DE971745C - Bremseinrichtung fuer druckoelgesteuerte Doppelbackenbremse elektrisch betriebener Krane - Google Patents

Description

• Bremseinrichtung für druckölgesteuerte Doppelbackenbremse elektrisch betriebener Krane Die durch Gewicht oder Federkraft geschlossenen Kranbremsen, insbesondere für Hubwinden, werden fast ausschließlich durch Elektromagnete geöffnet, und zwar so lange, wie der Magnet Strom erhält. Der heute weitaus am meisten verbreitete Drehstrommagnet hat die Eigenart, beim Einschalten einen etwa zehn- bis dreißigmal höheren Strom aufzunehmen als im eingeschalteten Zustand, wenn der Anker voll angezogen ist. Schon ein geringer Luftspalt zwischen den Polflächen hat stark erhöhte Stromaufnahme und damit unzulässige Erwärmung zur Folge. Wird der Magnetanker durch Klemmen des Bremsgestänges oder andere Überlastung an seiner Bewegung gehindert, so verbrennen die Spulen in wenigen Sekunden. Besonders häufig tritt dies ein, wenn die Zuleitungen zum Kran zu schwach bemessen sind und die mit dem sich daraus ergebenden Spannungsabfall quadratisch sinkende Zugkraft nicht ausreicht.
• Es ist auch ein hydraulisches Hebezeug mit hydraulischer Steuerung bekannt, bei welchem die Backenbremse in der Weise gestaltet ist, daß das zum Lüften der Bremse erforderliche Drucköl in einer Zahnradpumpe erzeugt wird, die in beiden Drehrichtungen des Hebezeuges wirksam sein kann.
• Die Erfindung betrifft nun eine Bremseinrichtung für druckölgesteuerte Doppelbackenbremsen elektrisch betriebener Krane, bei welchen die Bremsbacken durch Federkraft oder Gewichte angelegt und durch Drucköl mittels eines Lüftzylinders gelüftet werden, wobei der Öldruck in einer elektrisch angetriebenen Pumpe erzeugt wird.
• Erfindungsgemäß wird der Lüftzylinder an dem einen, die Lüfterkolbenstange am anderen Bremsbackenhebel der Doppelbackenbremse unmittelbar angelenkt und die Pumpe als Kapselrad- oder Zahnradpumpe mit je einem Saug- und Druckventil für jede Drehrichtung und mit einem Überdruckventil ausgerüstet, so daß das Drucköl unabhängig von der Drehrichtung des Pumpenmotors sofort nach dessen Einschalten auf den Lüfterkolben wirkt, nach Erreichen des Höchstdruckes aber durch das Überdruckventil in den Saugraum abfließen kann.
• Im Pumpengehäuse sind zwischen Saugraum und Druckraum ein Elektromagnetschieber oder -ventil oder deren mehrere mit Elektromagneten so angeordnet, daß beim Ausschalten des Magnetstromes sich der Druck zwischen Druck- und Saugraum unbehindert ausgleichen und die Bremse rasch einfallen kann.
• Der drucklose Zylinderraum ist hinter dem Lüfterkolben über eine Rohr- oder Schlauchleitung mit dem Ölbehälter des Pumpengehäuses verbunden, um das am Lüfterkolben vorbeitretende Lecköl zurückzuführen.
• Die Pumpe ist mit sämtlichen Ventilen in einem Pumpengehäuse angeordnet, auf das der Elektromotor oben aufgeflanscht ist. Die Bremseinrichtung gestattet bei entsprechender Anordnung mehrerer Elektromagnetventile im Pumpengehäuse, mit ein und derselben Pumpe mehrere Bremslüftzylinder zu speisen und mit ihnen mehrere Bremsen zeitlich verschieden wirken zu lassen.
• Die Bremsfeder ist im Lüftzylinder untergebracht. Die Abnutzung der Bremsbeläge über ein festgelegtes Maß hinaus wird durch feste oder einstellbare Anschläge verhindert, wobei zwischenzeitlich eine Nachstellung der Bremse nicht erforderlich ist.
• Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Bremseinrichtung besteht darin, daß man mit höherem Druck und geringeren Druckmittelmengen in der Bremse arbeiten kann, so daß eine sehr schnelle, zuverlässige und genaue Steuerung erreicht wird. Man kann mit dieser Bremseinrichtung Schaltungen in einer Zehntelsekunde vornehmen, in welcher Zeit sich die Bremsklötze von der Scheibe lösen und wieder schließen, so daß man also die denkbar kürzesten Hub- oder Senkwege der Last erreichen kann, was außer bei reinem Magnetlüfterbetrieb bei elektrischen Winden bisher nicht möglich war.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Abb. I zeigt im Längs- und im Querschnitt die Ausführung der Pumpe; Abb. 2 zeigt einen gegenüber Abb. I um 9o° versetzten Längsschnitt durch den Pumpenteil; Abb. 3 zeigt eine Seitenansicht der Bremse mit geschnittenem Teil, und Abb. 4 zeigt eine Ansicht der Bremse mit gleichfalls geschnittenem Zylinderteil. Bei der Zeichnung handelt es sich im besonderen um eine Doppelbackenbremse für Hubwinden. Die elastische Kupplung zwischen Hubmotor und Getriebe ist in üblicher Weise als Bremsscheibe ausgebildet. Die Bremsbacken h werden durch eine Druckfeder n zusammengepreßt, wobei der Druckzylinder g bzw. teilweise der Kolben L zugleich als Federbüchse verwendet wird. Die Feder stützt sich einerseits gegen den Kolbenboden, andererseits gegen den Zylinderdeckel m, so daß die Kolbenstange k den rechten Klotz nach links und der Zylinder den linken Klotz nach rechts zieht. Kolbenstange und Zylinderboden sind an die Klötze angelenkt, so daß im ganzen nur vier Gelenke vorhanden sind.
• Der Druckraum p des Zylinders steht mit einer Zahnradpumpe b, c durch eine wenigstens teilweise biegsame, bei einer Bandbremse feste Rohrleitung d in Verbindung. Die Pumpe wird von einem kleinen Motor a angetrieben und erzeugt sofort beim Einschalten des letzteren Druck. Dementsprechend setzt die Lüftung der Bremsbacken auch sofort ein, sofern die die Bremsflüssigkeit führenden Teile entlüftet sind. Umgekehrt schließt die Bremse sehr schnell, weil die dem kleinen Hub und der großen Kraft, aber kleinen Kolbenquerschnitt entsprechende kleine Flüssigkeitsmenge schnell ausströmt, sobald der Motor abgeschaltet wird. Um aber hierbei auch noch den kleinen Mangel des verzögerten Druckabfalls zu vermeiden, verursacht durch den Nachlauf des Motors, ist ein am Druckkanal angeschlossener Schieber (oder Ventil) s mit einem kleinen Elektromagnet t angeordnet, der bei Ausschalten des Stromes sofort den Flüssigkeitsdruck vernichtet. Der Magnet schließt den Schieber beim Einschalten gegen eine Feder, die ihn beim Abschalten wieder öffnet.
• Magnet, Pumpenmotor und Hubmotor sind parallel geschaltet und erhalten ihren Strom gleichzeitig, ebenso werden sie gleichzeitig abgeschaltet. Falls der Strom ausbleibt, öffnet auch hier der Magnet die Druckleitung und schließt die Bremse, wie dies bisher bei Bremslüftmagneten der Fall war.
• Infolge der Parallelschaltung ändert auch der Pumpenmotor seine Drehrichtung mit derjenigen des Kranmotors. Scheut man die zusätzlichen Kosten für einen Umschalter und insbesondere Zuleitungen (Schleifleitungen) zum Pumpenmotor nicht, so kann die Pumpe einseitig wirken und sowohl beim Lastheben wie Senken (Kranfahren vorwärts und rückwärts) die gleiche Drehrichtung behalten, wobei lediglich eine Kolbenpumpe angenommen wäre.
• Da aber die Anbringung von vier einfachen Kugelventilen zt, v, w, x die Zuverlässigkeit der Bremse in keiner Weise und die Kosten nur imwesentlich beeinträchtigt, ist die doppeltwirkende Zahnrad- oder Kapselradpumpe zu bevorzugen. Bei dem einen Drehsinn der Räder b und c wird durch das Saugventil w angesaugt und durch das Druckventil v gefördert, bei dem anderen Drehsinn durch die Ventile x und u. Sämtliche Ventile öffnen und schließen sich bei stehender Bauart selbsttätig, je nachdem sie von der einen oder anderen Seite Druck erhalten.
• Sobald die Bremsbacken genügend gelüftet sind, stoßen sie an zwei Stellschrauben i zwecks Begrenzung des Lüftweges. Bei einem Bremsband werden die bekannten Abstellschrauben verwendet. Damit ist auch der Hub des Kolbens l begrenzt. Die Druckflüssigkeit wird aber von der Pumpe weiterhin so lange gefördert, wie der Kranmotor und damit der Pumpenmotor läuft. Die überflüssige Menge strömt deshalb durch ein Überdruckventil r, das durch eine einstellbare Feder belastet ist. Damit läßt sich der Höchstdruck so einstellen, daß der Kolben auf jeden Fall die Kraft der Bremsfedern n überwindet, die überschüssige Flüssigkeit dann aber in den Behälter überströmt.
• Die Pumpe ist mit sämtlichen Ventilen und den Magneten in den Flüssigkeitsbehälter feingebaut, auf dem der Motor ruht. Der Flüssigkeitsspiegel steht dicht unter dem Motor, und das ganze Pumpengerät wird in einer Höhenlage angeordnet, daß der Spiegel etwas tiefer als die Kolbenstange liegt. In dieser Höhe ist eine zweite Rohrleitung z am Zylinder angeschlossen, welche die vor dem Kolben befindliche Flüssigkeit, die etwa durch den Kolben tritt, unter Atmosphärendruck in den Behälter zurückführt. Auf diese Weise kann keinerlei Flüssigkeit verlorengehen. Auch ist eine besondere Kolbendichtung nicht erforderlich, da die Pumpe nach Erreichen der äußersten Backenstellung genügend Überschuß an Druckflüssigkeit liefert. Aus demselben Grunde sind geringe Undichtheiten der Ventile oder der Pumpenräder selbst belanglos. Der untere Saugraum e steht mit dem über der Pumpe liegenden durch einen nicht gezeichneten Kanal in Verbindung.
• Die Bremse hat den weiteren Vorteil, daß sie nicht nachgestellt zu werden braucht, wenn die Bremsbeläge q eine gewisse Abnutzung erlitten haben. Durch nachlässige oder falsche Nachstellung sind bei den bisherigen Bremsen häufig Störungen aufgetreten. Bei dem Erfindungsgegenstand wird der Kolben von vornherein so eingestellt, daß er bei völliger Abnutzung der Bremsbeläge auf dem Zylinderboden aufsitzt, oder es wird am rechten Gelenk der Kolbenstange oder an der Innenseite der Bremsbacken ein fester Anschlag angebracht. Das Nachlassen der Bremskraft zeigt alsdann an, daß die Beläge erneuert werden müssen. In jedem Fall wird aber die Schnelligkeit der Lüftbewegung dadurch nicht geändert, denn die dem Zylinder zuzuführende Flüssigkeitsmenge bleibt für den Freigang der Bremsscheibe immer die gleiche.
• Ist dagegen die Abnutzung der Beläge schon fortgeschritten, so wird das Schließen der Bremsen dadurch länger dauern, daß die Kolbenbewegung nach dem normalen Freigang noch nicht beendet ist und die infolge des größeren Hubes zusätzliche Flüssigkeit zuerst zurückströmen muß, bis die Bremse anliegt. Infolge des magnetisch gesteuerten Schiebers s wird zwar der Schließvorgang immer noch sehr rasch erfolgen, wenn aber der Bremsweg der Last doch noch zu groß sein sollte, wird der Kranführer dadurch gemahnt, die Stellschrauben i nachzustellen. Ein Lastabsturz kann jedenfalls durch Versäumnis der Nachstellung nicht eintreten.
• Für die Gegenstände der Unteransprüche wird nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruches Schutz beansprucht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Bremseinrichtung für druckölgesteuerte Doppelbackenbremsen elektrisch betriebener Krane, bei welchen die Bremsbacken durch Federkraft oder Gewichte angelegt und durch Öldruck mittels eines Lüftzylinders gelüftet werden, wobei der Öldruck in einer elektrisch angetriebenen Pumpe erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftzylinder (g) an dem einen, die Lüfterkolbenstange (k) am anderen Bremsbackenhebel (h) der Doppelbackenbremse unmittelbar angelenkt ist und die Pumpe als Kapselrad- oder Zahnradpumpe (b, c) mit je einem Saug- und Druckventil (w, v bzw. x, u) für jede Drehrichtung und mit einem Überdruckventil (r) ausgerüstet ist, so daß das Drucköl unabhängig von der Drehrichtung des Pumpenmotors (a) sofort nach dessen Einschalten auf den Lüfterkolben (L) wirkt, nach Erreichen des Höchstdruckes aber durch das Überdruckventil (r) in den Saugraum (e) abfließen kann. z. Bremseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpengehäuse (f) zwischen Saugraum (e) und Druckraum (d) ein Elektromagnetschieber oder -ventil (s) oder deren mehrere mit Elektromagneten (t) so angeordnet sind, daß beim Ausschalten des Magnetstromes sich der Druck zwischen Druck-und Saugraum unbehindert ausgleichen und die Bremse rasch einfallen kann. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drucklose Zylinderraum hinter dem Lüfterkolben (L) über eine Rohr- oder Schlauchleitung (z) mit dem Ölbehälter des Pumpengehäuses (f) verbunden ist, um das am Lüfterkolben vorbeitretende Lecköl zurückzuführen. 4. Bremseinrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit sämtlichen Ventilen (r, s, t, u, v, w, x) in einem Pumpengehäuse (f) angeordnet ist, auf das der Elektromotor (a) oben aufgeflanscht ist. 5. Bremseinrichtung nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, claß sie bei entsprechender Anordnung mehrerer 1?lel:troinagnetventile (s) im Pumpengehäuse gestattet, mit ein und derselben Pumpe mehrere Bremslüftzylinder zu speisen und mit ihnen mehrere Bremsen zeitlich verschieden wirken zti lassen. 6. Bremseinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsfeder (n) im Lüftzylinder (g) untergebracht ist. 7. Bremseinrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß feste oder einstellbare Anschläge (i) die Abnutzung der Bremsbeläge (q) über ein festgelegtes Maß hinaus verhindern, wobei zwischenzeitlich eine Nachstellung der Bremse nicht erforderlich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 253 397, 558 485, 568 343, 583 463, 607 I44, 626 o64, 637 396, 648 g24, 687013, 720867, 750508; USA.-Patentschriften Nr. 971377, 2104780, 2 I99 863; »Hütte«, 26. Auflage, 1937, S. 840; »Der Aufzugbau« von Hugo B e t h m a n n , 1913, S. 508; »Taschenbuch für den Maschinenbau« von Dubbel, Bd. II, 6. Auflage, 1935, S. 446; Druckschrift »Die ATE-Bremse« der Maschinenfabrik Alfred Teves, 1938, S. 1g und 22.