DE69428217T2 - Bremsanordnung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung gemäß Patentanspruch 1, die als ein automatisch aktivierte Notbremse u. a. in Hebebühnen und Aufzüge verwendet wird.
• Von früher her kennt man automatisch aktivierte Notbremsen z. B. aus Patentschriften SE-302675 und 308785, die Bremsausführungen darstellen, die im Notfall, wie bei größerer Geschwindigkeit als eingestellt, bremsen und die Bewegung abbrechen. Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen ist das sehr komplizierte Demontieren der Verriegelung. In Hebebühnen und Aufzügen ist die Sperreinrichtung immer da. Nach dem Notbremsen kann die Bühne oder der Aufzug auf sehr großer Höhe liegen. Das Demontieren der Verriegelung der Bremse geschieht durch Öffnen der Sperrvorrichtung, wobei man sich in eine nicht beherrschte Lage befindet, falls die Hebebühne oder der Aufzug auf keine andere Weise nicht gesperrt worden ist. Liegt der Fehler in dem Triebmotor oder in seinen Achsen, so hat der Motor keine Haltekraft und somit entsteht beim Demontieren der Bremse eine Notsituation. Jedenfalls, das mit diesen Ausführungen verknüpfte und Installation verlangende Demontieren der Verriegelung ist als eine zeitraubende und gefährliche Maßnahme sehr riskant. Zur Besichtigung des Zustands dieser Notbremsen wird sogar ein Bremstest benötigt, und danach muss die Verriegelung der Bremse zerlegt werden, und man braucht ein Werkzeug um sie zu öffnen.
• US Patent 4,258,832 stellt ein Sicherheitsbremsensystem dar, das mit einem nullenden Stellantrieb in der Weise versehen ist, dass nach Bremsen mit dem Bremselement in einer Umdrehrichtung, der nullende Stellantrieb automatisches Öffnen der Bremse erlaubt, beim Rotieren in der Gegenrichtung. Eine Antifriktionsschraube wird zum Spannen der Federung gebraucht, die die Bremselementen zusammenpresst.
• Mithilfe der Bremseinrichtung laut dieser Erfindung werden diese Nachteile vermieden, und die Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, was in Patenanspruch 1 vorgelegt worden ist.
• Der wichtigste Vorteil dieser Erfindung ist, dass die Verriegelung der Bremse kann einfach durch Heben der Bühne oder des Aufzugs geöffnet werden, d. h. durch Drehen der Achse der Bremseinrichtung in die Gegenrichtung. Wenn der Hebemotor und die Kraftübertragung in guter Zustand ist, kann die Bremse gefahrlos und leicht, sogar ohne die Bremseinrichtung zu rühren, geöffnet werden. Somit läuft das Prüfen der Bremse wie geschmiert. Die Bremse öffnet sich automatisch bei Gegenrotation der Achse und ist die ganze Zeit fähig zum Notbremsen.
• Eine Bedeutende Vorteil der Bremseinrichtung ist, dass das Öffnen der Verriegelung, ohne Demontieren der Bremse, mit einer Hebevorrichtung in guter Betriebszustand gelingen kann. Dies bedeutet, dass zuerst die Hebevorrichtung besichtigt oder repariert werden muss, und mögliche Fehler beseitigt, denn die führen zur unbeherrschten Herabfallen.
• Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung vorgelegt, wo
• Fig. 1 zeigt ein Längsschnitt der Bremseinrichtung, wenn die Achse des Sperrwerks frei rotieren kann.
• Fig. 2 zeigt ein Querschnitt an der Kupplung, wo die Kupplung eingeschaltet worden ist.
• Fig. 2a zeigt ein Schnittpunkt wie die Kupplung eingeschaltet wird:
• Fig. 3 und 4 zeigen eine Anziehhülse der Bremse.
• Fig. 5 und 6 zeigen einen gegen die Bremsfeder arrangierten Lagerflansch.
• Fig. 1 stellt eine Bremseinrichtung laut dieser Erfindung dar, in der die Drehbewegung mit Zahnrad 3 geleitet wird, z. B. aus einer Zahnstange in dem aufrechten Stützwerk der Hebevorrichtung. Zahnrad 3 ist auf Achse 4 mittels einer eingefalzten T- Verbindung festgemacht und mit einem Haltering 12 gesperrt. Die Bremseinrichtung selbst wird mit ihrem Gehäuse 1, 2 an die bewegliche Hebebühne oder den Aufzug so festgemacht, dass das Zahnrad in der Zahnstange eingehakt bleibt. Achse 4 ist mit einem Rollenlager 7 an Gehäuse 1 festgemacht. Nach dem Lager gibt es auf der Achse 4 ein Planetengetriebe 5, 24, 8, mit dem die Rotationsgeschwindigkeit der Hülse 6 fast 3-fach in Verhältnis zur Achse 4 beschleunigt werden kann. Als Lager der Hülse 6 gibt es Gleithülsen 30 und 31. An das Ende der Hülse 6 ist mit Schrauben 35 ein Gegenflansch, sog. Sperrflansch der Kupplung, festgemacht, die ein Sperrwerk 27 hat. Der andere Gegenflansch 25 der Kupplung ist mit festen Klauen versehen. Kupplung 25, 26 ist von Typ Klauenflanschkupplung, die als Sperrwerk eine kraftübertragende, bewegliche Klaue 27 hat. Sperrwerk 27 wird von Federkraft von ihrer gesperrten Lage in den Raum zwischen Klauen der Flansche 25 mit gewisser, regulierbar eingesetzter Rotationsgeschwindigkeit eingeschaltet.
• In Fig. 1 ist die Kupplung offen und die Rotationsbewegung wird nicht zur Kupplung 25 übertragen. Flansch 25 der Kupplung ist mit Rotationsbewegung übertragenden eingefalzten T-Verbindung an einem Ende der Hülse 29 festgemacht. Mit Hilfe eines Gleitlagers 22 ist diese Hülse 29 zum Rotieren gelagert, in Verhältnis zur Hülse 6 auf seiner Innenseite. Auf der Oberfläche der Hülse 29 gibt es ein Gewinde 41 (Fig. 4) und ein entsprechendes Gewinde im Gehäuse 2. Dies bedeutet, dass immer wenn die Hülse 29 rotiert, bewegt sie sich auch geradlinig mit dem Gehäuse. Um die Tellerfeder 19 zu stützen, gibt es am Ende der Hülse 29 eine Flansche 18, die je nach Hülsenbewegungen Kräfte überträgt, um die Feder zu spannen oder die Federspannung zu vermindern. Die Tellerfeder 19 drücken die kegelförmige Bremsfläche 21 an die Gegenfläche im Gehäuse 2, die mit einer Friktionsfläche 20 versehen ist.
• Die Bremse ist progressiv, weil wenn das Bremsen vom Sperrwerk 27 einschaltet wird, fangen die Hülse 29 und Bremsteile 18,20 und 21 zu rotieren an, und dies führt zu kontinuerlichem Festziehen der Feder 19 bis die Rotation der Achse 4 bei genügender Bremskraft aufhört.
• Fig. 2a und 2 zeigen was geschieht unmittelbar, wenn das Notbremsen von Sperrwerk 27 eingeschaltet wird. Sperrwerk 27 wird aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen gedreht, und Ansatz 51, die als Klaue des Sperrwerks 27 funktioniert, trifft die Klaue des Gegenflanschs 25 der Kupplung und fängt an auch den Flansch 25 zu rotieren. Hiernach wird vom Flansch 25 auch Hülse 29 ins Rotieren gesetzt, die wegen dem Gewinde 41 fängt an sich laut Fig. 2a nach links zu bewegen. Deshalb beginnt der Ansatz 50 im Flansch 25 der Kupplung als Verschluss des Sperrwerks 27 zu funktionieren, d. h. dass er die Rückkehr des Sperrwerks einwärts hindert. Demgemäß verriegelt die Konstruktion die Einschaltung in Lage AUF, wenn die Notbremse aktiviert worden ist. Bei fortlaufendes Rotieren der Achse 4 bewegt sich Hülse 29 nach links und zieht somit die Bremsfeder 19 fest und erhöht die Bremskraft. Wenn die Bewegung der Achse 4 zum Anhalten kommt, bleiben Bremse und Kupplung auf Verriegelung eingeschaltet.
• Beim Einschalten der Notbremse wird die Rotationsbewegung des Flansches 25 mit einem elektrischen Umschalter gefühlt, mittels dessen Impuls der Steuerstrom des Triebmotors abgeschaltet wird.
• Das Einschalten das Sperrwerk 27 wird auf gewünschte Rotationsgeschwindigkeit mit Kugel 38, Feder 37 und Regulierschraube 36 reguliert. Es gibt in das Sperrwerk ein Loch an das sich die Kugel lehnt, und kann bis auf einen gewissen Wert der Zentrifugalkraft die Kupplung offen halten.
• Fig. 3 und 4 zeigen Hülse 29, in deren Ende es Rillen gibt, zum Anbau des Gegenflansches 25 der Kupplung. Ungefähr in Mitte der Hülse ist ein Gewinde 41, für welche es ein Gegengewinde im Gehäuse 2 gibt. In anderem Ende der Hülse sind klauenartige schräge Flächen 44, deren Funktion in Verbindung mit Fig. 5 und 6 beschrieben worden sind.
• Fig. 5 und 6 zeigt Flansche 18 am Ende der Hülse 29 zum Stützen der Tellerfeder, die auch gleichzeitig die Rotationsbewegung von der Hülse zur Bremsfläche überträgt. Es gibt ein sehr nützlicher Eigentümlichkeit der Erfindung in Verbindung mit der Kraftübertragungsfläche zwischen Flansche 18 und Hülse 29. Die Klauen 44 der Hülse 29 lehnen sich nämlich gegen Flächen 45 des Flansches 18, wenn die Bremse in neutraler Lage ist, das heißt dass die Achse 4 sich frei dreht. Wenn das Sperrwerk 27 die Kupplung einschaltet und die Hülse zu rotieren beginnt, fangen Klauen 44 an auf die Fläche 45 der Flansche 18 zu gleiten, treffen die schräge Fläche 46 und gleiten stufenweise auf Fläche 47. Dies alles geschieht wenn sich die Hülse nur einige Gradwinkel dreht. Auf Grund der gestuften Unterschied zwischen Flächen 45 und 47 bewegt sich Flansch 18 plötzlich 3 or 4 mm in die Spannungsrichtung der Feder 19 und eine geeignete Erhöhung der Spannung entsteht bevor die Friktionsfläche der Bremse zu gleiten anfängt. Bevor diesem Spannen ist aber die Bremse schon eingeschaltet und die Bremsfläche wird von den Federn 19 soviel gespannt, dass Flansch 18 nicht zu rotieren anfängt, wenn sich die Klauen 44 der Hülse 29 über die schräge Fläche 46 auf die Fläche 47 heben.
• Flansch 18 überträgt die Rotation mittels Einschnitten 48 ihrer äußeren Fläche zur Bremsfläche 21, die in den entsprechenden Einschnitten passende Klauen hat. Die auf Fläche 47 geglittenen Klauen treffen dann die Stopper 49 des Flansches 18, wobei die Rotation der Hülse 29 zum Flansch 18 und zur Bremsfläche 21 übertragen wird. Dann, wenn die Bremskraft beim Rotieren des Flansches die ganze Zeit steigt, wird die Bewegung der Achse mit wachsender Kraft gebremst und bleibt zum Schluss stehen. Die Bremse bleibt in verriegelter Lage eingeschaltet.
• Die gleitende Fläche zwischen Hülse 29 und Flansche 18 ist vorteilhaft beim Bremsen, aber beim Öffnen der Bremse noch viel wichtiger. Wenn man nun anfängt die verriegelte Bremse zu öffnen, wenn die Achse 4 rotiert beim gleichzeitigem Rotieren der Kupplung und Hülse 29 in Gegenrichtung, geschieht das Öffnen der Bremse auf folgender Weise. Kupplung 25, 26 überträgt die Drehkraft auch in andere Richtung laut Fig. 2, wobei Ansatz 51 (in Richtung "hinauf") die Kraft zu der Kupplungsklaue überträgt, zwar nun zu der Klaue nebenan als in Fig. 2, wobei sich die Kupplung ein wenig dreht und die Rotationsbewegung fängt an zu funktionieren. Durch Drehen der Achse 4 in die Gegenrichtung, wird gerade die Gleitfläche zwischen Flansche 29 und Flansche 18 die erste Gleitfläche, aus der die Klaue 44 zur Fläche 45 weg gleitet. Dieses Gleiten benötigt keine große Drehkraft und geschieht mit Hilfe der Konstruktion der Beispielsfigur auf einer Strecke von einem 1/8 Teildrehung. Das Gleiten der Klaue 44 zur Fläche 45 vermindert unmittelbar die Spannkraft der Feder 19, weil Flansche 18 in Verhältnis zu der Hülse 3-4 mm zurückweichen kann. Hülse 29 setz wegen der Stopper 49 den Flansch 18 in Rotieren. Nun, nach der in bezeichnendem Grad verminderten Drehkraft geht das Öffnen der Bremse so weiter, dass soeben Die Bremsfläche 21 mit Hilfe ihrer Gleitfläche 20 im Gehäuseteil 2 gleitet. Sogar die Motoren der Hebevorrichtungen und Aufzüge können das leicht durchführen und das Öffnen läuft so weiter, dass sich die Bremskraft die ganze Zeit vermindert und sich die Hülle 29 nach rechts in Fig. 1 und 2a bewegt. Wenn Hülse 29 so weit nach rechts verschoben worden ist, dass Halteschulter 50 das Sperrwerk 27 von Zurückweichen nach innen nicht hindert, das Sperrwerk einwärts laut Fig. 2 zurückkehrt, weil das Sperrwerk von der Klaue nebenan hineingestoßt wird. Die Lage des festen Gelenkpunkts des Sperrwerks in Kupplungsflansche 26 ist in Öffnungsrichtung der Bremse, d. h. in der aufwärts gerichteten Bewegung in der Rotationsrichtung bevor Ansatz 51, wobei Klaue 25 den Ansatz 51 einwärts stoßt und die Verriegelung öffnet. Die Bremseinrichtung kehrt also in die Lage laut Fig. 1 zurück, wobei Achse 4 sowie auch der Sperrflansch 26 sich frei drehen können und mit Hilfe der Kugel 38 die Haltekraft auf das Sperrwerk 27 gerichtet werden kann.
• Auch wenn die Bremseinrichtung mit Hinsicht nur auf eine Ausführung dargestellt worden ist, sind viele Modifikationen im Rahmen des, in den Patentansprüchen definierten Konzepts dieser Erfindung möglich.

Claims (8)

1. Eine Bremseinrichtung zum Bremsen und Stoppen einer unkontrollbaren Bewegung, und mit deren Hilfe lineare Bewegung, d. h. falsche Bewegung, besonders Herabfallen von Plattformen oder ähnlichen, vertikal beweglichen Unterlagen gebremst wird, wobei die lineare Bewegung mit Kraftübertragungsmittel, wie z. B. Zahnstange und Zahnrad zuerst in rotierende Bewegung umgewandelt wird, die Einrichtung bestehend aus

- einem Gehäuse (1, 2), in der Weise an den hebenden Plattform festgemacht, dass die zu bremsende rotierende Bewegung vom Zahnrad zu einer Achse (4) in der Einrichtung übertragen wird,

- einer auf die genannte Achse (4) montierte und die rotierende Bewegung zur Bremsvorrichtung (20, 21) übertragende Kupplung, bestehend aus einer Sperrvorrichtung (27), die mit regulierter Wert einer durch die rotierende Bewegung entstandene Zentrifugalkraft erregt wird, und die Kupplung zur Übertragung von rotierender Bewegung zwischen Achse und Bremseinrichtung schließt, und die Sperrvorrichtung (27), wenn zugemacht, zur Übertragung von rotierender Bewegung in die Gegenrichtung auch in Verhältnis zu der beim Schließen entstandene Richtung angeordnet ist, um das Schließen durch Drehen der Achse (4) in die Gegenrichtung zu öffnen, und die Kupplung noch mit einem Halteschulter (50) versehen ist, der das unmittelbare Zurückgehen der Sperrvorrichtung (27) in ihre nicht-sperrende Lage hindert, wenn die Bremse von der genannten, in Gegenrichtung rotierenden Bewegung der Achse (4) geöffnet wird,

- und aus der genannten Bremsvorrichtung (19, 20, 21) mit der die rotierende Bewegung der Achse (4) arretiert oder gebremst in Verhältnis zum Gehäuse (1, 2) der Einrichtung wird,

gekennzeichnet dadurch, dass die rotierende Bewegung über die Kupplung in der ersten Stufe zum Abdichten der Bremse mit einer axialen Bewegung zum Spannen der Feder (19) angeordnet ist, und von einem gegenseitig gestuften Paar Gegenflächen (45, 46, 47) und (44) produziert wird, das in eine, an die Kupplung festgemacht Hülse (29) geformt ist und ein mit der Hülse in der Weise zusammengepasster Klemmflansch 18, dass das Rotieren der Hülse (29) eine plötzliche Bewegung zum genannten Klemmflansch überträgt, um die Feder (19) zu spannen.

2. Eine Bremseinrichtung gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass, beim Rotieren der Achse (4) und sich wesentlich verminderten Bremseffekt, der Halteschulter (50) sich von seiner, das Aufgehen der Kupplung (25, 26) hindernde Lage, zurückziehen kann.

3. Eine Bremseinrichtung gemäß Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegung, von der die Bremse gespannt und aufgemacht wird, zum Bewegen des Halteschulters (50) gekuppelt worden ist.

4. Eine Bremseinrichtung gemäß irgendeinem oder mehreren von Ansprüchen 1-3 gekennzeichnet dadurch, dass in der zweiten Sperrstufe die Bremse von der über die Kupplung kommenden rotierenden Bewegung mittels einem, in Hülse (29) geformte Gewinde (41) gespannt wird, wobei eine axiale Bewegung entsteht, wenn sich die Hülse in dem Gegengewinde im Gehäuse (2) dreht.

5. Eine Bremseinrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 gekennzeichnet dadurch, dass in der ersten Öffnungsstufe die Bremse von der über die Kupplung kommende rotierende Bewegung mittels einer, die Federspannung reduzierenden axialen Bewegung aufgemacht wird, für deren Erzeugung in Halteflansch (18) und Hülse (29) ein gegenseitig gestuftes Paar Gegenflächen (45, 46, 47) und (44) zur Übertragung einer plötzlichen Bewegung zum Halteflansch (18) wegen Spannungsreduzierung Feder (19), geformt worden ist.

6. Eine Bremseinrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 gekennzeichnet dadurch, dass in der zweiten Öffnungsstufe die Bremse von der über die Kupplung kommende rotierende Bewegung mittels einem in Hülse (29) geformten Gewinde (41) aufgemacht wird, mit der eine, die Federspannung reduzierende Bewegung beim Drehen der Hülse in dem Gegengewinde im Gehäuse (2) erzeugt wird.

7. Eine Bremseinrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1-6 gekennzeichnet dadurch, dass beim Entweichen der Wirkung des Halteflansches (50) die Sperreinrichtung (27) von dem Gegenflansch in Kupplung (25) in nicht-sperrenden Lage ausweicht, indem der Befestigungspunkt der Sperrvorrichtung (27) vor den Ansatz (51) der Sperrvorrichtung in Richtung der Flanschenrotation angebracht wird.

8. Eine Bremseinrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 gekennzeichnet dadurch, dass in Zusammenhang mit der Sperrvorrichtung (27) eine Kugel-Federkonstruktion (38, 37) geformt worden ist, wobei der Sperreffekt der Sperrvorrichtung (27) durch Regulierung einer Feder (37) und eines Balls (38) beeinflusst werden kann.