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Druckluftbremsvorrichtung, insbesondere für Aufzugwinden bei Tiefbohrvorrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf Antriebseinrichtungen für Druckluftbremsen, insbesondere
solche, die für Aufzugwinden bei Tiefbohrvorrichtungen u. dgl. geeignet sind.
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Aufzugwinden sind gewöhnlich mit zwei Bremsvorrichtungen ausgerüstet,
von denen jede eine Bremstrommel und einen zugehörigen Bremsschuh oder ein Bremsband
aufweist. Bei den Aufzugwinden, die durch Druckluft betätigt werden., weist die
Antriebsvorrichtung einen oder mehrere Zylinder, die von einer einzelnen Druckluftquelle
aus beeinflußt werden, und gewöhnlich Notvorrichtungen auf, welche die Bremsen selbsttätig
anlegen, wenn die Luftzuleitung aussetzt. Wenn bei den bisher bekannten Einrichtungen
ein Versagen bei einem Zylinder eintritt, betätigt die Notvorrichtung die Bremsen
nicht, sondern die Notluftzuleitung geht verloren.
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Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, verbesserte Einrichtungen
für die normale und Notbetätigung von Luftbremsvorrichtungen vorzusehen, bei denen
die beiden Bremsvorrichtungen gewöhnlich von einer einzelnen Druckluftquelle aus
betätigt werden, bei denen aber die Betätigungsmittel für die Noteinrichtung der
beiden Bremsen getrennt sind und die Notvorrichtung für jede der beiden dennoch
arbeitest, wenn die andere versagt.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Einrichtungen
für normale und Notbetätigungen von Druckluftbremsen, bei denen
eine
jede Bremsvorrichtung ihren eigenen Zylinder hat und die Notdrucklilftzuleitung
getrennt von der anderen liegt und in dem Falle des Versagens eine jede Notluftzuleitung
ihren eigenen Bremszylinder betätigt und von dem anderen Zylinder abgesperrt ist.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Bremsantriebsvorrichtungen,
bei denen außer den oben erwähnten Merkmalen ein hörbares Warnungssignal das Versagen
der Bremse anzeigt: Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten
Bremsantriebsvorrichtung, welche durch Druckluft angelegt und durch Federn freigegeben
wird, so da.B eine empfindlichere Bremswirkung geliefert wird.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. r eine schematische Darstellung einer Ausführung
eitler Antriebseinrichtung für die Druckluftbremsen gemäß der Erfindung; Fig. 2
und 3 sind Schnittansichten einer bevor= zugten Bauart der Lufthrlfsventile, die
für das System benutzt wenden; und veranschaulichen düe Wirkung in zwei verschiedenen
Stellungen; Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführung
der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung, und Fig. 5 ist eine schematische Darstellung
einer weiteren Ausführungsform.
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In Fig. i ist eine Einrichtung io dargestellt, welche zwei Bremszylinder
12, 13 hat, von denen jeder eine der beiden Bremsvorrichtungen betätigt. Diese Zylinder
werden vorzugsweise durch Druckluft betätigt und durch Federwirkung freigegeben.
Gewöhnlich werden die beiden Zylinder von einer einzelnen Druckluftquelle aus beeinflußt
und, betätigen beide Bremsvorrichtungen gleichzeitig. Die Zylinder, die Bremsvorrichtungen
und die verbindenden Teile können hierbei von. üblicher Bauart sein.
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Die Antriebseinrichtung für die Zylinder weist eine Hauptdruckluftleitung
14, welche mit der Quelle der Druckluft in Verbindung steht,, und vorzugsweise zwei
Steuerventile 15, 16 auf, die parallel geschaltet sind und die normale Betätigung
der Zylinder steuern. Vorzugsweise werden zwei solcher Steuerventile benutzt, von
denen das eine durch die Hand und das andere durch den Fuß betätigt wird, um eine
größere Sicherheit zu liefern., daß der Arbeiter stets einen sofortigen Zutritt
zu einem der Ventile hat. Diese Ventile sind von graduierter Bauart, d. h. sie beherrschen
den Druck der den Zylindern zugeführten Luft so, daß die Luft in. den Zylindern
sich unter irgend einem Druck bis zu dem der Hauptleitung 14 befinden kann. Die
Abgabekanäle der beiden Steuerventile sind mit den beiden Einlaßkanälen eines doppelten
Rückschlagventils 17 verbunden. Eine Leitung 18 ist mit dem Auslaßkanal des Rückschlagventils
17 verbunden und hat Zweigleitungen i8°, 18b, welche mit den Einlaßkanälen von doppelten
Rückschlagventilen i9, 2o verbunden sind. Die Abgabekanäle dieser zuletzt genannten
Rückschlagventile sind mit den Einlaßkanälen der Zylinder 12 und 13 verbunden.
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Wenn Luft dem Rückschlagventil 17 von einem der beiden Steuerventile
aus zugeleitet wird, so schließt der Druck dieser Luft den Kanal des Ventils 17
zu dem anderen Steuerventil ab, wodurch ein Entweichen der Luft über .den Weg dieses
anderen Steuerventils vermieden wird. Die anderen Einlaßkanäle der Rückschla gventile
19, 20 sind mit den Luftleitungen der Notvorrichtung verbunden. Während des normalen
Arbeitens der Anlage schließen sich die Rückschlagventile 19, 20 gegenüber der Luft
ab, welche von, den Zweigleitungen 18a, 18b in die Notvorrichtung entweicht. Die
Steuer- und Rückschlagventile können hierbei von üblicher und normaler Bauart sein.
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DieAnlage weist ferner vorzugsweise dieüblichen Absperrventile, von
denen eins bei 21 dargestellt ist, und Manometer 22 auf, die gleichfalls von üblicher
und bekannter Bauart sind und in gewünschter Weise angeordnet werden können.
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Gemäß der Erfindung sind besondere und getrennt liegende Behälter
23, 24 für die Notluft vorgesehen, die mit den anderen Eiinlaßkanälen der Rückschlagventile
19, 2o über die Leitungen 25, 26 verbunden sind. Diese Leitungen enthalten Hilfs-oder
Relaisventile 27, 28, welche die Steuermittel für den Notbetrieb darstellen und
die weiter unten noch näher beschrieben werden. Vorzugsweise wird die Luft den Notbehältern
von, der Hauptdruckluftleitung 14 über eine Leitung 29 zugeführt, welche Abzweigungen
29a, 29b hat, die sich zu den beiden Behältern erstrecken. Diese Zweigleitungen
weisen Rückschlagventile 30 und 30a auf, welche einen Eintritt der Luft zu
den Behältern gestatten, aber deren Entweichen über den genannten Weg verhindern.
Demzufolge wird der Druck der Notluftzuleitung zu den beiden Behältern bei normalem
Druck in der Hauptleitung aufrechterhalten.
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Die Hilfsventile 27, 28 weisen Steuerkanäle auf, die mit der Hauptleitung
14 über eine Leitung 31 verbunden sind, welche die Zweigleitungen 31a, 31b aufweist,
die sich zu diesen Kanälen erstrecken. Wenn der Druck in der Hauptleitung 14 unter
den für einen sicheren Betrieb erforderlichen Mindestdruck fällt, werden beide Hilfsventile
gleichzeitig betätigt. Die Beeinflussung des Hilfsventils 27 er-, möglicht, daß
Luft von den Behältern 23 durch die Notluftleitung 25 und das Rückschlagven:til
i9 zu dem Zylinder 12 strömt. Die Betätigung des Hilfst ventils 28 gestattet in
ähnlicher Weise die Strömung der Luft von dem Behälter 24 über die Notluftleätung
26 und das Rückschlagventil 20 zu dein Zylinder 13. In jedem Fall sperren die doppelten
Rückschlagventile selbsttätig die Notluftleitungen 25 und 26 von den Zweigleitungen
184 und 18b ab und gestatten nur,,daß Luft von jedem Behälter lediglich zu seinem
zugehörigen Zylinder gelangt.
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Die Leitung 31 weist vorzugsweise ein Ventil 32 auf, um zu ermöglichen,
daß die Noteinrichtung gewünschtenfa.lls von Hand aus betätigt werden kann. Das
Öffnen des Ventils 32 gestattet ein Entweichen der Luft aus dem System und hat eine
Wirkung
ähnlich der, die bei einem Versagen in dem System eintritt.
Das Ventil 32 kann von üblicher und normaler Bauart sein, die ermöglicht, in der
einen Stellung die Leitungen 31 und 47 zu verbinden, und in der anderen Stellung
die Leitung 31 in die Außenluft zu entleeren und die Leitung 47 abzuschließen. Da
zahlreiche Ventilkonstruktionen, die in dieser Weise wirken, bekannt sind, ist eine
nähere Beschreibung nicht notwendig.
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Wenn ein Versagen zwischen der Hauptd.ruckluftduelle und den Rückschlagventilen
i9 und 20 einen ausreichenden Druckluftverlust zur Folge hat, betätigt die Notvorrichtung
beide Bremszylinder und verursacht das Anlegen beider Bremsbänder. Wenn ein Versagen
in einem der Zylinder einen ausreichenden Druckluftverlust zur Folge hat, so wird
der andere Zylinder mit Druckluft von seinem eigenen Notbehälter aus beliefert und
unabhängig von dem anderen Zylinder, welcher versagt hat. Die Einrichtung ist hierbei
so ausgebildet, daß eine jede Bremsvorrichtung allein die Aufzugwinde anhalten kann.
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Wenn der Druck in der Hauptleitung wieder hergestellt ist, schließen
die Ventile 27, 28 selbsttätig die Leitungen 25 und 26 gegen den Durchtritt der
Luft zwischen der. Behältern und Zylindern ab. Wie weiter unten auseinandergesetzt
wird, lassen sie auch die Luft aus den Zylindern in die Außenluft so ausströmen
und ermöglichen somit dem in den Zylindern vorgesehenen Federn die Bremsen freizugeben.
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In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten einer bevorzugten Bauart des
Ventils 27 dargestellt; das Ventil 28 ist ähnlich ausgebildet. In Fig. 2 ist das
Ventil in einer Stellung gezeichnet, in der es die Leitung 25 gegen Strömung der
Luft von dem Behälter aus abschließt und in Fig. 3 in einer Lage, in der diese Strömung
ermöglicht wird.
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Das Ventil 27 weist einen Haupttei133 auf, welcher einen Steuerkanal
34 hat, der mit der Zweigleitung 31a verbunden ist. Ferner weist das Ventil einen
mit dem Behälter 23 verbundenen Zuleitungskanal 35, einen nach der Außenluft hin
offenen Aus- , laßkanal 36 und einen mit der Leitung 25 und demzufolge mit dem Zylinder
12 verbundenen Abgabekanal 37 auf. Der Hauptteil 33 des Ventils weist ferner
eine Stange 38, eine Membran 39 und eine Feder 4o auf, welche die Stange 38 in die
Lage der Fig. 3 zu verschieben sucht. Die Membran 39 bildet die eine Wand einer
Druckkammer innerhalb des Hauptteiles des Ventils, und der Steuerkanal steht mit
dieser Kammer in Verbindung. Solange der Steuerdruck ausreicht, um die Kraft der
Feder 4o zu überwinden, verbleibt das Ventil in der in Fig. 2 dargestellten Lage.
Die Stange 38 betätigt eine Ventilscheibe 41, welche in einem rohrförmigen Ventilglied
42 sitzt. In Fig. 2 befindet sich diese Scheibe in ihrer aufgesetzten, Stellung
und, schließt dein Zuleitungskalial 35 ab und verhindert demzufolge die Strömung
der Luft aus dem Behälter 23. Eine Feder 43 drückt gewöhnlich das untere Ende des
Ventils 42 auf seinen Sitz 44; in Fig. 2 hält der auf die Membran lastende Druck
das Ventil 42 von seinem Sitz abgehoben, und der Kanal 37 läßt die Luft über
den Auslaßkana136 in die Außenluft strömen. Demzufolge ist kein zurückbleibender
Druck von der Notvorrichtung auf das Rückschlagventil i9 vorhanden, und wenn der
Druck in der Hauptleitung wieder hergestellt ist, nachdem die Notvorrichtung betätigt
worden ist, entweicht die in den Zylindern vorhandene Luft und ermöglicht ein Freigeben
der Bremsen. Wenn die Federn das Ventil in die Stellung der Fig. 3 bei nachlassendem
Druck auf die Membran 39 bewegen, hebt sich die Ventilscheibe 41 von ihrem Sitz
ab, und das Ventil 42 schließt sich. Demzufolge wird eine Verbindung zwischen dem
Kanal 35 unid. dem Kanal 37 hergestellt, und die Luft strömt von dem Behälter durch
das Ventil hindurch und in den Zylinder 12. In dieser Lage ist der Auslaßkanal 36
geschlossen.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Das Ventil 15 oder
das Ventil 16 steuert gewöhnlich die Betätigung beider Bremsen. Durch das Offnen
eines dieser Ventile wird ermöglicht, daß Luft von der Hauptleitung 14 über das
Rückschlagventil 17, die Leitung 18, die Zweigleitungen i8a, 18b und die Rückschlagventile
19, 20 in ,die Zylinder 12, 13 strömt und somit beide Bremsen betätigt werden. Die
Ventile 27 und 28 verbleiben in der Lage der Fig. 2. Wenn in der Einrichtung bzw.
in dem System irgendwo ein Versagen auftritt und der Luftdruck in der Hauptzuleitung
ausreichend fällt, bewegen sich die Ventile 27, 28 in die Stellung der Fig. 3. Die
Luft strömt dann aus dem Notbehälter 23 durch dies Ventil 27 hindurch, in die Leitung
25 und, durch das Rückschlagventil i9 zu dem Zylinder 12, und von dem Notbehälter
24 strömt die Luft durch das Ventil 28 und die Leitung 26 zu dem Zylinder 13, so
daß beide Bremsen angelegt werden. Es ist zwischen den beiden Notbehältern und ihren
Leitungen und Ventilen keine direkte Verbindung vorhanden, so daß, wenn ein Versagen
in einem dieser. Teile auftritt, der andere dennoch wirken kann.
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In Fig. 4 ist eine abgeänderteAusführung dargestellt, bei der die
Steuerventile in einer Steuerleitung untergebracht und demzufolge nicht der vollen
Luftströmung zu den Zylindern ausgesetzt sind. Die Ausbildung ist ähnlich der oben,
beschriebenen mit der Ausnahme, daß die Hauptleitung 14 ein Relais- oder Hilfsluftventil
46 aufweist, welches von einer Steuerleitung 47 aus betätigt wird, die mit der Hauptleitung
verbunden ist. Dieses Hilfsventil kann von normaler Bauart sein und wird daher weder
näher beschrieben, noch im einzelnen dargestellt. Die Darstellung und Beschreibung
des Ventils 27 genügt auch für das Ventil 51. Die Steuerleitung weist vorzugsweise
zwei Steuerventile 48, 49, die parallel geschaltet sind, sowie ein doppeltes Rückschlagventil5o
auf. Diese abgeänderte Ausführung hat den Vorteil, daß die Steuerleitung, die sich
zu der Steuerstelle erstreckt, und die Steuerventile von kleinerer Größe sein können,
als die notwendig ist, wenn diese Teile die volle Luftströmung zu den Zylindern
aufnehmen.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten weiteren Abänderung der Einrichtung
sind Mittel vorhanden, um
ein hörbares Warnungssignal zu geben,
welches das Versagen der Druckluftzuleitung vorher ankündigt. Dieses Merkmal ist
an einem System veranschaulicht, welches eine Steuerleitung für die Beherrschung
des Arbeitsvorganges, wie in Fig.4, hat; natürlich kann dasselbeMerkmal auch für
eindirektes System, wie in Fig. i, verwendet werden. Diese Warnungsvorrichtung weist
ein von einem Relais betätigtes Ventil 51 auf, das von ähnlicher Bauart wie die
Ventile 27, 28 sein kann. Der Zuleitungskanal des Ventils 51 ist mit der Leitung
31 über eine Leitung 52 und der Abgabekanal mit der Warnungsvorrichtung 53 verbunden,
die in geeigneter Weise eine Pfeife ist. Der Steuerkanal des Ventils 51 ist mit
der Steuerleitung 47 über eine Leitung 54 verbunden. Das Ventil 51 ist so eingestellt,
daß es bei einem etwas niedrigeren Druck als die Ventile 27, 28 arbeitet. Wenn der
Druck in dem System genügend fällt, wird dieses Ventil betätigt und führt die Druckluft
zu der Warnungsvorrichtung und warnt somit den Arbeiter, daß. der Druck geringer
wird und er die Störung beseitigen kann, bevor die Notbremsvorrichtung zu wirken
beginnt.
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Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß verbesserte Einrichtungen
für eine Notbetätigung von Druckluftbremsen geschaffen, sind. Die beiden Bremsvorrichtungen
besitzen getrennte Noteinrichtungen und gewährleisten ein sichereres Arbeiten als
dies möglich ist, wenn dieselbe Noteinrichtung beide Bremsen betätigt.