NO741680L

NO741680L -

Info

Publication number: NO741680L
Application number: NO741680A
Authority: NO
Inventors: E M Pendleton
Original assignee: Texas Techn Enterprises
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1975-03-03
Also published as: DE2417832A1; FR2239415B1; NL7404788A; FR2239415A1

Description

Brems for vinsj trommel. Brake for winch drum.

Oppfinnelsen vedrører bremser for vinsj tromler og tar spesielt sikte på bremser for store vinsjer, f.eks. av den type som benyttes i løfteutstyret i borerigger. Andre vinsjer hvor oppfinnelsen med fordel kan anvendes er f.eks. ankervinsjer ombord i borefartøy og flytende boreplattformer. Ved boring og andre arbeider i forbindelse med oljebrønner benyttes det løfteutstyr som innbefatter vinsjer, beregnet for tunge laster, f.eks. borstrengen som benyttes for boring av brønnen. Wiren som går fra vinsjtrommelen er vanligvis meget lang, og wiren er lagt flere ganger rundt en kroneblokk i toppen av riggen og. rundt én hengeblokk slik at man oppnår fordelene ved en taljemekanisme. Når en tung last skal heves eller senkes ved hjelp av løfteutstyret, benytter man bremser på vinsjene. Eksempelvis benyttes bremsene under nedsenkningen av borestrengen, og under selve boringen, for derved å styre, det trykk som borkronen utøver. The invention relates to brakes for winch drums and is particularly aimed at brakes for large winches, e.g. of the type used in the lifting equipment in drilling rigs. Other winches where the invention can be advantageously used are e.g. anchor winches on board drilling vessels and floating drilling platforms. During drilling and other work in connection with oil wells, lifting equipment is used which includes winches, intended for heavy loads, e.g. the drill string used for drilling the well. The wire that runs from the winch drum is usually very long, and the wire is laid several times around a crown block at the top of the rig and. around one hanging block so that the advantages of a hoist mechanism are achieved. When a heavy load is to be raised or lowered using the lifting equipment, brakes are used on the winches. For example, the brakes are used during the immersion of the drill string, and during the drilling itself, in order to thereby control the pressure exerted by the drill bit.

I de kjente løfteutstyr benyttes det vanligvis båndbremse-• systemer av den selvtiltrekkende type, som strammes av friksjonskreft-ene under bremsingen, hvorved bremsemekanismens bremseevne økes. Selv om man har den ønskede selvtiltrekkende virkning som øker bremseevnen, In the known lifting equipment, band brake • systems of the self-attracting type are usually used, which are tightened by the frictional forces during braking, whereby the braking capacity of the braking mechanism is increased. Even if you have the desired self-attracting effect that increases braking performance,

■har man den ulempe at man får en dødgangstilstand i de tilfelle hvor ■one has the disadvantage of getting a stalemate in those cases where

det er nødvendig å dreie vinsjtrommelen i den andre retningen. Dette kan ofte forårsake uønskede vibrasjoner og sleng i løfteutstyret. it is necessary to turn the winch drum in the other direction. This can often cause unwanted vibrations and swinging in the lifting equipment.

Båndbremser for vinsjer og lignende er vanligvis dyre i vedlikehold fordi de krever en høy vedlikeholdsfrekvens og fordi stopptidene blir store under reparasjoner. De store vedlikeholdsomkostning-er skyldes delvis at forbindelsesleddene som forbinder'bremsebåndene med bremsesystemet utsettes for kontinuerlig slitasje under betjeningen av bremsebåndene, og dette igjen krever stadig vedlikehold av leddene for at bremsesystemet skal ha den nødvendige sikkerhetsfaktor. Utbyt-ting av nedslitte bremsebånd er ikke bare dyrt, men krever ofte relativt lange stopptider. Belt brakes for winches and the like are usually expensive to maintain because they require a high maintenance frequency and because the stop times during repairs are long. The high maintenance costs are partly due to the fact that the joints that connect the brake bands to the brake system are exposed to continuous wear during the operation of the brake bands, and this in turn requires constant maintenance of the joints in order for the brake system to have the necessary safety factor. Replacing worn brake bands is not only expensive, but often requires relatively long stopping times.

I den senere tid har man funnet at det medfører fordeler å bruke skivebremsesystemer for praktisk talt alle vinsjtyper. Hittil har man ikke funnet det økonomisk forsvarlig å ombygge konvensjonelle vinsjer til bruk av skivebremser eller å fremstille nye vinsjer med skivebremser. Skivebremser som virker på en eller- begge flenser på trommelen vil i vesentlig grad begrense den wirelengde som kan opptas på trommelen og vil også kunne forstyrre oppspoling og utspoling. Særlig i borerigger er det på grunn av plassforholdene nødvendig å ha så kompakte vinsjer som mulig. I praksis er det derfor enten ikke praktis' eller i de fleste tilfelle ikke mulig, å gjøre trommelflens'ene større for derved å muliggjøre bruk .av skivebremser.. Lengden til en trommel i en vinsj beregnet for bruk i et løfteutstyr i en borerigg, og.plassforholdene rundt trommelen utelukker vanligvis vinsjkonstruksjoner med en trommel hvis lengde er stor nok til å muliggjøre bruk av skivebremser. Det er derfor et krav at skivebremser i konvensjonelle vinsjer ikke skal kreve større plass enn den som ellers kreves for båndbremser. In recent times, it has been found that there are advantages to using disc brake systems for practically all winch types. Up until now, it has not been found economically justifiable to convert conventional winches to use disc brakes or to manufacture new winches with disc brakes. Disc brakes that act on one or both flanges on the drum will significantly limit the length of wire that can be taken up on the drum and will also be able to interfere with winding and unwinding. Especially in drilling rigs, because of the space available, it is necessary to have winches as compact as possible. In practice it is therefore either not practical or in most cases not possible to make the drum flanges larger in order to enable the use of disc brakes. The length of a drum in a winch intended for use in a lifting device in a drilling rig, and.the space conditions around the drum usually preclude winch constructions with a drum whose length is large enough to enable the use of disc brakes. It is therefore a requirement that disc brakes in conventional winches should not require more space than is otherwise required for band brakes.

Selv om man kan tenke seg skivebremsesystemer hvor bremsekraften bare utøves på én side av en trommelflens, har en slik konstruksjon mange ulemper, og i virkeligheten er en slik konstruksjon uønsket i et vinsjesystem som er beregnet.for store påkjenninger. Skivebremse systemet som skal gi fullgod bremsing for en vinsj som benyttes for holding av en borstreng med en lengde på f.eks. 7000 m vil bevirke flyting av materialet i flensen eller deformering av flensen. Det er .dérfor et krav at det kan utøves samtidige og like bremsekrefter på begge sider av bremseskiven. Although one can imagine disc brake systems where the braking force is only exerted on one side of a drum flange, such a construction has many disadvantages, and in reality such a construction is undesirable in a winch system that is designed for high stresses. The disc brake system, which should provide adequate braking for a winch used for holding a drill string with a length of e.g. 7000 m will cause the material in the flange to flow or deform the flange. It is therefore a requirement that simultaneous and equal braking forces can be exerted on both sides of the brake disc.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en The purpose of the present invention is to provide a

■bremse for en vinsjtrommel som kan gi en større bremseevne enn man får ved en båndbrernse med tilsvarende dimensjoner. Hensikten er også å unngå de dødgangsbevegelser som man har ved reversering av trommeibe-vegelsen når det benyttes båndbremser. ■brake for a winch drum which can provide a greater braking power than you get with a belt burner with similar dimensions. The purpose is also to avoid the standstill movements that one has when reversing the drum movement when band brakes are used.

Som nevnt er de fleste bremsesystemer som benyttes i løfte-utstyr i borerigger av båndtypen, men det-er også kjent skivebremser', og det skal her vises til US patentskriftene nr. 2.959.253 og 3.247.93^ Slike skivebremsesystemer kan benytte luftkjøling eller væskekjøling, se f.eks. US patentskrift nr. 2.373..572. Sistnevnte US patentskrift viser også hydraulisk betjening av skivebremser. As mentioned, most brake systems used in lifting equipment in drilling rigs are of the belt type, but disc brakes are also known, and reference should be made here to US patent documents no. 2,959,253 and 3,247,93^ Such disc brake systems can use air cooling or liquid cooling, see e.g. US Patent No. 2,373,572. The latter US patent document also shows hydraulic operation of disc brakes.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en bremse som angitt According to the invention, a brake is provided as indicated

i krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i underkravene. in claim 1. Further features of the invention are specified in the subclaims.

En slik bremse vil ha en meget stor bremseevne., og bremsen Such a brake will have a very large braking capacity., and the brake

har ingen dødgangsbevegelse under reversering av trommelbevegelsen. has no idle motion during reversal of the drum motion.

Bruken av flytende bremsesko gir fullt bremsesamvirke med The use of floating brake shoes provides full braking cooperation

bremseskiven, slik at man er sikret en jevn og effektiv bremsing. the brake disc, so that even and effective braking is ensured.

Bremsesystemet kan innbefatte en sikkerhetsmekanisme som automatisk låser bremsen ved svikt i brémsetrykket. Bremsen kan lett The brake system may include a safety mechanism that automatically locks the brake in the event of a failure in brake pressure. The brake can easily

tilpasses bruk av et kjølemiddel, slik at mari kan unngå bremsefading og øke levetiden til bremseflatene. adapted to the use of a coolant, so that mari can avoid brake fading and increase the service life of the brake surfaces.

Tromler som har konvensjonelle båndbremser kan relativt enkelt bygges om og forsynes med det nye bremsesystem. Drums that have conventional band brakes can be relatively easily rebuilt and fitted with the new brake system.

Bremseskoene kan lett byttes ut, og stopptidene blir derfor The brake shoes can be easily replaced, and the stopping times will therefore be

minimale.minimal.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, som delvis skjematisk viser utførelsesformer .av oppfinnelsen. The invention shall be described in more detail with reference to the drawings, which partially schematically show embodiments of the invention.

Fig. 1 viser et sideriss av en vinsjtrommel med en skivebrems, fig. 2 viser et snitt gjennom bremsearmen og en bremseblokk Fig. 1 shows a side view of a winch drum with a disc brake, fig. 2 shows a section through the brake arm and a brake block

i større målestokk,on a larger scale,

fig.' 3 viser et frontriss av en vinsjtrommel med skivebremser, fig. 4 viser et utsnitt av. fig. 3 i større målestokk, fig.' 3 shows a front view of a winch drum with disc brakes, fig. 4 shows a section of. fig. 3 on a larger scale,

fig. 5 viser et snitt gjennom en bremseblokk,fig. 5 shows a section through a brake block,

fig. 6 viser et oppriss av en bremseblokk, dreiet 90° i forhold til fig. 5 og i mindre målestokk, fig. 6 shows an elevation of a brake block, rotated 90° in relation to fig. 5 and on a smaller scale,

fig. 7 viser et snitt gjennom en bremseskive med kjøling, fig. 8 viser et sideriss av en fluidumkjølt bremseskive, fig. 7 shows a section through a brake disc with cooling, fig. 8 shows a side view of a fluid-cooled brake disc,

delvis i snitt, ogpartly in section, and

fig. 9 viser et koblingsskjerna for bremsesystemet, med en fig. 9 shows a coupling core for the braking system, with a

automatisk sikkerhetsmekanisme.automatic safety mechanism.

På et fundament 10, som kan være dekket på en boreplattform, er det anordnet et par stendere 12 og 14. I disse stenderne er det lagre 16 og 18 for opplagring av den horis.ontalé akselen 20 til en vinsjtrommel 22.'Vinsjtrommelen har en trommeldel 24 for wiren, med-hovedsakelig sirkulære flenser 26 og 28 i hver ende. Akselen 20 kan gå tvers igjennom trommelen eller kan være festet ved hjelp av over-ganger 30 og 32 til flensene 26 og 28 ved hjelp av flere bolter 34. Den viste vinsjtrommel er naturligvis bare eksempelvis og danner ingen begrensning for oppfinnelsen. On a foundation 10, which can be covered on a drilling platform, a pair of uprights 12 and 14 are arranged. In these uprights there are bearings 16 and 18 for storing the horizontal shaft 20 of a winch drum 22. The winch drum has a drum part 24 for the wire, with mainly circular flanges 26 and 28 at each end. The shaft 20 can pass transversely through the drum or can be attached by means of transitions 30 and 32 to the flanges 26 and 28 by means of several bolts 34. The winch drum shown is of course only an example and forms no limitation for the invention.

Vinsjtrommelen er forsynt med et., skivebremsesystem. Den viste vinsjtrommel kan eksempelvis tidligere ha hatt et båndbremsesystem. Som tidligere nevnt er det ikke ønskelig å øke hverken diameter-en til vinsj trommelen eller' lengden av trommelen når man foretar en ombygging til et skivebremsesystem. Dette er hovedgrunnen til at skivebremsesystemet hittil ikke har vært benyttet i større utstrekning i f.eks. løfteutstyr i borerigger. For å omdanne vinsj trommelen til bruk av et skivebremsesystem benyttes en overgang 36. Denne overgang har en sirkulær del.38 med en-plan flate 40 som kan bringes til anlegg mot en plan flate 42. på flensen 26. I den sirkulære del 38 er det i dette tilfelle anordnet flere gjengede åpninger 44 for innskruing av bolter 46 som går gjennom tilsvarende boringer 48 i trommelflensen.. Overgangen 36 har også en mellomdel 50, med hovedsakelig sylindrisk form, og en ringformet flens 52 i den andre enden. The winch drum is equipped with a disc brake system. The winch drum shown may, for example, previously have had a band brake system. As previously mentioned, it is not desirable to increase either the diameter of the winch drum or the length of the drum when converting to a disc brake system. This is the main reason why the disc brake system has so far not been used to a greater extent in e.g. lifting equipment in drilling rigs. To convert the winch drum to use a disc brake system, a transition 36 is used. This transition has a circular part 38 with a flat surface 40 which can be brought into contact with a flat surface 42 on the flange 26. In the circular part 38 is in this case several threaded openings 44 are arranged for screwing in bolts 46 which pass through corresponding bores 48 in the drum flange. The transition 36 also has an intermediate part 50, with a mainly cylindrical shape, and an annular flange 52 at the other end.

Flensen 52 har én plan sirkelflate 54 som er parallell med flaten 40 på, den andre enden av overgangen. I flens'en 52 er det flere • gjengeboringer 56- for opptak av bolter 58 som er ført gjennom tilsvarende boringer 60 i et hovedsakelig sirkulært skivebremseelement 62. The flange 52 has one planar circular surface 54 which is parallel to the surface 40 at the other end of the transition. In the flange 52 there are several • threaded bores 56- for receiving bolts 58 which are passed through corresponding bores 60 in a mainly circular disc brake element 62.

Skivebremseelementet 62 har på den ene siden en utsparing 66, 64 hvor den sylindriske flaten 66 er konsentrisk og sikrer en konsentrisk anordning av bremseskiven 62 i forhold til akselen 20. Den plane, ringformede flaten 64 forløper parallelt med et par mot liggende frik sjonsflater 68 og 70 på bremseskiven 6,2. Når den plane flaten 64 ligger an'mot flaten 54 på overgangen vil bremseskiven.være slik montert at dens friksjonsflater eller bremseflater 68 og 70 forløper parallelt med flensen 26 på trommelen 22, slik at man oppnår en jevn og vibra-sjonsfri bremsing. The disc brake element 62 has on one side a recess 66, 64 where the cylindrical surface 66 is concentric and ensures a concentric arrangement of the brake disc 62 in relation to the axle 20. The planar, ring-shaped surface 64 runs parallel to a pair of friction surfaces 68 and 70 on the brake disc 6.2. When the flat surface 64 lies against the surface 54 of the transition, the brake disc will be mounted in such a way that its friction surfaces or braking surfaces 68 and 70 run parallel to the flange 26 on the drum 22, so that smooth and vibration-free braking is achieved.

Når det .benyttes et bremseskivesystem og de kreftene som When a brake disc system is used and the forces which

■hersker i systemet er meget store, er det nødvendig å benytte et bremse skivesystem hvor bremsekraften utøves på begge sider av bremseskiven, for derved å hindre flytting av materialet i bremseskiven og deforma-sjoner av bremseskiven som følge av de store krefter som utøves. Det foretrekkes også å bruke bevegbare bremsesko på begge sider av en roter ende skive, hvilke sko på en effektiv måte vil få bremsekontakt med bremseflåtene på skiven uten å utsette bremseskiven for sideveis rett-ede belastninger. ■rules in the system are very large, it is necessary to use a brake disc system where the braking force is exerted on both sides of the brake disc, in order to thereby prevent movement of the material in the brake disc and deformations of the brake disc as a result of the large forces exerted. It is also preferred to use movable brake shoes on both sides of a rotatable disc, which shoes will effectively make braking contact with the brake floats on the disc without exposing the brake disc to lateral directed loads.

For at bremseskoene skal få bremsekontakt med bremseskiven benyttes det anordninger som tvingerbremseskoene til friksjonssamvirke med bremseflåtene 68 og 70 på bremseskiven 62. En bremsearm 72 er opp-bygget som en ramme 73, tilformet av en enkelt metallplate. Rammen 73 er påmontert henholdsvis et øvre og nedre par bremseblokker 74 og 76. Bremseblokkene er festet til rammen 73 ved hjelp av flere bolter 78 som går gjennom åpninger i bremseblokken og rammen. Hvert av bremse-blokkparene har bremseblokker som er anordnet i innbyrdes avstand, slik at det dannes et rom mellom bremseblokkene, beregnet for opptak av bremseskiven 68. In order for the brake shoes to make braking contact with the brake disc, devices are used which force the brake shoes into frictional cooperation with the brake floats 68 and 70 on the brake disc 62. A brake arm 72 is constructed as a frame 73, formed from a single metal plate. The frame 73 is fitted with an upper and lower pair of brake blocks 74 and 76, respectively. The brake blocks are attached to the frame 73 by means of several bolts 78 which pass through openings in the brake block and the frame. Each of the brake block pairs has brake blocks which are arranged at a distance from each other, so that a space is formed between the brake blocks, intended for receiving the brake disc 68.

Armen 73 har nedentil en forlengelse opptil med en boring 82. The arm 73 has an extension at the bottom up to a bore 82.

En brakett 84 er festet til vinsjfundamentet 10 ved hjelp av bolter 86. Braketten har to' oppragende ører 88. med boringen 90 som- flukter med boringen 82 i armforlengelsen 80. Gjennom disse åpningene er det ført en bolt 92, slik at armen på denne måten er svingbart opplagret. Bolten er sikret med en mutter 94. Et stag 79 er festet til lagerstenderen og har åpninger for opptak av bolter 8l. Dette staget sikrer bremse-skoarmen i driftstillingen, dvs. den stillingen som er vist med fullt opptrukne linjer i fig. 1. A bracket 84 is attached to the winch foundation 10 by means of bolts 86. The bracket has two projecting ears 88 with the bore 90 which aligns with the bore 82 in the arm extension 80. Through these openings a bolt 92 is passed, so that the arm of this the way is rotatably stored. The bolt is secured with a nut 94. A strut 79 is attached to the bearing strut and has openings for receiving bolts 8l. This rod secures the brake shoe arm in the operating position, i.e. the position shown with solid lines in fig. 1.

Når armen med tilhørende utstyr er meget tung, f.eks. veier fra 50-til 1000 kg, vil det være vanskelig og.i noen tilfelle umulig å håndtere armen manuelt.når man.skal foreta vedlikehold. Armen forsynes derfor ' fordelaktig med en anordning som'gjør at den kan svinges mellom en'arbeidsstilling og en servicestilling. Øverst på armen 73 er det i dette tilfelle fesfet.et øye 85, hvor en krok kan innhenges. Kroken tilhører et eget løfteutstyr^f.eks. en mindre kran som benyttes til å løfte armen og svinge den om svingepunktet 82, etter at' boltene 81 er tatt ut, slik at armen blir fri. 'Med kranen kan man så svinge armen med urviseren om bolten 82 helt til armen kommer over dødsenterlinjen, hvorettet armen kan senkes ned til den stilling som When the arm with associated equipment is very heavy, e.g. weighing from 50 to 1000 kg, it will be difficult and in some cases impossible to handle the arm manually when performing maintenance. The arm is therefore advantageously provided with a device which enables it to be swung between a working position and a service position. At the top of the arm 73, there is in this case an eye 85, where a hook can be suspended. The hook belongs to a separate lifting equipment^e.g. a smaller crane which is used to lift the arm and swing it around the pivot point 82, after the bolts 81 have been removed, so that the arm is free. With the crane, the arm can then be turned clockwise about the bolt 82 until the arm comes above the dead center line, after which the arm can be lowered to the position

er vist med stiplede linjer i fig. 1. Etter nødvendig vedlikehold, is shown by dashed lines in fig. 1. After necessary maintenance,

•etc. kan rammen så bringes på plass igjen ved hjelp av kranen.•etc. the frame can then be brought back into place using the crane.

Når armen med utstyr'har en stor vekt, er det ønskelig at den utbalanseres så mye som mulig. Armen anordnes derfor fordelaktig hovedsakelig vertikalt og litt utenfor dødsenterlinjen, slik at man får en liten kraft som presser armen mot bremseskiven. På denne måten får man en fordelaktig opplagring som hindrer at armen utøver for store krafter på bremseskiven eller på andre deler i vinsjen. When the arm with equipment has a large weight, it is desirable that it is balanced as much as possible. The arm is therefore advantageously arranged mainly vertically and slightly outside the dead center line, so that a small force is obtained which presses the arm against the brake disc. In this way, you get an advantageous storage that prevents the arm from exerting excessive forces on the brake disc or on other parts of the winch.

Det er også ønskelig at armen og bremseklossene holdes i en slik stilling i forhold til bremseskiven at armen og bremseklossene trekkes mot bremseskiven under bremsing, istedenfor å presses vekk fra bremseskiven. I fig. 1 vil armen og tilhørende utstyr under bremsingen trekkes mot bremseskiven og svingeforbindelsen mellom armen, og fundamentet vil altså strekkbelastes. i virkeligheten vil hele armkonstruk-sjonen strekkbelastes under påvirkning av bremsekreftene. It is also desirable that the arm and brake pads are held in such a position in relation to the brake disc that the arm and brake pads are pulled towards the brake disc during braking, instead of being pushed away from the brake disc. In fig. 1, the arm and associated equipment during braking will be pulled against the brake disc and the pivoting connection between the arm, and the foundation will thus be subjected to tensile stress. in reality, the entire arm construction will be subjected to tensile stress under the influence of the braking forces.

Hvis bremseskoene er så nedslitt at utbytting'er nødvendig, eller hvis bremseblokken eller bremseskoene trenger rengjøring eller annet vedlikehold, kan dette foretas i løpet av meget kort tid, slik at stopptiden blir liten. Man fjerner da boltene 8l og svinger armen If the brake shoes are so worn that replacement is necessary, or if the brake block or brake shoes need cleaning or other maintenance, this can be done within a very short time, so that the stopping time is short. You then remove the bolts 8l and swing the arm

ned som vist i fig. 1 og kan da lett komme til de enkelte elementer, da særlig bremseskoene. Bremseskoene er løst plasert inne i rektangu-lære utsparinger, og de kan derfor tas' løs uten spesielt verktøy. Etter at nye bremsesko er satt på plass i utsparingene, kan man så helt enkelt tvinge armen opp igjen til den operative stilling og feste armen ved hjelp, av boltene 8l. down as shown in fig. 1 and can then easily get to the individual elements, especially the brake shoes. The brake shoes are loosely placed inside rectangular recesses, and they can therefore be removed without special tools. After new brake shoes have been put in place in the recesses, the arm can then simply be forced back up to the operative position and the arm fixed with the help of the bolts 8l.

I fig. 2 er det nærmere vist hvordan■et par bremseblokker kan festes til armen 73.'Fig- 2 viser det nedre par bremseblokker 76.• Det øvre par bremseblokker er festet på samme måte. In fig. 2 shows in more detail how a pair of brake blocks can be attached to the arm 73. Fig-2 shows the lower pair of brake blocks 76. The upper pair of brake blocks is attached in the same way.

Det nedre par bremseblokker består av selve bremseblokkene 96 og 98 som er forsynt med flere hull 100. Disse hull flukter med flere hull 102 i armen. Bolter 104 går gjennom disse åpningene eller boringene og er festet ved hjelp av muttere 106, slik at bremseblokkene klemmes fast på hver side av armen-. Fordelaktig er boltene forsenket med hodene 108 og mutterne 106 i, slik at man får en relativt glatt og ubrudt ytre bremseblokkflate. Samtidig reduserer man på denne måten bremseblokksystemets ytre dimensjoner. The lower pair of brake blocks consists of the actual brake blocks 96 and 98 which are provided with several holes 100. These holes align with several holes 102 in the arm. Bolts 104 pass through these openings or bores and are secured by means of nuts 106, so that the brake blocks are clamped on either side of the arm. Advantageously, the bolts are countersunk with the heads 108 and the nuts 106 in, so that a relatively smooth and unbroken outer brake block surface is obtained. At the same time, the external dimensions of the brake block system are reduced in this way.

Fig. 5 viser hvordan-bremseblokken og tilhørende bremseskoFig. 5 shows the how-to brake block and associated brake shoes

kan være bygget opp. I hver bremseblokk 96,98 er det uttatt en utsparing 110 med hovedsakelig rektangulær form, og i bunnen av denne utsparing er det uttatt to sylindriske utsparinger 112 og 114 . can be built up. In each brake block 96,98, a recess 110 with a mainly rectangular shape has been taken out, and two cylindrical recesses 112 and 114 have been taken out at the bottom of this recess.

En rektangulær bremsesko er lagt inn i utsparingen 110. Bremseskoen har en grunnplate 116 av metall, hvorpå det er anordnet en friksjonsplate 118 som er beregnet for friksjonssamvirke med en av bremseflåtene på bremseskiven. Bremseskoen er løst anordnet i utsparingen og holdes på plass av bremseskiven som befinner seg mellom de to motliggende bremseblokker. Bremseskoene er derfor flytende opplagret, og de kan således bevege seg til et fullt flatesamvirke med bremseflatene. Dette trekk sikrer en positiv og nøyaktig kontakt mellom bremse-skivene og bremseskoene, selv ved store fremstillingstoleranser, og på den måten øker man bremsesystemets bremseevne. A rectangular brake shoe is inserted into the recess 110. The brake shoe has a metal base plate 116, on which is arranged a friction plate 118 which is intended for frictional interaction with one of the brake floats on the brake disc. The brake shoe is loosely arranged in the recess and is held in place by the brake disc located between the two opposing brake blocks. The brake shoes are therefore floating, and they can thus move to full contact with the brake surfaces. This feature ensures a positive and precise contact between the brake discs and the brake shoes, even with large manufacturing tolerances, and in this way increases the braking performance of the braking system.

Et par stempler 120 og 122 er anordnet i de nevnte sylindriske utsparinger 112 og 114. Stemplene er forsynt med pakninger 124, f.eks. 0-ringer, mot sylinderveggen. A pair of pistons 120 and 122 are arranged in the aforementioned cylindrical recesses 112 and 114. The pistons are provided with gaskets 124, e.g. 0-rings, against the cylinder wall.

Et trykkfluidum, f.eks. en hydraulisk væske, kan føres inn i bunnen av de sylindriske utsparinger under stemplene 120 og 122 gjennom en kanal 126 som er utboret i bremseblokken og står i forbindelse med utsparingene 112 og 114 ved hjelp av tverrkanaler eller porter 128 og 130. Den ene enden av kanalen 126 er forsynt med en plugg 132 og den andre enden er tilknyttet en ledning 134,136. A pressure fluid, e.g. a hydraulic fluid, can be introduced into the bottom of the cylindrical recesses below the pistons 120 and 122 through a channel 126 which is bored in the brake block and is connected to the recesses 112 and 114 by means of transverse channels or ports 128 and 130. One end of the channel 126 is provided with a plug 132 and the other end is connected to a line 134,136.

Bremseskoene trekkes tilbake fra bremsesamvirket med bremse-' skiven ved hjelp av en egnet innretning, i dette tilfelle ved hjelp av fjærmekanismen som er vist i fig. 5-1 bremseblokkene er det uttatt flere boringer 127- Hver boring har én strekning med større diameter, slik at det dannes en ringformet skulder 129 inn i boringen. I boringene er det anordnet bolter som ved 131 er skrudd inn i gjengeboringer i grunnplaten 116. The brake shoes are retracted from the brake cooperation with the brake disk by means of a suitable device, in this case by means of the spring mechanism shown in fig. 5-1 brake blocks, several bores 127 have been taken out - Each bore has one section with a larger diameter, so that an annular shoulder 129 is formed into the bore. Bolts are arranged in the bores, which at 131 are screwed into threaded bores in the base plate 116.

Rundt hver bolt er det lagt\en fjær -133 som ligger an mot ringskulderen ,129 og mot boltens hode og tjener til å pressegrunnplaten og dermed også friksjonsplaten 118 tilbake og inn i utsparingene 110. Bremseskoene trekkes på denne måte tilbake av fjærene 133 etter hver bremsing, slik'at man unngår unødvendig etterslep i bremsesystemet. A spring -133 is placed around each bolt which rests against the ring shoulder 129 and against the head of the bolt and serves to press the base plate and thus also the friction plate 118 back and into the recesses 110. The brake shoes are pulled back in this way by the springs 133 after each braking, so that unnecessary lag in the braking system is avoided.

Det er nødvendig med en mekanisme for styring av bevegelsen til stemplene og bremseskoene for å oppnå en selektiv bremsevirkning. Et slikt styresystem er vist i fig. 9, hvor en trykkgasskilde S, f.eks. kompri-mert luft, benyttes som den primære drivkilde for bremsingen. Trykkgassen går gjennom en ledning 140 til et filter F på en regulerings-mekanisme R som leverer trykkgass med et bestemt trykk til en styre-ventil C. Styreventilen har en betjeningsspak 142, hvormed man kan styre bremsesystemet. En ledning 144 går ifra styreventilen C og fører trykkgassen til en sikkerhetsventil 146. Denne sikkerhetsventilen kan f.eks. være av den type som markedsføres under betegnelsen "Wabco H5 Relayair valve" av firma Westinghouse Air Brake Co. A mechanism for controlling the movement of the pistons and brake shoes is required to achieve a selective braking effect. Such a control system is shown in fig. 9, where a compressed gas source S, e.g. compressed air is used as the primary drive source for braking. The compressed gas passes through a line 140 to a filter F on a regulation mechanism R which delivers compressed gas at a specific pressure to a control valve C. The control valve has an operating lever 142, with which the brake system can be controlled. A line 144 runs from the control valve C and leads the pressurized gas to a safety valve 146. This safety valve can e.g. be of the type marketed under the designation "Wabco H5 Relayair valve" by the company Westinghouse Air Brake Co.

Når trykkgassen går inn i sikkerhetsventilen 146 ifra ledningen 144 gjennom ledningen 150, vil trykket, dersom det er over et bestemt minimum, overføres til en luft-oljedrivenhet. En ledning 148 går fra sikkerhetsventilen 146 til en tilbakeslagsventil 154 og derfra til en akkumulator 156 og en ledning 158. En ledning 160 går fra ventilen 146 og til drivenheten 162 som er av luft/olje-typen. I denne drivenheten l62 omdannes gasstrykket til et hydraulisk trykk som gjennom ledningen 136 går til de enkelte stempler og bremsesko. When the pressurized gas enters the safety valve 146 from the line 144 through the line 150, the pressure, if it is above a certain minimum, will be transferred to an air-oil drive unit. A line 148 goes from the safety valve 146 to a check valve 154 and from there to an accumulator 156 and a line 158. A line 160 goes from the valve 146 and to the drive unit 162 which is of the air/oil type. In this drive unit l62, the gas pressure is converted into a hydraulic pressure which goes through the line 136 to the individual pistons and brake shoes.

Luft/olj edrivenheten 162 kan som vist bestå av et differensial' stempel 164, med en stor stempelflate 166 og en liten stempelflate 168. Med et overflateforhold på 25^1 vil .man således ved et gasstrykk på 7 kp/cm 2 få et hydraulisk trykk på 175 kp/cm ?som står til rådighet for bruk i bremsemekanismen. As shown, the air/oil drive unit 162 can consist of a differential piston 164, with a large piston surface 166 and a small piston surface 168. With a surface ratio of 25^1, one will thus, at a gas pressure of 7 kp/cm 2 , obtain a hydraulic pressure of 175 kp/cm ?which is available for use in the brake mechanism.

For at sikkerhetsventilen 146 skal virke etter hensikten, må gasstrykket som innføres gjennom ledningen 144 ha en bestemt minsteverdi. Dersom av en eller annen grunn trykket i ledningen 150 faller under denne bestemte.minsteverdi, for trykket, hvilket f.eks. skjer ved ledningsbrudd, vil sikkerhetsventilen automatisk gå til en stilling som hindrer tilbakestrømming.av trykkgass til ledningen 148 og muliggjør en forbindelse mellom akkumulatoren og drivenheten 162 gjennom ledningen In order for the safety valve 146 to work as intended, the gas pressure which is introduced through the line 144 must have a certain minimum value. If for some reason the pressure in the line 150 falls below this certain minimum value, for the pressure, which e.g. occurs in the event of a line break, the safety valve will automatically move to a position that prevents the backflow of compressed gas to the line 148 and enables a connection between the accumulator and the drive unit 162 through the line

158. Når så skjer vil gasstrykket i akkumulatoren,, som befinner seg på den maksimale verdi som har hersket i ledningen 144, virke på det store stemplet 166 i drivenheten. Er f.eks. akkumulatoren 156 trykkbelastet med 7 kp/cm, 2, vil sikkerhetsventilen automatisk kunne levere og sikre et trykk på 7 kp/cm 2 i drivenheten 162, slik at man får et stort bremse-trykk i ledningen 136. Stemplene■120 og 122 i bremseblokkene vil da presse de tilhørende bremsesko til fastlåsende bremsesamvirke med de tilhørende bremseskiver. 158. When this happens, the gas pressure in the accumulator, which is at the maximum value that has prevailed in the line 144, will act on the large piston 166 in the drive unit. Is e.g. the accumulator 156 pressurized with 7 kp/cm, 2, the safety valve will automatically be able to deliver and ensure a pressure of 7 kp/cm 2 in the drive unit 162, so that a large brake pressure is obtained in the line 136. The pistons■120 and 122 in the brake blocks will then press the associated brake shoes into locking brake cooperation with the associated brake discs.

Bremsestyremekanismen kan settes i drift igjen ved at man gjennom ledningen 144 tilfører sikkerhetsventilen et gasstrykk som ligger over den bestemte minsteverdi for drift av sikkerhetsventilen. The brake control mechanism can be put into operation again by feeding the safety valve through line 144 with a gas pressure that is above the determined minimum value for operation of the safety valve.

Fig. 7 og 8 viser detaljer ved den utførelse hvor det benyttes kjøling for derved å redusere bremsefading og øke levetiden for bremseflåtene både på bremseskoene og på bremseskiven. Bremseskiven 170 er nied bolter 172 festet til en. overgang 174 som har samme konstruksjon som den foran omtalte overgang-36. Bremseskiven 170 har sideveg-• ger 176 og 178 som i dette tilfelle er utført .i ett med en ringformet Fig. 7 and 8 show details of the design where cooling is used to thereby reduce brake fading and increase the service life of the brake floats both on the brake shoes and on the brake disc. The brake disc 170 is attached to a nied bolts 172. transition 174 which has the same construction as the previously mentioned transition-36. The brake disc 170 has side walls 176 and 178 which in this case are made in one with an annular

■ forbindelsesdel.180. Bremseskiven har en periferien vegg 182 som i dette tilfelle er vist utført i ett med veggen 176,178, men naturligvis kan det også her benyttes 'sveisekonstruksjoner eller andre utførelser, hvor f.eks. veggen 182 er skrudd fast på resten-av- bremseskiven. Mellom veggene 176, 178 og 182 dannes det en ringformet kjølemiddelpassasj< 184. Inne i passasjen, er det en tverrvegg 186 mellom henholdsvis innløj 188 og utløp 190 for kjølemidlet. Når kjølemidlet sirkulerer i passasjen 184 opptar det varme fra den omgive-nde metallkonstruksj on og fører denne varmen ut gjennom ledningen 190. På denne måten unngår man overheting av friksjonsflåtene på bremseskiven selv under lengre tids bremsing. ■ connecting part.180. The brake disc has a peripheral wall 182 which in this case is shown to be made in one with the wall 176,178, but of course 'welded constructions or other designs can also be used here, where e.g. wall 182 is screwed onto the rest of the brake disc. Between the walls 176, 178 and 182, an annular coolant passage 184 is formed. Inside the passage, there is a transverse wall 186 between the inlet 188 and the outlet 190 for the coolant, respectively. When the coolant circulates in the passage 184, it absorbs heat from the surrounding metal construction and conducts this heat out through the line 190. In this way, overheating of the friction pads on the brake disc is avoided even during prolonged braking.

Med oppfinnelsen oppnår man optimal bremseevne i tillegg til at man får et bremsesystem som kan låse trommelen i tilfelle av at be-tjeningstrykket synker under et bestemt minimunsnivå. Det nye bremsesystem eliminerer på en effektiv måte den dødgangsbevegelse som man vanligvis har' ved selvtiltrekkende båndbremsesystemer. Bremsesystemet gir jevn og effektiv bremsing på grunn av at bremseskoene har helt og fullt flatesamvirke med friksjonsflåtene på bremseskiven til enhver tid, hvilket skyldes at bremseskoene har en flytende opplagring, slik at mari utligner eventuelle skjevheter som følge av fremstillings- og monteringstoleranser .- With the invention, optimal braking performance is achieved in addition to a braking system that can lock the drum in the event that the operating pressure drops below a certain minimum level. The new brake system effectively eliminates the idle movement that is usually experienced with self-attracting band brake systems. The brake system provides smooth and efficient braking due to the fact that the brake shoes have full surface interaction with the friction pads on the brake disc at all times, which is due to the fact that the brake shoes have a floating bearing, so that mari compensates for any biases as a result of manufacturing and assembly tolerances.-

Bremsesystemet kan lett innbygges istedenfor et konvensjonelt båndbremsesystem, og vil da gi større bremseevne. The brake system can easily be installed instead of a conventional band brake system, and will then provide greater braking power.

Når bremseskoenes friksjonsflat er er slitt ned, kan man løsne bremsearmen og svinge den vekk fra bremseskiven, slik at man lett kommei til bremseskoene i bremseblokkene. Da bremseskoene er løst anordnet i utsparingene, kan de lett tas løs og erstattes med nye bremsesko. Når det er nødvendig å- bytte ut .bremsesko, kan dette skje i løpet av få minutter, og stopptiden for hele anlegget reduseres derfor i vesentlig grad sammenlignet med den stopptid som er nødvendig ved båndbremser. When the friction surface of the brake shoes has worn down, you can loosen the brake arm and swing it away from the brake disc, so that you can easily get to the brake shoes in the brake blocks. As the brake shoes are loosely arranged in the recesses, they can be easily removed and replaced with new brake shoes. When it is necessary to replace the brake shoes, this can be done within a few minutes, and the stopping time for the entire system is therefore reduced to a significant extent compared to the stopping time required for band brakes.

Bremsesystemet kan på en gunstig måte utføres med kjøling., hvorved man øker levetiden og reduserer problemene med bremsefading, som ellers lett oppstår når bremsene blir overopphetet. The brake system can be advantageously carried out with cooling, thereby increasing the service life and reducing the problems with brake fading, which otherwise easily occur when the brakes are overheated.

Claims

1. Brake for a winch drum with a flange at each end, characterized in that a brake disk is mounted at at least one of the flanges and has a peripheral part that is located at a distance from the flange, which peripheral part forms an internal braking surface that faces the flange and a outer brake surface facing from the flange, a brake arm which "is" mounted on the winch foundation and carries a pair of spaced apart brake shoe carriers, one of the brake shoe carriers being arranged between the flange and the brake disc, while the other brake shoe carrier is arranged on the outside of the brake disc, brake shoes which are mounted in the brake shoe carriers have braking cooperation with the aforementioned inner and outer brake surfaces, and a device for controllable pressing of the brake shoes against - the aforementioned braking surfaces to thereby brake the winch drum.

2. Brake according to claim 1, characterized by . / that the brake arm is connected to the winch foundation and carries the brake shoe carriers in a position in relation to the brake disc which means that the brake arm is tensilely loaded by the acting forces during braking.

3. Brake according to claim 1, characterized in that the brake arm is pivotably mounted in relation to the winch foundation and can be swung from a working position, in which the brake arm is relatively upside down and to a rest position, in which the brake arm rests on the winch foundation with the brake shoe carriers positioned so that the brake shoes can be inspected and exchanged.

4. Brake according to claim 1, characterized in that - the brake arm includes an arm with a section that is adapted to the outer periphery of the brake disc and has a connecting part at one end of the arm, a pivoting device that connects the connecting part with the winch foundation, brake shoe carriers that are attached to the arm, the arm being pivotally supported on a pivot connection from a working position where the aforementioned pair of brake shoe carriers between them occupies the outer part of the brake disc, and a resting position in which the arm rests on the winch foundation with the brake shoe carriers positioned so that they can be inspected and replaced, and a detachable locking device that holds the arm in the mentioned working position and can. is released from the arm to free the arm so that it can be swung to the aforementioned rest position.

5.. Brake according to claim 4, characterized in that the brake shoe carrier includes several pairs of brake shoe carrier blocks which are attached to the arm with one block in each pair between the flange of the drum and the brake disc, while the other block in each pair is arranged on the outside of the brake disc , brake shoes carried by each brake shoe carrier block, hydraulic operating devices in each brake shoe carrier block for braking movement of the brake shoes, and hydraulic devices for controlling said hydraulic operating devices.

6. Brake according to claim 5> characterized in that the arm has mainly the same thickness as the brake disc and that the brake shoes •• the carrier blocks are fixed on either side of the arm.

7" Brake according to claim 5, characterized in that the hydraulic devices are connected to each of the brake shoe carrier blocks and are such that they effect simultaneous operation of the hydraulic operating devices and the brake shoes.-

8. Brake according to claim 3, characterized by a force-operated device which provides movement to the arm between the working position and the rest position.

9. Brake according to kravl, characterized in that the brake disc has essentially the same diameter as the flange on the drum.

10. Brake according to claim 1, characterized in that the brake disc is releasably attached to the flange of the drum.

11. Brake according to claim 1, characterized in that a coolant passage is formed in the brake disc, and in that a coolant supply device is connected to the coolant passage and can circulate coolant through the coolant passage to thereby remove heat from the brake disc.

12. Brake according to one of the preceding claims, characterized in that there are more than one pair of spaced brake shoe carriers.

13- Brake according to one of the preceding claims, characterized in that the mainly circular brake disc transition is attached to the flange of the drum mainly concentrically in relation to the drum axis, which transition has a mainly circular part which is attached to the flange and a mainly cylindrical part to which the brake -, the washer is fixed at a distance from and substantially parallel to the flange of the drum.