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Steuer- und Sicherheitsbremse. An Förderanlagen und überhaupt an Getrieben
mit einer Steuerbremse und einer Sicherheitsbremse kann es unerwünschterweise vorkommen,
daß beide Bremsen gleichzeitig anziehen und dadurch sehr heftige Verzögerungen hervorrufen.
Zur Vermeidung von Brüchen und bleibenden Gestaltänderungen ist daher die ganze
Anlage für den Fall der gleichzeitig einsetzenden Wirkung von beiden Bremsen zu
bemessen. Um die Bemessung auf das Maß einschränken zu können, das von der Wirkung
der Sicherheitsbremse allein gefordert wird, hat man die Steuer- und die Sicherheitsbremse
so vereinigt, daß die Bremskraft der Sicherheitsbremse auch für die Steuerbremse
herangezogen wird. Das Höchstmaß der Bremskraft ist dann nur das für die Sicherheitsbremse
erforderliche. Die Arbeitsbedingungen für die Steuerbremse und die Sicherheitsbremse
sind aber so verschieden, daß deren Vereinigung in der oben angeführten Art bisher
noch nicht in zufriedenstellender Greise gelungen ist. Zur Erklärung diene das in
der Abb. z dargestellte Diagramm. In diesem sind als Abszissen die Hebelausschläge
der Steuerbremse aufgetragen, wobei die Strecke 0 A den größten Steuerhebelausschlag
darstellt.
Als Ordinaten sind die Bremskräfte aufgetragen. Die Sicherheitsbremse
muß unabhängigvon derSteuerbremse eine gleichbleibende Bremskraft ergeben, die z.
B. bei Förderanlagen zum Halten der nicht durch ein Gegengewicht ausgeglichenen
Förderlast ausreichen muß. Diese Kraft ist durch die Strecke OB dargestellt. Die
Steuerbremse, die z. B. bei Förderanlagen mit Gewichtsausgleich nur die Massenenergie
und einen verhältnismäßig geringen Gewichtsüberschuß zu beherrschen hat, braucht
als größte Bremskraft nur einen Bruchteil der für die Sicherheitsbremse erforderlichen
Kraft. Diese Kraft ist durch die Strecke DE veranschaulicht. Sie muß vom Höchstwert
bis auf Null herab regelbar sein. Bei den bisher bekannten Ausführungen haben die
Steuer- und die Sicherheitsbremse ein gemeinsames Bremsgewicht, dem für die Steuerbremsung
eine regelbare Kraft entgegenwirkt. Hierbei vollzieht sich die Steuerung nach der
Linie OD der Abb. i ; sie arbeitet also mit viel zu großen Kräften.
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`ach der Erfindung wird für die Steuerbremse als verfügbare Bremskraft
nicht die ganze, sondern nur ein Teil der Sicherheitsbremskraft herangezogen.
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Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die Sicherheitsbremskraft
in zwei voneinander unabhängige Teile (OE und HB in der Abb. i) zerlegt wird, die
nur bei der Sicherheitsauslösung gleichzeitig mit ihren Höchstwerten wirken, während
bei gewöhnlicher Steuerung der für die Sicherheitsbremsung notwendige ergänzende
Teil (EB in der Abb. i) ausgeschaltet ist. Dieser Anteil hat eine bestimmte Größe,
der andere Teil ist von Null bis zu seinem Höchstwerte AC = OE regelbar.
Die beiden Teile der Antriebskraft können dabei an gleichen oder an verschiedenen
Gestängen angreifen, Die Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine Backenbremse mit Druckkolbenantrieb. Am Bremshebel i wirkt ein von seinem Eigengewicht
entlasteter Stufenkolben 2, dessen Stufe 2a für die Steuerbremsung und dessen Stufe
2b im Vereine mit 2a für die Sicherheitsbremsung dient. Beide Stufen sind
an die Druckleitung q. angeschlossen, 2a unter Zwischenschaltung eines Druckreglers
5, 2b über ein Absperrorgan 6. Während des gewöhnlichen Betriebes ist der Einlaß
6 geschlossen, der Auslaß 7 der Stufe 2b offen. 2b ist also drucklos; es arbeitet
nur die Stufe 2a unter dem durch den Druckregler 5 beherrschten wechselnden
Druck. Der Regelarm 8 des Druckreglers kann sich in der Kulisse g der Stange io
in seinem ganzen Bereich frei bewegen. Wird aber die Stange io abwärts bewegt, was
z. B. durch Freigabe ihres Eigengewichtes geschehen kann, so wird der Auslaß 7 geschlossen,
der Einlaß 6 geöffnet und der Regelarm 8 in seine Endstellung für denhöchstenDruck
geführt, so daß auf beiden Stufen 2a und 2b des Stufenkolbens 2 der ungeminderte
Druck aus der Druckleitung 4. lastet. Unter diesem Druck wird die Bremse als Sicherheitsbremse
angezogen. Statt des Stufenkolbens können auch zwei getrennte Kolben vorgesehen
sein. Der gleiche Grundsatz zweier unabhängiger Antriebe, von denen einer gleich
bleibt, der andere aber regelbar ist, und die beide gleichzeitig mit ihrer Höchstkraft
ausgelöst werden können, läßt sich ohne weiteres mit bekannten Hilfsmitteln auch
für elektrischen Antrieb durchführen.
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Man zieht für die Sicherheitsbremse aus Sicherheitsgründen für viele
Zwecke die Gewichtsbelastung anderen Bremsantrieben vor. Da die Steuerbremskraft
nach der Erfindung einen Teil der Sicherheitsbremskraft bildet, ist sie dann ebenfalls
durch ein Gewicht aufzubringen. Die Steuerbremskraft wird dann entweder durch eine
dem Gewicht entgegenwirkende regelbare Kraft oder durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses
im Bremsgestänge geregelt. Bei Auslösung der Sicherheitsbremsung ist die regelbare
Gegenkraft auf Null zu bringen oder das Übersetzungsverhältnis auf seinen größten
Wert einzustellen. Das gesamte Bremsgewicht kann dabei ungeteilt oder in zwei getrennten
Teilen ausgeführt sein.
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Die Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem einzigen
Bremsgewicht. Am Bremshebel i greift das Gewicht 12 an. Es wird durch die Klinke
16 mit einer wechselnden, am Fußhebel 13 angreifenden Gegenkraft hochgehalten. Das
Gewicht entspricht dem Betrage HJ = OB der Abb. i ; die Gegenkraft FJ wechselt
während des Steuerns zwischen den Werten CD und OB. Damit die Gegenkraft
während des Steuerns nicht den Wert CD der Abb. i unterschreiten kann, ist
die Bewegung des Fußhebels 13 durch einen Anschlag 1.4 begrenzt. In dieser in der
Abb. 3 gezeichneten Grenzlage wirkt dem Gewicht vom Betrage AD=
OB an der Klinke 16 eine Kraft CD entgegen, so daß eine verfügbare Kraft
AC übrig bleibt. Durch Niederdrücken des Fußtrittes wird die Gegenkraft vergrößert
(z. B. auf FJ) und die verbleibende Steuerbremskraft auf HF verkleinert.
Zur Auslösung der Sicherheitsbremse wird die Klinke 16 mit dem Gestänge 17 zurückgezogen,
wodurch das Gewicht 12 vollkommen freigegeben wird.
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Die Begrenzung des Betriebsbremsdruckes durch den Anschlag 14 ist
nur dadurch möglich, daß das Bremsgestänge federt, denn dieser Begrenzungspunkt
liegt notwendigerweise im Bereich der Eigenfederung des Bremsgestänges. Geringe
Veränderungen der Grenzen - dieser Eigenfederung durch dauernde Formveränderungen,
z. B. Abnutzung der Bremsbacken, würden daher schon einer Nachstellung des Anschlags
14, des Gestänges oder der Backen usw. bedingen, wenn die Abgrenzung zwischen dem
höchsten
Betriebsbremsdruck und dem Sicherheitsbremsdruck möglichst eindeutig bleiben soll.
Es kann deshalb zweckmäßig sein, die Federung des Gestänges, z. B. durch eine stark
vorgespannte Feder 15, in weiteren Grenzen zu halten, so daß eine Verschiebung der
Federungsgrenzen einen geringeren Einfluß auf die Grenzen zwischen den Bremsdrucken
ausübt. Selbstverständlich können außerdem Nachstellvorrichtungen bekannter Art
angewendet werden. Nach der Abb. 3 ist die Feder 15 am Ende der Stange =i befestigt
und überträgt die Antriebskraft auf das Ende des Bremshebels i, das mit einer Hülse
22 auf der Stange =i verschiebbar ist. Die Feder 15 könnte auch an irgendeiner anderen
Stelle des Gestänges zwischen der Klinke 16 und dem Bremsbacken eingeschaltet sein.
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Wird der Hebel 13 nicht durch Menschenkraft, sondern z. B.
durch einen Druckkolben gesteuert, so kann dieser wieder als Stufenkolben ausgebildet
sein. Die eine Stufe steht unter gleichbleibendem Druck (entsprechend dem Betrage
EB in der Abb. i), die zweite unter einem von Null bis zu einem Höchstwerte (0E)
regelbaren Druck. Die Auslösung kann wie früher durch Zurückziehen der Klinke 16
oder auch durch Öffnen von Auslässen in beiden Stufen des Kolbens erfolgen, wodurch
dieser druckfrei wird. Der Übertragung der hier zugrunde liegenden Gedanken auf
elektromotorischen Antrieb, z. B. durch getrennte Ankerwicklungen oder geteilte
Erregung des Arbeitsmotors, steht nichts im Wege.
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In der Abb. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geteiltem
Bremsgewicht dargestellt. Dieses besteht aus zwei Teilen i211 und =2b. Die Steuerkraft
am Fußhebel 13 hat nur das Gewicht i211 zu überwinden, da das zusätzliche
Gewicht =2b im gewöhnlichen Betriebe durch eine Klinke 2o gehalten wird. Wird eine
Auslösevorrichtung für die Sicherheitsbremsung betätigt, z. B. das Fallgewicht 21
durch Stromloswerden des Magneten 18 oder der Handhebel i9, so werden beide Teilgewichte
i211 und =2b, von ihren Klinken 16 und 2o vollkommen freigegeben und liefern zusammen
die erforderliche Sicherheitsbremskraft. Eine etwa schon vorhandene Steuerbremskraft
(HF in der Abb. i) wird auf den Höchstwert (HG), gebracht und dieser wird durch
den vom Gewicht =2b herrührenden Betrag (Gj) auf die Sicherheitsbremskraft (Hj=OB)
ergänzt. Das Bremsgewicht igb ist zur Vermeidung von Stoßwirkungen in bekannter
Weise mit einer Dämpfung 23 versehen, die in gleicher Weise auch am Gewicht 1211
angebracht sein kann; Die Bremsgewichte 12 lassen sich ebenso wie die Menschenkraft
am Fußhebel 13 durch beliebige andere Antriebskräfte ersetzen.