-
mechanische Bremse oder Preßvorrichtung. Bei fast allen mechanischen
Bremsen und Preßvorrichtungen ist es störend, @daß für die vorbereitenden Vorgänge
bis zum Beginn des eigentlichen Bremsens oder Pressens Zeit gebraucht wird. Solche
vorbereitenden Vorgänge sind z. B. das Zusammendrücken federnder Brems- oder Preßgestänge
und ihrer Totgänge, vor allem aber das Anlegen der Brems-und Preßmittel, wie Bremsbacken,
Bremsbänder, Preßflächen usw., .an die Bremsscheiben und an das zu pressende Gut.
Bei mit zusammendrückbaren Mitteln, wie Luft, betriebenen Bremsen kommt hierzu noch
die Zeit, die erforderlich ist, bis der Druck so weit gestiegen oder gefallen ist,
daß er imstande ist, die Vorrichtung in Bewegung zu setzen oder ihre Bewegung freizugeben.
Daß zu diesen Vorbereitungen Zeit erforderlich ist, führt namentlich bei Bremsen
dann zu Schwierigkeiten, wenn z. B. ein Fahrzeug oder ein Förderkorb u. d-1. an
einer ganz bestimmten Stelle halten muß, weil die Vorbereitungszeit bei der Steuerung
der Bremse mit eingerechnet werden inuß. Diese Zeit ist aber schwer abzuschätzen,
zumal sie nicht in allen Fällen gleich ist, sondern in ihrer Dauer von nicht immer
übersehbaren Einflüssen abhängt, z. B. v:)m Maß der vorhergehenden Rückführung der
Brems- oder Preßmittel.
-
Man hat zur Herabminderung .dieses Übelstandes z. B. Br eins- und
Preßvorrichtungen gebaut, bei ,denen das Übersetzungsverhältnis, mit dem die Antriebskraft
auf die Vorrichtung wirkt, in dem Augenblick geändert wird, in dem die Brems- oder
Preßmittel anliegen. Da zum :anlegen dieser .Mittel nur eine sehr geringe Krafterforderlich
ist, während eine erheblich größere Kraft zum Bremsen oder Pressen zur Verfügung
stehen muß, so hat man dadurch erreicht, daß man .die Backen usw. außerordentlich
schnell anlegen kann, indem man eben die große zur Verfügung stehende Kraft unter
Änderung der Übersetzung zum schnellen Anlegen benutzt. Dadurch beseitigt man zwar
den Übelstand des Zeitverbrauchs nicht, aber man schränkt diesen Zeitverbrauch immerhin
wesentlich ein. Man erkauft diesen Vorteil aber durch eine mehr oder minder verwickelte
Bauweise, die gerade bei Bremsen unerwünscht ist, weil es im Wesen der Sache liegt,
daß Bremsen unbedingt betriebssicher und deshalb einfach sein müssen.
-
Nun gibt es zahlreiche Fälle, bei denen der Punkt genau vorher bekannt
ist, an dem die Br enisung oder Pressung .einsetzen muß. Wenn z. B. mit einem Förderkorb
ein bestimmter Horizont angefahren werden muß, so weiß :der Maschinist vorher, an
welchem Punkt er den Korb zum Stehen bringen muß. Er wird in diesem Fall den Bremshebel
schon einen Augenblick vor :dem Bremsen .ergreifen und so den geeigneten Augenblick
zum Bremsen erwarten. Wenn er nun .die Bremse anzieht, so müssen die Bremsbacken
mindestens zunächst den Leerweg zurücklegen; die hierfür erforderliche Zeit muß
der Maschinist abschätzen und den Zeitpunkt, zu dem er den Bremshebel anzieht, dementsprechend
vorverlegen. Bei großen Geschwindigkeiten, z. B. denen von Förderkörben, ist die
richtige Abschätzung .der durch die Anlegebewegung verlängerten Bremszeit und damit
das genaue Einfahren außerordentlich erschwert.
-
Zur Vermeidung dieses Übelstandes werden nach der Erfindung zum Steuern
der vorbereitenden Vorgänge besondere, schon vor Beginn des eigentlichen Bremsens
oder Pressens zu bewegende Steuervorrichtungen vorgesehen, so daß .das wirkliche
Bremsen oder Pressen infolge Bewegung .der eigentlichen Bremssteuervorrichtungen
mit der Erzeugung des Brems- oder Preßdrucks einsetzt, ohne daß dann der Ablauf
der vorbereitenden Vorgänge abgewartet wenden muß.
-
Die Vorrichtung zum Steuern der vorbereitenden Vorgänge kann mit der
Steuervorrichtung für das, eigentliche Bremsen oder Pressen so verbunden werden,
.daß diese Steuervorrichtung durch eine vorbereitende
Handlung nach
Art des Druckpunktnehmens bei Schußwaffen die vorbereitenden Vorgänge auslöst oder
bewirkt. Es können auch mehrere solche Steuervorrichfungen für mehrere vorbereitende
Handlungen vorgesehen werden. Die Steuervorrichtung für den vorbereitenden Vorgang
oder die Steuervorrichtungen für die vorbereitenden Vorgänge können diese auch nach
Art eines Stechers bei Schußwaffen auslösen oder bewirken, z. B. durch eine Handfalle
am Bremshebel. Die Ingangsetzung :der vorbereitenden Steuervorrichtungen vor der
Bewegung der Steuervorrichtung für das eigentliche Bremsen oder Pressen kann auch
zwangläufig gestaltet werden, indem z. B .die Steuervorrichtung für die Vorbereitung
das Anfassen des Steuerorgans zum eigentlichen Bremsen oder Pressen verhindert,
indem sie ini Wege steht, so daß sie also zuerst wegbewegt -,werden muß.
-
Beider Einrichtung nach Art des Druckpunktnehmens kann der Brems-
oder Preßliebel, z. B. im Falle der Gefahr, einfach durchgezogen werden; auch bei
Vorrichtungen nach Art eines Stechers kann man es so einrichten, ,daß die Brems-
oder Preßmittel vom Steuerhebel für das eigentliche Bremsen oder Pressen selbst
angelegt werden, wenn die Steuervorrichtung für die Vorbereitung vorher nicht bewegt
wird, wie ja auch bei einem Gewehr mit einem Stecher :das Stechen nicht unbedingt
erforderlich ist.
-
Die Abbildungen zeigen Beispiele der Erfindung. In der Abb. i ist
ein Bremshebel 4 um einen Punkt 5 drehbar und trägt am anderen Ende ein Gewicht
6. Durch den Luftdruck im Zylinder 7 wird der Kolben 8 dauernd hochgehalten, so
:daß der Hebel 4 oben am Anschlag 16 anliegt, da der Luftraum des Zylinders i durch
den Dreiwegehahn 15 mit dem Luftbehälter g in Verbindung steht. Der Luftdruck wird
dabei stets reichlich bemessen sein, ,damit das Gewicht 6 schnell hochgehoben werden
kann. Soll nun durch Auslegen des Bremshebels io in der Pfeilrichtung gebremst werden,
so vergeht bei den bekannten Einrichtungen zunächst einige Zeit, bis der Luftdruck
soweit gesunken ist, ,daß das Gewicht 6 den Kolben 8 abwärts bewegen kann.
-
Das hierzu erforderliche Ausströmen von Luft wird nach der Erfindung
als vorbereitende Handlung vorgenommen; indem nämlich der Bremshebel io schon einige
Zeit vor Erreichung des Zielpunktes etwas nach rechts gelegt wird, wird der Dreiwegehahn
15 so gestellt, daß,er nach g hin abschließt und derLuftraum des Zylinders 7 mit
dem noch durch das Ventil i i abgeschlossenen. Auspuff 12 verbunden ist. An diesem
Auspuff sitzt nun ein Ventil 13, .das die Luft aus dem Zylinder 7 inir bis zur Erreichung
eines ganz bestimmten Druckes ausströmen läßt, nämlich bis zu dem Druck, .der gerade
eben noch genügt, das Gewicht 6 hochzuhalten. Wird nun der Bremshebel io bei weiterer
Annäherung an das Ziel noch etwas weiter ausgelegt, so wird dadurch das Ventil 1,4
geöffnet, so daß eine weitere Luftmenge .austreten und der Kolben 8 sinken kann.
Sobald er aber sinkt, verschließt er selbst wieder die zum Ventil 1.4 führende öffnung.
'Es kann dabei gerade so viel Luft austreten, daß .die Bremsbacke 5o an die Bremsscheibe
51 angelegt wird, ohne aber merklich zu bremsen. Soll nun wirklich gebremst werden,
so wird der Bremshebel 1o noch weiter nach rechts ausgelegt. Dadurch wird der Auspuff
12 durch Öffnung des Ventils i i geöffnet; es kann alle Luft aus dein Zylinder 7
entweichen, und die Bremse legt sich fest an :die Bremsscheibe 51 an.
-
Bei Bremsen und Pressen, bei denen die Anpressungdurch zusammendrückbaresDruckmittel,
wie Luft, erfolgt, kann man den umgekehrten Weg gehen: Man kann zunächst etwas Druck
geben, so daß sich der Kolben noch nicht bewegt, man kann ihn durch eine weitere
Luftgabe so weit vorschieben, daß sich die Brems- oder Preßmittel gerade anlegen,
und man kann die Bremse oder Presse dann durch reichliche Luftgabe anziehen.
-
In der Abb.2 ist io der Bremshebel einer hydraulischen Bremse, die
mit der Bremsbacke 5o die Bremsscheibe 51 bremst. Im Ruhezustand steht der Zylinderraum
17 unter ,dem Druck .der Flüssigkeit des Akkumulator s 18, so daß die Bremsbacke
5o bis zum Anschlag i g zurückgeführt wird. Bei dieser Zurückführung kann die Flüssigkeit
aus der Zylinderhälfte 27 .durch den geöffneten Hahn 20 bei 21 ausfließen. Wird
der Bremshebel io zum Bremsen in der Pfeilrichtung bewegt, so schließt er .zunächst
den Hahn 20 durch die Stange 22 entgegen der Wirkung der Feder 23. Hierauf stößt
die Nase 2.4 .gegen den Hebel 25 und .gibt dadurch das Ventil 26 frei. Dadurch wind
nun auch die Zylinderhälfte 27 durch das Rohr 28 unter den Druck des Akkumulators
18 gesetzt. Infolge hiervon bewegt sich der Kolben 2g nach rechts, weil die Flüssigkeit
im Raum 27 auf seine ganze Fläche drückt, während die Flüssigkeit im Raum 17 nur
auf :eine kleinere Ringfläche 30 - des Kolbens 29 einwirkt. Der Bremshebel io kann
min zunächst so weit bewegt werden, bis der Stift 31 am rechten Ende des Auges 32
angelangt ist. An diesem Punkt wird ein Widerstand fühlbar, und der Steuerhebel
wird zunächst angehalten. Erst wenn .das eigentliche Bremsen beginnen soll, wird
der Bremshebel io in der Pfellrichtung weiterbewegt. Dadurch wird der Kolben 33
in den Zylinderraum 27 hineingepreßt, so daß in diesem Raum ein Cberdruck eiltsteht.
der
zunächst (las Ventil 26 schließt. Dabei klinkt sich die Versperrung 3.l unter
der Wirkung der Feder 35 wieder in das Ventil ein und hält es geschlossen. Bei der
Weiterbewegung des Bremshebels io wird nun die Flüssigkeit im Zvlinclerraum 27 zusammengepreßt,
so daß sich der Kolben 29 noch etwas nach rechts bewegt und dadurch die Bremsbacke
5o mit großer Kraft gegen die Bremsscheibe 5 i preßt. Der Bremsdruck kann daher
mit dem Bremshebel unter geringem Kraftaufwand nach Belieben geregelt werden.
-
Bei der Rückführung des Bremshebels wird zunächst der Kolben 33 wieder
nach links bewegt und dadurch durch Entspannung der Flüssigkeit in der Zylinderhälfte
27 der Bremsdruck aufgehoben, bis der Bund 36 an den Anschlag 37 anstößt. Wird dann
der Bremshebel noch weiter entgegen der Pfeilrichtung bewegt, so öffnet sich der
Hahn 2o; infolgedessen steht nur noch die Zylinderhälfte 17
unter dem Druck
.des Akkumulators 18, und die Bremsbacke 15 wird bis an den Anschlag ry zurückgeführt.
Der Akkumulator 18 braucht nur so groß bemessen zu sein, daß seine Kraft zur Überwindung
der ruhenden Reibung beim Vorschieben der Bremsbacke ausreicht. Nach derselben Rücksicht
ist die Fläche 3o für die Rückführung des Kolbens 29 zu bemessen.
-
Die Abb.3 zeigt ein weiteres Beispiel. i, 2, 3 ist ein Drehstromnetz,
das durch den Tinschalter 38 auf einen Drehstromtnotor 39 geschaltet ist, der eine
Fnrc1ertrommel mit der Bremsscheibe 5 i bewegt. Die Fördertrommel bewegt mit dem
Förderseil4o einen Förderkorb 41. Sie kann durch die Bremsbacken 5o gebremst werden.
Der Bremsdruck wird durch Druckluft ausgeübt, die bei 9 einzuströmen sucht. Der
Weg ist ihr zunächst durch den Dreiwegehahn 15 verschlossen. Läßt das Relais d.2
den Hebel :a.3 abwärts fallen, so kann Luft von 9 her in den Zylinder 7 hinter den
Kolben 8 eintreten, so daß dieser Kolben aufwärts geht und die Bremsbacken 5o in
bekannter Weise anlegt. Zieht dann das Relais 42 seinen Anker wieder an, so daß
der Hahn 15
wieder in die gezeichnete Stellung kommt, so kann die Luft aus
dem Zylinder 7 durch den Auspuff 12 entweichen. Dieser Auspuff kann durch einen
Hahn i i verschlossen werden, der durch ein Relais .4a. gesteuert wird. Am Förderkorb
41 sind eine lange Kurve 46 und eine kurze Kurve 47 angeordnet, die auf die Hebel
48 und 49 wirken. Der Hebel 48 schließt durch die Einwirkung der Kurve 46 einen
Stromkreis durch das Relais 4.a., der Hebel 49 unterbricht durch die Einwirkung
der Kurve j 47 ,den durch das Relais 42 fließenden Strom.
-
Die Einrichtung wirkt so: Ist der Motor 39 durch den Einschalter 38
eingeschaltet, so wird gleichzeitig ein Strom von der Phase i über das Relais .:12
und den Schalter 49 zur Phase 2 geschlossen. Dadurch spricht das Relais .l2 an,
und der Hahn 15 steht in der gezeichneten Stellung. Das Relais 44 ist dagegen stromlos,
weil der durch diesesRelais führende Stromkreis am Schalter 48 unterbrochen ist.
Der Hahn i i ist daher offen, wie,dies gezeichnet ist. Hebt sich nun der Korb in
der Pfeilrichtung weiter, so daß,die Schalter d.8 und d.9 auf ihre Kurven auflaufen,
so schließt der Schalter 48 den Stromkreis durch das Relais 4--I, und der Hahn i
i wird geschlossen. Der Schalter :19 dagegen unterbricht den .Stromkreis durch das
Relais 42 einen Augenblick, so daß der Relaisanker herunterfällt und der Ausbildung
der Kurve entsprechend sofort wieder hochspringt. Dadurch stellt der Hahn 15 für
einen ganz kurzen Augenblick eine Verbindung zwischen 9 und 7 her und begibt sich
dann sofort wieder in .die gezeichnete Lage. Dies hat folgende Wirkung: Die von
9 in den Zylinder 7 eintretende Luftmenge wird z. B. durch .die Gestaltung .der
Kurve 47 so bemessen, daß die ruhende Reibung der Bremse mit Sicherheit überwunden
wird und sich die Bremsbacken somit in der Richtung des Anlegens in Bewegung setzen.
Da der Hahn i i durch die Kurve .I6 und den Schalter .48 geschlossen gehalten wird,
kann die im Zylinder 7 eingeschlossene Luftmenge auch nach der Rückkehr des Hahnes
15 in die gezeichnete Lage nicht durch ,den Auspuff i2 entweichen. Sie dehnt sich
infolgedessen aus und hat dabei gerade so viel Kraft, daß sie die Bremsbacken anlegt.
Wenn die Bremsbacken anliegen, hat sich der Zylinderraum 7 so weit vergrößert, daß
die Luft keinen nennenswerten Überdruck mehr hat und somit keine in Betracht kommende
Bremswirkung ausüben kann.
-
Wird nun der Einschalter 38, der das Netz auf den Antriebsmotor der
Fördertrommel schaltet, ausgeschaltet, so wird -dadurch auch das an die Phase i
und 2 angeschlossene Relais 42 stromlos, so daß sein Anker abfällt. Dadurch verbindet
der Hahn 15 die Druckluft bei 9 mit dem Zylinder 7 dauernd, so daß nunmehr die Luft
bis zur Erreichung des Höchstdruckes einströmen kann und die Bremsbacken festzieht.
Auf diese Waise wird erreicht, @daß die eigentliche Bremsung in Abhängigkeit von
der Antriebskraft der zu bremsenden Vorrichtung, im Beispiel also des Förderkorbes
oder der Fördermaschine, selbsttätig in dem Augenblick einsetzt, in dem diese Vorrichtung
nicht mehr angetrieben wird. Es handelt sich dabei nicht um das Einsetzen .der Bremsung,
wie sie bei den bekannten Bremsen möglich ist, bei der erst der Leerweg der Bremsbacken
zurückgelegt und das Gestänge
zusainmengepreßt werden, nachdem die
toten Gänge überwunden sind, sondern nie Bremsbacken liegen beim geschilderten Vorgang
beim Einsetzen der Bremsen durch Ausschalten des Einschalters 38 schon an, so daß
nie Bremswirkung sofort beginnt und .sich unmittelbar an das Aufhören der Antriebskraft
anschließt. Dadurch ist ein außerordentlich genaues Einfahren ohne verwickelte Gestaltung
der Bremsvorrichtung erreicht.
-
Die Erfindung kann in beliebigen anderen Ausführungsformen und unter
Benutzung beliebiger Antriebskräfte in idie Wirklichkeit umgesetzt werden. Das Wesen
der Erfindung besteht eben darin, daß die Brems- oder Preßkraft dann, wenn sie gebraucht
wird, sofort einsetzt, ohne daß zwischen dem Beginn der Steuerung des Steuerorgans
und dem Beginn des Bremsens eine Zeit liegt, deren Dauer von allerlei nicht beherrschbaren
Umständen abhängt und die daher schwer abzuschätzen ist. Die Erfindung gestattet
es, den Punkt zu erfassen, an dem die Bremsung oder Pressung wirklich einsetzen
soll, während dieser Punkt weder bei den von Hand bedienten noch bei den selbsttätigen
bekannten Bremsen genau erfaßt "werden kann. Dadurch ist es z. B. auch möglich,
eine Bremsung tatsächlich unmittelbar an (las Aufhören der Antriebskraft anzuschließen
und so die angetriebene Vorrichtung viel sicherer zu beherrschen, als wenn z. B.
zwischen dem Aufhören des Antriebes und dem Beginn der Bremsung eine Zeit liegt,
in der ,d[,ie angetriebene Vorrichtung sich selbst überlassen und damit lediglich
solchen Einwirkungen ausgesetzt ist, die jeder willkürlichen Beeinflussung entzogen
sind.