gelenk hergestellt sein.

Auf jedes Bremsorgan 12A und 12B wirken Beaufschlagungsmittel ein» die es dauernd in Richtung auf die Scheibe 10 drücken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um elastische Mittel, die, wie dargestellt, aus einem Paket von Tellerfedern 22A, 22B bestehen, welche sich einerseits an dem Steuerblock 20A bzw. 20B und andererseits an dem festen Träger 11, genauer gesagt an dem Boden 21A bzw. 21B des Hohlkörpers 14A bzw. 14B abstützen; zur Abstützung am Steuerblock 20A bzw. 2OB weist dieser eine Schulter 23A bzw. 23B auf.

Jedes Bremsorgan 12A, 12B ist außerdem mit einziehbaren Rückhaltemitteln ausgerüstet,die es normalerweise auf Abstand von der Scheibe 10 halten, wie Figur 1 zeigt. Erfindungsgemäß haben diese einziehbaren Rückhaltemittel wenigstens ein explosives Element, das heißt ein Element, das eine Explosionsladung aufweist, die dazu dient, den Bruch der Rückhaltemittel herbeizuführen, wenn sie gezündet werden.

Bei der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform besteht das explosive Element aus einem explosiven Bolzen 25A bzw. 25B, der mit seinem Gewindeschaft 26A bzw. 26B in das zugehörige Bremsorgan 12A bzw. 12B, genauer gesagt in den damit verbundenen Steuerblock 20A bzw. 20B eingeschraubt ist, in dessen freies Ende hierzu eine axial verlaufende Gewindebohrung 27A bzw. 27B eingearbeitet ist. Der Gewindeschaft 26Abzw. 26B stützt sich mit seinem Kopf 28A

1300U/1333

303574Q

bzw. 28B an dem Träger 11 ab, das heißt an der Außenseite des Bodens 21A bzw. 21B des Hohlkörpers 14A bzw. 14B, wozu in den Boden eine axial verlaufende Bohrung für den Durchtritt des Gewindeschaftes 26A bzw. 26B des explosiven Bolzens 25 A bzw. 25B eingearbeitet ist.

Die Ausbildung des explosiven Bolzens an sich ist bekannt und nicht Teil der Erfindung, so daß sie nicht weiter beschrieben ist. Es genügt, darauf hinzuweisen, daß ein solcher explosiver Bolzen eine explosive Ladung enthält, die mit einer Zündschnur 3OA bzw. 3OB verbunden ist, um die Ladung zu zünden, damit auf diese Weise der Kopf 28A bzw. 28B vom Gfcwindeschaft 26A bzw. 26B abgesprengt werden kann.

Außerdem sind vorzugsweise Freigabemittel vorgesehen, die einen Abstand zwischen den Bremsorganen 12A und 12B zur Scheibe 10 herstellen, wenn die Bremse eingebaut oder nach einem Bremsvorgang wieder in Betrieb gesetzt werden soll. Um diesen Abstand herzustellen, wäre es nämlich sehr schwierig, hierzu nur die Bolzen 25A und 25B zu benutzen, weil hierzu aufgrund der Tellerfederpakete 22A und 22B elastische Kräfte überwunden werden müßten.

Bei dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen diese Freigabemittel für jedes Bremsorgan 12A und 12B wenigstens zwei Ansätze 32A - 33A bzw. 32B - 33B, die jeweils gegenüberliegend an dem Bremsorgan 12A bzw. 12B und dem festen Träger 11 angeformt sind, wobei sie beim Träger, wie die Figuren2und 5 zeigen, seitlich vom Hohlkörper 14A bzw. 14B abstehen.

In der Praxis sind zwei Paare dieser Ansätze 32A - 33A und 32B - 33B diametral und einander gegenüberliegend angeordnet«

1300U/1333

3Q3574Q

Wie Figur 3 zeigt, ist in jeden Ansatz ein radial verlaufender Schlitz 34 eingearbeitet.

Damit kann an jedes Paar der Ansätze 32A - 33-A und 32B - 33B rechtwinklig zur Ebene der Scheibe 10 ein Arbeitszylinder angesetzt werden, was in Figur 5 dargestellt ist. Ein derartiger Arbeitszylindar 35 weist einen Körper 36 auf, mit dem ein Zuganker 37 verbunden ist» welcher an seinem Ende einen Kopf 38 zur Befestigung an einem Ansatz 32A, 32B hat, sowie einen Kolben 39, der mit einem Zuganker 40 verbunden ist, dessen am Ende ausgebildeter Kopf 41 zum Eingriff an einem Ansatz 33A, 33B dient.

Wenn diese Arbeitszylinder 35 eingestzt werden, können die Bremsorgane 12A und 12B auf Abstand von der Scheibe 10 gebracht werden, bis die Steuerblöcke 2OA, 2OB der Bremsorgane am Boden 21A₉ 21B der Hohlkörper 14A, 14B anschlagen. Damit können die explosiven Bolzen 25A und 25B sehr leicht eingeschraubt werden.'

Nach dieser Befestigung der Bolzen werden die Arbeitszylinder 35 seitlich herausgenommen und können dann beispielsweise für eine entsprechende Operation an anderen Bremsen weiter verwendet werden.

Im Betrieb halten die explosiven Bolzen 25A und 25B die Bremsorgane 12A und 12B gegen die Kraft der Tellerfederpakete 22A, 22B ständig auf Abstand zu der Scheibe 10.

Wenn der Notfall eintritt, wird die Zündung der explosiven Ladung dadurch gesteuert, daß ein Strom durch die Zündschnüre 3OA, 3OB geleitet wird, was entweder manuell oder automatisch gesteuert werden kann, beispielsweise über einen Geschwindigkeitsdetektor, der in den Zeichnungen nicht näher dargestellt ist.

1300U/1333

303574Q

Wie bereits erläutert, wird durch die Zündung der Kopf 28A bzw. 28B des explosiven Bolzens 25A bzw. 25B abgesprengt, was für einen von beiden in Figur 4 dargestellt ist. Die damit freigegebenen Bremsorgane 12A und 12B legen sich augenblicklich unter der Belastung der Tellerfederpakete 22A und 22B an der Scheibe 10 an.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Bremse wird durch die Zündung der explosiven Bolzen in keiner Weise beschädigt, da lediglich diese Bolzen ausgewechselt werden müssen, um die Bremsen anschließend wieder in die Betriebsstellung zu bringen. Dies erfolgt dann beispielsweise in der bereits beschriebenen Weise.

Bei einer Variante können die Bremsorgane zum erleichterten Einschrauben der explosiven Bolzen 25A und 25B beispielsweise durch die Scheibe 10 verschoben werden_s da diese oder das damit verbundene Organ eine Axialverschiebung in beiden Richtungen ausführen kann.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform, die in Figur 6 gezeigt ist und die die Betätigung des Bremsorgans 12A betrifft, besteht das damit verbundene, explosive Element aus einer explosiven Mutter 42A, die auf einen Gewindeschaft 43A aufgeschraubt ist, der seinerseits in die Gewindebohrung 27A des mit dem Bremsorgan 12A verbundenen Steuerblocks 2OA eingeschraubt ist.

Wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel stützt sich die explosive Mutter 42A am Boden 21A des Hohlkörpers 14A des Trägers 11 ab.

Beim Zünden der explosiven Ladung wird die Mutter 42A zerstört und dabei in wenigstens zwei Teile zerbrochen, so daß dadurch das Bremsorgan 12A freigegeben wird.

130QU/1333

303574Q

Bei dieser Variante kann jedoch der Gewindeschaft 43 so lang ausgebildet werden, daß er von der Außenseite des Hohlkörpers 14A noch erfaßt werden kann, wenn das Bremsorgan 12A an der Scheibe 10 anliegt, so daß er auf diese Weise zum Zurückziehen des Bremsorgans dienen kann» um die Scheibe wieder freizugeben.

Selbstverständlich gilt diese Variante auch für das gegenüberliegende Bremsorgan 12B.

Entsprechendes gilt auch für die in Figur 7 gezeigte Ausführungsform. Bei dieser besteht das explosive Element gemäß der Erfindung aus einer explosiven Scheibe 45A, die als Zwischenträger zwischen den Boden 21A des Hohlkörpers 14A des Trägers 11 und einen Zuganker 46A eingesetzt ist, der in den Steuerblock 2OA des Bremsorgans 12A eingeschraubt ist. Dabei besteht der Zuganker 46A aus einem Gewindeschaft 43A, der in die Gewindebohrung 47A des Steuerblocks 20A eingeschraubt ist, und aus'einer Mutter 47A, die bis zum Kontakt mit der explosiven Scheibe 45A auf den Gewindeschaft 43A aufgeschraubt ist.

Bei dieser Ausführungsform kann das Bremsorgan 12A mit Hilfe eines in der Verschraubungstechnik bekannten Werkzeuges auf Abstand von der Scheibe 10 gebracht werden, wobei das Werkzeug dadurch eine Zugkraft auf den Gewindeschaft 43A ausübt, indem es sich an dem Boden 21A des Hohlkörpers 14A abstützt, was dann das Aufschrauben der Mutter 47A erleichtert.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf

die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern

umfaßt auch weitere Varianten und/oder Kombinationen der verschiedenen Elemente.

. 1300U/1333

303574Q

So ist insbesondere der Zuganker 46A der Figur 7 nicht notwendigerweise ein mit einem Gewinde versehener Anker; er kann statt dessen beispielsweise auch als Schnellverschlußanker oder als Anker ausgebildet sein, der durch einen Keil mit dem Bremsorgan verbunden ist. In diesem Fall hat der Zuganker eine Schulter, an der sich die explosive Scheibe abstützt.

Darüberhinaus ist das Anwendungsgebiet der Erfindung nicht auf den Fall beschränkt, in dem das abzubremsende Organ eine Scheibe ist, sondern erstreckt sich auch auf Fälle, in denen es sich dabei um eine Trommel oder um einen Ring handelt, sowie ganz allgemein um beliebige Organe, beispielsweise langgestreckte Organe, wie sie bei Bandbremsen oder Backenbremsen oder ähnlichen Konstruktionen vorkommen.

Im übrigen ist dieses Organ lediglich zur Vereinfachung als abzubremsendes Organ bezeichnet-, es handelt sich dabei um ein Organ, gegen das sich das Bremsorgan anlegt, und es ist selbstverständlich, daß ein solches Organ auch fest sein kann, wenn beispielsweise das Bremsorgan von einer beweglichen Masse getragen ist; es genügt dann, daß zwischen dem hier als abzubremsendes Organ bezeichneten Organ und dem Träger, der hier fest angenommen ist und an dem sich die Beaufschlagungsmittel,die auf das Bremsorgan wirken, abstützen, eine Relativbewegung stattfindet.

130ÖU/1333

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Sicherheitsbremse mit einem festen Träger, einem abzubremsenden Organ und wenigstens einem Bremsorgan, das dazu bestimmt ist, sich an das abzubremsende Organ anzulegen und auf das einerseits Beaufschlagungsmittel einwirken, beispielsweise elastische Mittel, die sich beispielsweise an dem festen Träger abstützen und das Bremsorgan andauernd in Richtung auf das abzubremsende Organ drücken, sowie andererseits einziehbare Rückhaltemittel, die das Bremsorgan normalerweise auf Abstand von dem abzubremsenden Organ halten, dadurch gekennzeichnet, daS die einziehbaren Rückhaltemittel wenigstens ein explosives Element (25; 42; 45) aufweisen, das heißt, ein Element, das

130014/1333

eine explosive Ladung enthält» die bei Zündung einen Bruch des Elementes herbeiführt.
2. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Element aus einem explosiven Bolzen (25) besteht, der mit seinem Schaft (26) mit dem Bremsorgan (12) verbunden ist und der mit seinem Kopf (28) an dem festen Träger (11) abgestützt ist.
3. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Element aus einer explosiven Mutter (42) besteht, die auf einen Gewindeschaft (43) aufgeschraubt ist, welcher seinerseits mit dem Bremsorgan (12) verbunden ist, und die sich an dem festen Träger (11) abstützt.
4. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Element aus einer explosiven Scheibe (45) besteht, die als Zwischenträger zwischen dem festen Träger (11) und einem Zuganker (46) eingesetzt ist, der mit dem Bremsorgan (12) verbunden ist.
5. Notbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (46) einen Gewindeschaft (43.) hat und daß die explosive Scheibe (45) zwischen dem festen Träger (11) und einer Mutter (47) eingesetzt ist, die auf den Gewindeschaft (43) aufgeschraubt ist*
6. Notbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der Freigabemittel zum Herstellen eines Abstandes zwischen dem Bremsorgan und dem abzubremsenden Organ vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabemittel wenigstens zwei Ansätze (32, 33) aufweisen, die einerseits an dem Bremsorgan (12) und andererseits an dem festen Träger (11) einander gegenüberliegend angefoimt .sind und zur Aufnahme eines Arbeitszylinders (35) dienen*

130014/1333