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Bremsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, bei
welcher in einem Zylinder ein Kolben mit einem durch gegenseitige Einstellung seiner
drehbaren Teile im Querschnitt veränderlichen Kanal vorgesehen ist. Vorrichtungen
dieser Art können dauernd mit einer Maschine, beispielsweise einer Schachtfördermaschine
mit umlaufender Welle, durch welche abwechselnd eine Last .ge'hobe'n und gesenkt
sowie deren Bewegung verzögert werden muß, verbunden werden, um den jeweiligen Arbeitsbedingungen
entsprechend einen unbegrenzt hohen Widerstand zur Regelung der Bewegung .der Last
zu bieten oder jeden. Widerstand auszuschalten, wenn die Maschine zum Heben der
Last benutzt wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, gemäß welcher der
Kolben mit einer Führungsstange gleichen Durchmessers wie die Kolbenstange versehen
ist, so daß die beiden Kolbenflächen gleich groß sind und der Kolben bei vollständig
mit Flüssigkeit gefülltem Zylinder arbeiten kann, wodurch bei jeder bestimmten Winkellage
der Kolbenteile ein bestimmter Widerstand von vorher genau festzustellendem Wert
für jeden Hub in der einen oder anderen Richtung erzeugt werden kann. Gemäß der
Erfindung weist der Kolben dabei wenigstens drei Einheiten, je mit sektorförmigen
Flügeln auf, wobei die Flügel jeder Einheit nicht mehr als ein Drittel der Gesamtkalbenfläche
ausmachen, während diese Einheiten im Drehungswinkel gegeneinander einstellbar sind,
so- daß der Querschnitt des Kolbenkanals, je nachdem ob die Flügel ausgebreitet
oder in Richtung miteinander angeordnet sind, von Null bis wenigstens auf etwa zwei
Drittel der gesamten Kolbenfläche geändert werden kann.
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Hierdurch wird eine Einrichtung geschaffen, durch welche der Widerstand
einerseits unbegrenzt hoch gewählt werden kann, um jede gewünschte Verzögerungskraft
zur Wir-. kung zu bringen, während andererseits der Kolben sozusagen ausgeschaltet
werden kann, letzteres in dem Sinne, daß seine wirksame Fläche so weit verkleinert
wird, daß sie die gesteuerte Maschine bei der Kraftleistung nicht nennenswert behindert.
Wenn n ein Bruch ist, dessen Nenner die Gesamtfläche des Kolbens und dessen Zähler
die Fläche des Kolbenkanals darstellt, ändert sich der Widerstand nach der Formel
Wenn n wesentlich größer als ist der Widerstand klein genug, um für viele
Zwecke, z. B. beim Betrieb einer Fördermaschine, vernachlässigt werden zu können.
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Die Erfindung besteht weiter in einer Vorrichtung, bei welcher eine
Kolbeneinheit zwei Endgruppen von wenigstens einem sektor--förmigen Flügel, die
gleich weit voneinander getrennt sind, sowie weitere Kolbeneinheiten, je mit einer
Gruppe von wenigstens zwei ebenfalls gleich weit voneinander getrennten, sektorförrnigen,
zwischen den beiden ortsfesten Gruppen angeordneten Flügeln aufweist
und
sämtliche Einheiten gegeneinander drehbar sind.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Verbindung mit einer
dampfgetriebenen Fördermaschine beispielsweise dargestellt, und es ist Abb. i eine
schematische schaubildliche Ansicht der ,Fördermaschine, Abb.II .ein Längsschnitt
durch einen der Verzögerungszylinder, Abb. III eine schaubildliche Ansicht des Verzögerungszylinders
und Abb. IV eine Endansieht des Kolbens bei anderer Einstellung.
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Nach Abb. I sind auf einer Welle 3 zwei Windentrommeln 2 angeordnet,
die durch eine Dampfmaschine getrieben werden. Einer der Dampfmaschinenzylinder
ist bei 4 artgedeutet, und seine Kolbenstange 5 ist durch eine Stange 7 mit der
Kurbelwelle 6 verbunden. In der Verlängerung des Zylinders 4 liegt ein Bremszylinder
8 mit einem Kolben 9. Die Führungsstange io des in dem Zylinder 4 arbeitenden Kolbens
kann sich in den Bremszylinder 8-hinein erstrecken und ist bei ii mit dem Kolbeng
verbunden. Die Führungsstange des Kolbens 9 besteht aus einer Welle i2 und einer
Hülse 13 gleichen Durchmessers wie :die Führungsstange io, um den Kolben 9 auszugleichen.
Die Stangen liegen in Stopfbüchsen. 14. jeder Zylinder ist mit einem Mantel 15 mit
Ein- und Auslaß 16 und 17 für den Wasserumlauf versehen, durch welchen die von dem
Förderwerk übernommene Energie abgeleitet wird.
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Der Bremskolben 9 ist so ausgebildet, daß er selbst den veränderlichen
Kanal schafft, durch welchen die Flüssigkeit von der einen Seite des Kolbens nach
der anderen bei der Hinundherbewegung strömt. Zu diesem Zweck besteht der Kolben
9 aus einer Anzahl von Teilen 18, 19, 2o, a1 und 22, die mit segmentfönnigen Arnsätzen
23, 24, 25 versehen und drehbar sind, so daß die Ansätze 23, 24, 25 nach -Art eines
Fächers geöffnet oder geschlossen werden können. Die segmentförmigen, zwischen den
Ansätzen verbleibenden Räume 26 bilden den" Durchlaßkanal für die Flüssigkeit. je
mehr mit Bezug aufeinander bewegliche Gruppen von Ansätzen vorhanden sind, um so
kleiner ist die Fläche, welche sie in geschlossenem Zustand einnehmen, und mithin
ist die Öffnung des Dürchlaßkanal.s um so größer. Der auf der Zeichnung veranschaulichte
Kolben weist drei gegeneinander bewegliche Gruppen von Ansätzen auf, so daß die
Öffnungsweite des Durchlaßkanals zwischen o und 24o° geändert werden kann. Der Kolben
weist demgemäß drei gegeneinander drehbare Einheiten auf, die sämtlich auf der Welle
12 angeordnet sind. Eine Einheit besteht aus den Teilen i8 und 22, die durch in
Nuten 28 der Zylinderwandung passende Zungen 27 gegen Drehung gesichert sind. Durch
diese Einheit werden " die Ansätze 2.3 gebildet, die sich je über einen Winkel von
30° erstrecken und um einen Winkel von 9o° voneinander getrennt sind. Die zweite
Einheit besteht aus den Teilen 2o und 21, die für sich -hergestellt sind, um den
Zusammenbau des Kolbens zu ermöglichen, die jedoch, wenn sie sich in der Arbeitsstellung
befinden, . beide auf der Welle durch einen Keil 29 befestigt sind, so daß sie durch
die Welle gedreht werden. Diese Einheit weist vier Ansätze 25 auf, die den Ansätzen
der ersten Einheit ähnlich und, wie Abb. III zeigt, in einer Grenzstellung in Richtung
mit letzteren angeordnet sind. Die dritte Einheit besteht aus den Teilen i9, welche
eine Gruppe von den Gruppen 23 und 25 ähnlichen Ansätzen 24 bilden. Die Ansätze
24 können, wie Abb. 1I zeigt, in Richtung mit den Gruppen von Ansätzen 23 und 25
gebracht werden. Diese Einheit sitzt lose auf der Welle 12, kann jedoch nur eine
begrenzte Winkelbewegung von 30° aus der in Abb. III veranschaulichten Lage heraus
ausführen. Die Begrenzung der Bewegung erfolgt durch ein Paar von Anschlägen 30-
an dem Teil 18. Durch ein ähnliches Paar von Ansätzen. 3 i an der Einheit 19 kann
letztere durch die Einheiten 2o, 21 aus der Lage nach Abb.III herausgedreht werden,
macht hierbei jedoch eine Leerlaufbewegung von 30°. Die Einheit 2o, 21 'kann daher
eine Bewegung über einen Winkel von 6o° ausführen und bewegt hierbei die Einheit
i9 um einen" Winkei von 30°. Durch Drehen der Welle 12 können alle Gruppen von Ansätzen,
wie Abb: III zeigt, in Richtung miteinander gebracht werden, und der Flüssigkeitsdurchlaßkanal
26 durch den Kolben hindurch hat alsdann seinen größten Querschnitt. Die Ansätze
können jedoch auch, wie 4bb. IV erkennen läßt, im Winkel ausgebreitet werden, wodurch
der Kanal durch den Kolben hindurch im wesentlichen abgeschlossen wird. Die einzelnen
Ansätze können jedoch auch jede gewünschte Zwischenlage einnehmen. Bei der großen,
in der ersten Lage erzielbaren Winkelöffnung kann der von der Flüssigkeit auf die
Hinundherbewegung des Kolbens 9 in dem Zylinder 8 ausgeübte Widerstand so gering
werden, daß er für die erfindungsgemäß in Betracht kommenden Zwecke vernachlässigt
werden kann. Der Widerstand vergrößert sich bei einer Verkleinerung der Öffnung
26 und kann durch Anordnung der kleinsten öffnung beliebig groß gewählt werden.
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Zwischen den gegeneinander sich drehenden Teilen sind Kugellager 32
vorgesehen, um die
Drehung der Welle 12 trotz der starken axialen
Drücke zu erleichtern; welche auf die Kolbenteile ausgeübt werden können, wenn die
Bremse zur Wirkung kommt.
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Zum Einstellen der Welle i2. trägt diese außerhalb des Zylinders 8
einen Kopf 33 mit einem Keil 34, der in einen Schlitz 35 einer Hülse 36 eingreift.
Die Hülse 36 ist drehbar, in der Längsrichtung jedoch feststehend angeordnet -und
mit einem Kurbelarm 37 versehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die
Hülse 36 durch Daumenscheiben 38 so gedreht, daß der Widerstand. selbsttätig auf
das Förderwerk entsprechend den Bedingungen, unter welchen es arbeitet, ausgeübt
wird. Beispielsweise können zwei Paare von Daumenscheiben vorgesehen sein, von denen
das eine bei der Abwärtsbewegung der Last am Förderwerk und das andere bei der Aufwärtsbewegung
der Last Verwendung findet. Die einzelnen Daumenscheiben der beiden Paare werden
entsprechend der Drehrichtung des Förderwerkes benutzt. Die Daumenscheiben sind
durch ein Getriebe 39 mit den Windentrommeln 2 verbunden, so daß sie stets mit diesen
umlaufen. Die richtige Daumenscheibe wird durch Verschiebung eines Armes 40 auf
einer Welle 41 zur Wirkung gebracht. -Durch die Daumenscheibe werden der Arm 40
und die Welle 41 gedreht. Die Welle 41 ist durch,ein- Gestänge 42 mit der Hülse
36 verbunden, so daß letztere in Abhängigkeit von der Gestalt der Daumen gedreht
wird.
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Wenn beispielsweise eine Belegschaft oder irgendwelche Gegenstände
in das Bergwerk eingefahren werden sollen, würden beispielsweise durch die entsprechende
Daumenscheibe die Kolbenansätze 23, 24, 25 in Richtung miteinander gehalten werden,
bis -der Förderkorb in seiner Bahn denjenigen Punkt erreicht hat, an welchem er
seine regelrechte Geschwindigkeit erlangt hat, worauf durch die Daumenscheibe die-
Ansätze um einen Betrag ausgebreitet würden, der zur Erzielung des Widerstandes
notwendig ist, der der durch die abwärts sich bewegenden Teile abgegebenen lebendigen
Kraft entspricht, wodurch die Geschwindigkeit gleichbleibend erhalten würde. Zu
einer späteren Zeit würde ein weiterer Widerstand geboten werden, um den Förderkorb
an der untersten Stelle seiner Bahn zur Ruhe zu bringen. Wenn .dagegen Gut aus dem
Bergwerk angehoben werden soll, würde die hierbei arbeitende Daumenscheibe so angeordnet
werden,: daß die Kolbenansätze in Richtung miteinander bleiben, bis der Förderkorb
sich der Oberfläche nähert, worauf durch die Daumenscheibe die Ansätze allmählich
ausgebreitet und mithin einen Widerstand bieten würden, durch den der Förderkorb
an der Haltestelle zur Ruhe gebracht würde. In jedem Falle würde die zugehörige
Daumenscheibe bei der entgegengesetzten Bewegun@g zur Verwendung .kommen.