DE467952C - Schnellausloesevorrichtung fuer Druckmittelbremsen - Google Patents

Description

In Aufzugsanlagen werden Druckmittelbremsen benutzt, die mit Druckluft, Dampf oder Druckflüssigkeit betrieben werden. Diese Bremsen sind entweder durch das Druckmittel unmittelbar oder mittelbar wirkende sogenannte Lüftungsbremsen, bei welchen das Druckmittel ein Gewicht hebt oder eine Feder spannt und durch Entweichen des Druckmittels diese Hilfskraft zur Wirkung kommt. In allen Fällen ist es notwendig·, lasch und sicher die Druckmittelzufuhr beim Eintritt bestimmter, im Aufzugsbetrieb möglicher Betriebsfälle in solcher Weise zu steuern, daß die Triebkraft der Bremse mögliehst rasch nach dem Eintreten des Impulses zur Wirkung kommt. Als solche Impulse kommen z.B. in Betracht: Ausbleiben der Betriebskraft des Aufzugsmotors, Überbeanspruchung des Antriebsmotors, zu rasche

ao Fahrt, Überschreiten der betriebsmäßigen Hubgrenzen, ein Eingriff des Führers usw.

Die Einrichtungen, mit denen man bisher diese Impulse auf das Umsteuerorgan des Druckmittels zwecks Ein- oder Auslassens des Mittels übertragen hat, sind sehr verwickelt, so daß sie leicht Störungen ausgesetzt sind. Die Handhabung dieser Einrichtungen ist meistens umständlich und zeitraubend. In der Regel werden Gewichte benutzt, die von Hand aus in eine Höhenlage gebracht und dort verklinkt werden. Auf die Klinken wirken häufig Schlaggewichte, die durch einen Nothebel oder von einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung freigegeben werden. Beide Gewichte müssen von Hand aus zurückgebracht werden, wobei die richtige Reihenfolge der Steuerbewegungen durch Verriegelung erzwungen werden muß.

Es sind ferner Steuereinrichtungen für Drackmittelbremsen bekannt, bei denen das Steuermittel unter der Einwirkung von zwei Kräften — nämlich der Kraft des Druckmittels und einer Hilfskraft — steht, die einander das Gleichgewicht halten. Eine Schwächung der durch das Druckmittel· ausgeübten Kraft hat eine Verstellung des Steuermittels durch die Hilfskraft und damit eine Beeinflussung der Bremse zur Folge. Diese Art von Steuerungseinriichtungen eignem sich zur Erzielung veränderlicher Bremsdrucke, insbesondere für Bahnen. Bei der Beeinflussung des Steuermittels durch Schwächen der auf dasselbe wirkenden Kraft des Druckmittels tritt eine Luftreibung in den Leitungen und in den Ventilen auf. Die dadurch hervorgerufene Verzögerung des Einfallens

') Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ludwig Thalimayer in Wien.

der Bremse kann auf den kurzen Bremswegen;, wie sie in Aufzugs- und Fördermaschinenr anlagen zur Verfugung stehen, bei gewissen Gefahrenfällen für die Anlage verhängniisV· voll werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schnellauslösevorrichtung, die es erlaubt, bei geringem Aufwand an Mitteln die Anwendung beliebig großer Kräfte für die Steuerung des ib Druckmittels anzuwenden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Umsteuermittel für das Druckmittel, welches die Bremse zur Wirkung bringt, durch einen von dem Druckmittel angetriebenen Steuerkolben bewegt wird, dessen Druck in der Bremsöffnungsstel!- lung durch Hilfskräfte ausgeglichen wird. Durch die die Freigabe der Bremswirkung veranlassenden Auslöseimpulse wird dieses Gleichgewicht durch Vergrößern des KoI-bendrackes oder Schwächen der Hilfskräfte gestört. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt:

3 ist ein Zylinder, 1 das Steuerorgan für das Druckmittel, z. B. ein Zylinder oder Dreiweghahn, der in der Stellung« die Druckluftleitung D und in der Stellung b die Auspuffleitung A mit der Bremslzylinderleitung Z verbindet. Dieses Steuerorgan 1 wird durch den im Zylinder 3 verschiebbaren Kolben 2 bewegt. Der Kolben steht unter Einwirkung des Druckmittels, welches die Räume S und 4 erfüllt. Die Füllung und Entleerung der Räume 5 und 4 wird von dem Schieter 1 derart gesteuert, daß die Räume entleert werden, sobald der Schieber aus der Stellung « in die Stellung b geht, und daß sie wieder gefüllt werden bei einem Rüfckgehen des Kolbens in die Stellung a. Das Wiederauffüllen geschieht beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch 'eine Verbindung der Drackmittelzuleitung D mittels eines Kanals c mit dem Raum 6, der vor · dem Kolben 2 liegt. Von dort tritt das Druckmittel über den Kanals in den Raum 4 und über die Kanäle/ oder g in den Raum 5. Die Öffnungen dieser Kanäle sind so angeordnet, daß der Kanäle bei der geringsten Bewegung des Kolbens 2 aus der Stellung α und der Kanals kurz vor dem Erreichen der Stellung b abgeschlossen wird. Der Kanal/ ist nur in der Stellung« offen und ermöglicht ein rasches Überströmen des Druickmittels aus dem Raum 4 in den Raum 5. Dieser Weg wird ebenfalls bei der geringsten Bewegung des Kolbens aus der Stellung« versperrt, so daß jetzt für die Verbindung der Räume 4 bis 5 nur der sehr eng gehaltene Kanal g· in Betracht kommt. Zum Entleeren der Räume 4 und 5 ist noch 'eine Öffnung ti vorhanden, die vom Schieber 1 in der Stellung α überdeckt und kurz vor Erreichen der Endstellung b freigelegt wird. Diese Öffnung steht mit der Auspuffleitung A in Verbindung. Die Bewegung des Kolbens 2 nach links ist durch ein Rollengesperre 7, 8 behindert. Die Rolle 8 ist in einem Fortsatz des Kolbens 2 gelagert und die Rolle 7 in einem Hebel· 9, dessen Drehpunkt 10 so angeordnet ist, daß die auf den Kolben 2 wirkende Kraft nur mit .einem sehr kleinen Hebelarm 11 ein Drehmoment auf die Welle 10 auszuüben vermag. Auf der Welle 10 sitzt ferner der Hebel 12, der durch ein einstellbares Gestänge 13 mit einem Hebel 14 verbunden und mit dem Hebel 16 gemeinsam drehbar um den Punkt 15 gelagert ist. Der Hebel 16 wird durch die Zugkraft eines Elektromagneten 17 in der Stellung h gehalten. An Stelle des Magneten 17 können auch andere Haltekräfte treten, z.B. eine Rolle 18 und 'eine Klinke 19, die durch Hilfskräfte, z. B. eine Feder 20, eingeklinkt gehalten werden, gegen welche dann Auslöseimpulse irgendwelcher Art, wie z. B. die Fliehkraft eines Fliehkraftpendels ο. dgl., wirken können. In einer weiteren Verlängerung des Kolbens 2 bermdet sich ein Schlitz 21, in den ein Bolzen 22 eines Steuerhebels 23 eingreift. In der Stellung I des Hebels 23 und Stellung« des Kolbens 2 liegt der Schlitz 21 mit seinem rechten Ende am Bolzen 22 an. Gleichzeitig liegt in dieser Stellung auch die am Hebel 23 befestigte Rolle 2 4 an der Nase 25, die mit dem Hebel 9 verbunden ist, an.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :

Die durch das Druckmittel im Räume 5 hervorgerufene Druckkraft des Kolbens 2 übt über die Rollen 8 und 7 und den Hebel 9 ein Drehmoment auf die Welle 10 aus. Dieses Drelimoment wird durch den Hebel 12, das iod Gestänge 13 und die Hebel 14 und 16 auf den Magnetanker 17 übertragen, und zwar in solcher Weise, daß die Druckkraft den Magnetanker abzureißen sucht. Die Hebelverhältnisse verhalten sich zu den Kräften so, daß die gewöhnliche Haltekraft des Ankers 17 die Kraft am Kolben 2 etwas überwiegt. Bei. einer geringen Störung dieses Gleichgewichtes durch eine Unterstützung der Kolbenkraft oder einer Schwächung der Magnetkraft bewegt sich die Rolle 7 nach aufwärts. Hierdurch nimmt die wirksame Hebellänge 11 rasch zu, während die Gegenkraft 17 oder 20 abnimmt, so daß der Kolben 2, sobald eine Bewegung eingeleitet ist, schußartig in die Stellung δ gelangt and rasch und zuverlässig das Druckmittel für die Bremse umsteuert. Die rasche Zunahme der Länge des Hebelarmes 11 ergibt sich dadurch, daß dieser Hebelarm durch die Lage der Verbindungslinie zwischen den beiden Rollenmittelpunkten'7 und 8 zum Drehpunkt to gegeben ist. Sobald sich die Rolle 7 etwas

nach.-= aufwärts bewegt, verschiebt sich die Richtung dieser Linie infolge des geringen Abstandes der beiden Rollenmitten 7 und 8 sehr stark, und die wirksame Hebellänge 11 nimmt entsprechend zu. Die rasche Veränderung der Gegenkräfte 17 oder 20 ist wieder dadurch gegeben, daß ein Elektromagnet beim Einschalten oder Vergrößern eines Luftspaltes in seinem magnetischen Kreis nahezu plötzlich seine Zugkraft verliert oder die Feder 20 bei geringer Bewegung der Rolle 18 aus ihrer Ruhelage durch rasche Veränderung des Angriffshebelarmes e an Wirkung verliert. Die Veränderung dieses Hebelarmes geht nach den gleichen Gesetzen vor sich wie die Veränderung des Hebelarmes 11.

Die das Gleichgewicht zwischen Kolben,-kraft und Gegenkraft störenden Impulse können durch Vermindern oder Ausbleiben der Magnetzugkraft, durch Einwirkung einer Gegenkraft gegen die Feder 20, z.B. durch einen Fliehkraftregler, ein Relais o. dgl., erzeugt werden.

Um von Hand aus die Bremse durch Umsteuerung des Schiebers 1 freigeben zu können, zieht man den Hebel 23 aus der Stellung I nach links in die Stellung II. Hierdurch drückt er mit der Rolle 24 gegen die Keilfläehe 2 5, reißt mit großer Übersetzung den Magnetanker 17 ab und schaltet die magnetische Kraft 17 mechanisch ab oder verändert bei Anwendung der Gegenkraft 20 die Hebellänge £ rasch. Bemißt man den Schlitz 21 kurzer oder bewegt man den Hebel 23 um einen größeren Betrag als von I nach II, dann kann man durch den Hebel 23 auch noch die Kolbenkraft unterstützen, d. h. das Druckmittel zwangläufig von Hand aus steuern. Durch Zurückschieben des Hebeis 23 bringt man dann den Kolben 2 und somit den Schieber 1 wieder in die Ausgangs lage«.

Um bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens 2 infolge eines Auslöseimpulses, der nicht vom Handhebel 23 ausgeht, eine Bewegung des Handgriffes zu vermeiden, kann man die Verbindung des Bolzens 22 und der Rolle 24 mit dem Handgriff 23 durch Zwischenschaltung eines einseitigen Mitnehmers bewirken.

Die weiter oben beschriebenen Kanäle im

Steuerzylinder haben nun folgenden Zweck:

In der Stellung b müssen die Räume 4

und 5 entleert werden, um den Kolben in die Stellung α durch den Handgriff 23 zurückstellen zu können. Dieses Entleeren in der Stellung & geschieht durch Freigabe des Kanals η kurz vor Erreichen der Stellung b des Kolbens 2. Um trotz dieser vorzeitigen Freigäbe der Öffnung λ bei der Vorwärtsbewegung den Kolben 2 noch sicher in die Stellung & zu bringen, tritt das Druckmittel aus dem Raum 5 nicht ohne weiteres in die Auspuffleitung A beim Freigeben der Öffnung ti aus, sondern über den engen Kanalg. Der Kanal/ ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, nur in der Stellung a des Kolbens offen, so daß ein Austritt der Luft aus dem Raum 5 in den Raum 4 und von da in den Auspuff auf diesem Wege- in allen anderen Kolbenstellungen gesperrt ist. Da der Weg über Kanal g· sehr eng ist, kann sich das Diuckmittel im Raum 5 auch nach erfolgter Entleerung des Raumes 4 ausdehnen und den Kolben 2 noch sicher in die Endstellung b bringen. Allmählich entweicht dann durch die Öffnung g der Druck hinter dem Kolben 2 ganz.

Bei Verwendung von Druckflüssigkeit kann dieser Raum 5 mit einem kleinen Windkessel in Verbindung gesetzt werden, damit die gleiche Expansionswirkung erreicht wird.

Da der Kanal/ erst in Stellung« frei wird, kann beim Zurückschieben des Kolbens in die Stellung α das Druckmittel erst, im letzten Augienblick den Raum 5 füllen, so daß die ganze Riickführungsbewegung ohne Kraftanstrengung ausgeführt werden kann.

Die Anordnung der Kanäle c und d bezweckt die Füllung und Entleerung des Raumes 6 mit dem Druckmittel, um die lebendigen Kräfte, die bei der raschen Vorwärtsbewegung des Kolbens 2 auftreten, durch die Arbeit, die der Kolben beim Verdrängen des Druckmittels aus dem Raum 6 leisten muß, zu vernichten. Das Druckmittel im Raum 6 kann nämlich nach geringer Bewegung des Kolbens 2 durch das Abdecken der Öffnung c mittels Kolbens 2 nur noch durch die Undichtheiten am Kolben entweichen. Das Druckmittel im Räume 6 übt also eine starke Pufferwirkung aus. Gegebenenfalls können die Undichtigkeiten dilrch Anbringen des kleinen Kanals d künstlich vergrößert werden, um die Puffer auf das = erforderliche Maß zu bringen. Zweckmäßig wird hierbei auch diese Öffnung vor dem Erreichen der Endstellung b durch den Kolben geschlossen, so daß durch das entstehende Druckmittelpolster ein hartes Aufschlagen des Kolbens an der Hubbegrenzung verhindert wird.

Die Räume 4 und 5 werden von der DruckiuftLeitung D aus über den Kanal c, den Raum 6 und den Kanals? in der Stellung« gefüllt, oder es kann auch ein besonderer, nicht dargestellter Kanal von Raum 6 nach Raum 4 angeordnet werden, welcher durch eine geringe Bewegung des Kolbens 2. aus Lage α selbsttätig geschlossen wird, um die Abschließwirkung des Kanals c nicht zu beeinträchtigen.

Um bei einer für die Umsteuerung des

Druckmittels reichlich ausreichenden Kolbenkraft mit möglichst kleinen Haltekräften 17 oder 20 arbeiten zu können,, ist die Stellung des Hebels 12 zum Gestänge 13 und Hebel 14 so gewählt, daß der wirksame Hebelarm I des Antriebes der Kraft 2 zu Beginn der Bewegung groß (i), am Ende der Biewegung klein (Jf) ist und daß umgekehrt der Angriffshebelarm k der Haltekraft 17 oder 20 zu Beginn der Bewegung klein (k) und am Ende derselben groß (k^r) ist.

Durch Vierstellen der Hebel 12 zu Hebel 9 und Hebel 14 zu Hebel 16 mit entsprechender Verlängerung oder Verkürzung des Gestänges 13 kann die Länge der Hebelarmei und k verändert werden. Hierdurch wird auch das Verhältnis der Kolben und Hebelkräfte zueinander verstellt.

Ferner kann durch das Verändern der Gestängelänge 13 bei gleicher Stellung der Hebel zueinander eine Veränderung der Hebellänge 11 herbeigeführt werden, durch die ebenfalls das Kraftverhältnis der Kolbenkräfte zu den Kräften 17 oder 20 im Anfangszustand in einfacher Weise beeinflußt werden kann. Durch diese Einstellbarkeit ist es möglich, eine gegebene Schnellauslösevoi·- richtung für verschiedene Druckmittelspannungen oder Magnetkräfte zu verwenden und einzustellen.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   I. Schniellauslösevorrichtung für Druckmittelbremsen, bei der das Steuerorgan durch einen unter der Einwirkung des Druckmittels stehenden, in der Ruhestellung gegen die Wirkung des Druckmittels durch äußere Hilfskräfte im Gleichgewicht gehaltenen Kolben beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben durch das Druckmittel von seiner Ruhelage in seine Endlage gebracht wird, wenn durch Schwächen der leicht auslösbaren mechanischen oder elektrischen Hilfskräfte oder Verstärken des Kolbendruckes das Gleichgewicht gestört wird.
2. 2. Schnellauslösevorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskräfte (17, 20) über ein- oder mehrfache Hebel (12, 13, 14, 16) und Verklinkungien (7, 8, 18, 19) dem Kolbendruck das Gleichgewicht halten, um bei kleinen Gegenkräften große Kolbendrücke zu ermöglichen.
3. 3. Schnellauslöse vorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verldinkungen ein- oder beiderseitig mit Abwälzrollen derart versehen sind, daß durch geringe Verstellung der EingrifrsLage die für den Ausgleich der Kolbenkräfte maßgebenden Hebelarme (11, e) stark verändert werden.
4. 4. Sichnellauslosevorrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Verbindungsglieder zwischen Hilfskräften unid Steuerkolhen mit einer sich während der Bewegung ändernden Übersetzung ausgeführt sind, um bei beschränktem Hub der Gegenkräfte große Steuerkolbenkräfte im Gleichgewicht halten zu können.
5. 5. Sichniellauslösevorrichtung nach" Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß noch ein für Handsteuerung bestimmter Hebel (23) angeordnet ist, dessen Bewegung in Richtung der Kolbenvorwärtsbewegung üiber geeignete Zwischenglieder (24, 25) das Gleichgewicht zwischen Kolbendruck und Hilfskräften durch Schwächen oder Ausschalten der Hilfskräfte stört.
6. 6. Sichnellauslosevorrichtung nach Anspruch ι bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (23) an einen in einer Verlängerung des Kolbens (2) angebrachten Schlitz (22) angreift, dessen Länge derart bemessen ist, daß durch den Steuerhebel (23) nach vorausgegangener Schwächung der Hilfskräfte das Druckmittel zwangläufig von Hand aus gesteuert und die Kolbenkraft unterstützt werden kann.
7. 7. Sichnellauslosevorrichtung nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerhebel und Kolben durch Zwischenschaltung eines einseitigen Mitnehmers derart miteinander verbunden sind, daß der Steuerhebel von dem Kolben bei dessen Vorwärtsbewegung nur dann mitgenommen wird, wenn die Kolbenbewegung von dem Steuerhebel selbst eingeleitet ist.
8. 8. Schnellauslösevorrichtung nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Kolben (2) beeinflußte Steuerorgan (1), Schieber o. dgl., in Abhängigkeit von seiner Stellung- zwei Kanäle (n und c) öffnet und schließt, von denen der eine (n) dazu dient, die wirksame Kolbenfläche vom Druck zu entlasten, sobald der Kolben seine Endlage erreicht hat, während durch den anderen Kanal (c), der verschlossen wird, sobald der Kolben seine Vorwärtsbewegung (von α nach b) beginnt, das Druckmittel eintritt.
9. 9. Schnellauslösevomchtung nach Ansprach ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß noch ,ein besonderer Hilfskanal (g) vorgesehen ist, dunch den bereits während der Kolbenbewegung der Druckraum (5)

   hinter dem Steuerkolben langsam entkiert wird.
10. 10. Schnellauslösevorrichtung nach Anspruch ι bis g, dadurch gekennzeichnet, daß der Druekraum (5) durch den Hilfskanal (g) über einen weiteren Raum (4) entleert wird, der erst in der Endstellung (b) der Auslösevorrichtung über den Hauptaustrittskanal (n) mit der Auspuffleitung (^4) verbunden wird.
11. 11. Schnellauslösevorrichtung nach Ansprach ι bis ι o, dadurch gekennzeichnet, daß das Dru,ckmittel, welches sich in dem Raum (6) vor dem Kolben befindet, durch den Steuerkolben verdichtet wird, bevor dieser seine Endstellung erreicht.
12. 12. Schnellauslösevomchtung nach Anspruch ι bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (6) vor dem Kolben mit dem Druckmittel bereits in der Ruhestellung (a) des Kolbens durch den Druckmittele&ntrittsikanal (c) gefüllt wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen