Bremsantrieb Bei Hauptseilfahrtanlagen besteht die behördäche Vor schrift, die Fördermaschine mit zwei voneinander unab hängigen Bremsen auszurüsten. Der .Antrieb der Sicher heitsbremse muss unabhängig sein von Antriebsmitteln (z. B. Dampf, elektrischem Strom, Druckluft, Drucköl), bei deren Ausbleiben die Bremse unwirksam wird. Als Antrieb werden deshalb ausschliesslich Gewichte oder vorgespannte Federn benutzt.
Es ist bekannt, die Sicherheitsbremse im störungsfreien Betrieb durch einen besonderen Lüftzylinder mit Entlastungskolben wir kungslos zu machen. Die Anordnung ist so ,getroffen, dass das Bremsgewicht unmittelbar am Gestänge des Entlastungskolbens befestigt ist. Für die .Betätigung der Fahrbremse ist ein getrennter Bremszylinder vorgesehen. Derartige Anordnungen erfüllen zwar alle Anforderun gen bezüglich der Sicherheit. Sie sind jedoch durch das Fallgewicht an eine bestimmte Einbaulage gebunden, so @dass immer ein Gestänge notwendig ist. Hierbei ent steht die Gefahr des Seilrutsches, besonders bei schlag artigem Einsetzen beider Bremsen.
Es ist weiterhin eine Bremsanordnung, insbesondere für Scheibenbremsen be kannt, bei denen die Antriebskraft von Federn ausgeübt wird, die entgegen der Kraft eines Bremslüftzylinders arbeiten. Im gelüfteten Zustand der Bremse ist der Lüftzylinder ständig von einem .Antriebsmittel, z. B.
von Druckluft, beaufschlagt. Bei Ausfall ider Druck erzeugungsanlage ist die Federkraft allein wirksam und so die Sicherheitsbremsung gewährleistet. In derartigen Anordnungen muss zwangläufig die von der Feder er zeugte Sicherheitsbremskraft gleich oder grösser sein als die erforderliche Fahrbremskraft, ein, Umstand, der sehr nachteilig ist. Auch hier kann es vorkommen, dass bei Störungen der Bremsanlage ,die volle Federbremskraft, d. h.
Fahrbremskraft, schlagartig zur Wirkung kommt und einen Seilrutsch herbeiführt. Ein :Seilrutsch wird sicher vermieden, wenn die Sicherheitsbremskraft auf die Anlage abgestimmt und damit kleiner als die maxi male Fahrbremskraft ist. Beide Kräfte sollen ausserdem unabhängig voneinander einstellbar sein.
Den obengenannten Forderungen wird die erfin- dungsgemässe .Anordnung weitgehend gerecht. Hier wird ermöglicht, dass niemals die Fahrbremse und die Sicher heitsbremse gleichzeitig zur Wirkung kommen. Ferner wird ermöglicht, dass die Sicherheitsbremskraft von der Fahrbremskraft unabhängig bemessen und damit auch kleiner gemacht werden kann.
Die Erfindung befasst sich mit :einem Bremsantrieb mit zwei voneinander un abhängigen Bremskräften (Fahr- und Sicherheitsbrems kraft) und ist dadurch gekennzeichnet, @dass in einem ortsfesten, mehrteiligen Zylinder drei koaxial geführte Kolben vorgesehen sind, die in getrennten Druckräumen von zwei Antriebsmitteln verschiedener oder gleicher Drücke beaufschlagt werden und die so zusammenarbei ten,
dass ausschliesslich der jeweils grössere der anstehen- den Drücke die Bremsantriebskraft erzeugt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes dargestellt.
In der Fig. 1 ist der Bremsantrieb im Prinzip dar gestellt.
Die wesentlichen Teile des Antriebes sind ein Druck- zylinder 1, der Arbeitskolben 2, der Ringkolben 3 und ein Lüftkolben 4. Die Sicherheitsbremskraft wird von einer Feder 5 aufgebracht, die beispielsweise aus einer Schichtung von Tellerfedern bestehen kann. Zur Be tätigung der Fahrbremse sind ein Druckbehälter 6 und ein nicht dargestellter Druckerzeuger vorgesehen. Das Antriebsmittel kann Druckluft oder Drucköl sein.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden durch die erfindungs gemässe Anordnung der drei Kolben und des Druck zylinders zwei Druckräume gebildet, von denen der Druckraum 7 für die Betätigung der Fahrbremse und der Druckraum 8 für die Lüftung der ;Sicherheitsbremse vorgesehen sind. Der Druckraum 8 ist mit dem Druck behälter 6 über eine absperrbare Rohrleitung 9 ver bunden. Der Druckraum 7 für die Betätigung der Fahr bremse wird über eine zweite Rohrleitung 10 und über einen Druckregler @11 mit zwei Eingängen unter Druck gesetzt.
An die Druckleitung 9 äst! ein Druckmessgerät 12 angeschlossen, das als ,Sollwertgeber für den Druck regler 11 dient. Weiterhin ist eine Druckleitung 13 vor- gesehen, die den Druckraum 7 mit der Rückseite des Ringkolbens 3 verbindet und durch :ein Ventil 14 ab gesperrt werden kann. Das Bremsgestänge 16 ist an deutungsweise dargestellt.
Im normalen, störungsfreien Betrieb ist der Lüf tungskolben 4 über die Leitung 9 mit dem Druck P2 des Druckbehälters 6 beaufschlagt. Der Lüftkolben 4 ist imstande, die volle Kraft der Feder 5 aufzunehmen und die Kraftschlüssig keit mit dem Arbeitskolben 2 aufzuheben. Im gelüfteten Zustand der Fahrbremse ist mittels des Druckreglers 11 der Druckraum 7 druck frei gemacht. Das Ventil 15 ist geschlossen. Der Ar beitskolben 2 ist druckentlastet und die Fahrbremse gelüftet.
Wird mit Hilfe des Druckreglers 11 in dem Druckraum 7 ein Druck P1 eingestellt, so wirkt dieser Druck sowohl auf den Arbeitskolben 2 als .auch auf den Ringkolben 3. Der Ringkolben 3 stützt sich hierbei auf einen Steg 14 des Druckzylinders 1 ab. Die Grösse des Druckes P1 ist allein massgebend für die Grösse der Fahrbremskraft. Die :Sicherheitsbremse ist in diesem Fall mit Hilfe des Kolbens 4 blockiert und kommt nicht zur Wirkung.
Bei Eintritt einer Störung, beispielsweise bei Bruch der Druckleitungen, wird zunächst der Druckraum 8 druckfrei. Tritt die Störung nicht an dtn Druckleitungen, sondern beispielsweise im elektrischen Teil der Förder anlage ein, dann ist mittels eines Sicherheitsstromkreises dafür gesorgt, dass der Druckraum 8 entlüftet und damit druckfrei wird. War die Fahrbremse beim Ein tritt der Störung gelüftet, also der Druckraum 7 druck frei, so wirkt die Feder 5 über den Lüftungskolben 4 direkt auf den Arbeitskolben 2 und die Sicherheitsbrem sung tritt in Funktion.
War die Fahrbremse beim Ein tritt der :Störung auf den maximalen Bremsdruck P1 gestellt, so wird zunächst der Ringkolben 3 die auf den Lüftungskolben 4 ausgeübte Federkraft abfangen, so dass nur die Fahrbremskraft und nicht die Summe beider Bremskräfte zur Wirkung kommt. Durch den Sicherheitsstromkreis wird auch die Entlastung des Druckraumes 7 eingeleitet. Wie aus dem Diagramm der Fig. 2 ersichtlich, wird ,die auf der Abszisse aufgetragene Fahrbremskraft zunächst zurückgehen, wenn nach aus gelöster Sicherheitsbremse der Fahrbremsdruck P1 zu rückgenommen wird.
Das bedeutet, dass die auf der Ordinate .abgetragene tatsächliche Bremskraft sich ver mindert (Fig. 2, Kennlinie 17). Schliesslich tritt der Mo ment ein, wo die von dem Fahrbremsdruck auf den Ringkolben ausgeübte Kraft gleich der Federkraft wird. Von diesem Moment an schiebt der federbelastete Lüft- kolben 4 den Ringkolben 3 nach links, bis sich der Lüft- kolben unmittelbar auf den Arbeitskolben 2 kraft schlüssig .abstützt. Jetzt ist nur noch die von der Feder 5 erzeugte näherungsweise konstante Sicherheitsbrems kraft .allein wirksam.
In dem Diagramm der Fig. 2 ist dieser Vorgang durch den waagrechten Teil 18 der Kennlinie dargestellt. Durch die erfindungsgemässe An ordnung ist also dafür gesorgt, dass jeweils die grössere der beiden Bremskräfte zur Wirkung kommt, niemals aber beide gleichzeitig. Die Gefahr des Seilrutsches ist also sicher vermieden.
Bei Betätigung der Sicherheitsbremse wird die Bremskraft der Feder infolge Entspannung gemäss der Federkonstante abnehmen. Um die Abnahme der Fe derkraft auszuschalten, wird gemäss der Erfindung der Druckraum 8 bei Auslösung der ,Sicherheitsbremse nicht entlastet. Der von der Federkonstante allein bestimmte Druck in diesem Druckraum wird mit Hilfe des Druck messgerätes 12 ermittelt und als Sollwert einem Druck regler 11 zugeführt. Der Druckregler 11 sorgt dafür, dass der Druck im Druckraum 7 und damit die tatsäch liche Bremskraft immer genau der Federkraft entspricht.
Da der Lüftkolben 4 jetzt keine Bewegung mehr aus übt, bleibt die Federkraft und auf Grund des zwischen geschalteten Regelkreises auch die tatsächliche Brems kraft konstant, und zwar unabhängig von dem Weg des Arbeitskolbens 2 bzw. ,des Bremsgestänges. Die Konstanthaltung der Sicherheitsbremskraft ist naturge mäss nicht durchführbar, wenn eine Störung in der Druckanlage selbst eintritt. In diesem Störungsfall wird die Kraft der Feder unmittelbar als Sicherheitsbrems kraft wirksam, wie .bereits oben beschrieben wurde. Es tritt lediglich eine geringe Abnahme der Bremskraft ent sprechend dem zunehmenden Hub :des Bremsgestänges ein.
Da die überwiegende Mehrzahl aller Störungen nicht in der Druckanlage, sondern än dem Teil der Förderanlage eintritt, fällt dieser Umstand praktisch nicht ins Gewicht. Die Sicherheitsbremsung bleibt bei allen denkbaren Störungsfällen gewährleistet.
In gewissen Betriebsfällen ist es erwünscht, dass eine erhöhte ;Bremskraft ausgeübt werden kann. Ein derarti ger Fall ist beispielsweise beim Auflegen eines Seiles auf das Treibmittel gegeben. Gemäss der Erfindung wird zur Herstellung der erhöhten Bremskraft Glas Ventil 15 geöffnet, so dass zwischen der Vorder- und Rückseite des Ringkolbens 3 ein Druckausgleich stattfindet. Die Lage des Ringkolbens ist jetzt nichtmehr definiert. Das bedeutet, dass ausser der vom Druckraum 7 auf den Arbeitskolben 2 ausgeübten Kraft noch zusätzlich die Kraft der Bremsfeder 5 hinzutritt, wenn der Druckraum 8 druckfrei gemacht wird.
Es besteht also die Möglich keit, beide Bremskräfte gleichzeitig wirken zu lassen. Diese Möglichkeit stellt eine vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemässen Anordnung dar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sowohl die Fahrbremskraft als auch die :Sicherheitsbremskraft unabhängig vonein ander bemessen .und eingestellt werden können. Die Einstellung der Sicherheitsbremskraft durch Änderung der Federspannung kann in bekannter Weise durch Übersetzungsgestänge oder mittels eines hydraulischen Hilfskolbens geschehen. Es ist also ohne weiteres mög lich, die Sicherheitsbremskraft wie erwünscht kleiner zu bemessen als die Fahrbremskraft.
,Ausser den vorerwähnten Vorteilen besteht der ent scheidende Vorteil der beschriebenen Anordnung darin, dass ohne zusätzlichen Aufwand .die Fahrbremskraft und die Sicherheitsbremskraft ausser in dem erwähnten Son- .derfall nie gleichzeitig wirken können. Die Gefahr des Seilrutsches ist mit Sicherheit vermieden.
Brake drive In the case of main rope systems, there is an official requirement to equip the hoisting machine with two independent brakes. The drive of the safety brake must be independent of the drive means (e.g. steam, electrical current, compressed air, pressurized oil), the failure of which will render the brake ineffective. Therefore, only weights or pre-tensioned springs are used as drives.
It is known to make the safety brake in trouble-free operation by a special release cylinder with relief piston we kungslos. The arrangement is such that the braked weight is attached directly to the linkage of the relief piston. A separate brake cylinder is provided for actuating the travel brake. Such arrangements meet all requirements regarding security. However, they are tied to a certain installation position due to the falling weight, so that a linkage is always necessary. This creates the risk of a zip line, especially if both brakes are suddenly applied.
There is also a brake arrangement, in particular for disc brakes be known, in which the driving force is exerted by springs that work against the force of a brake release cylinder. In the released state of the brake, the release cylinder is constantly from a .Antriebsmittel, z. B.
pressurized by compressed air. If the pressure generating system fails, the spring force alone is effective and thus the safety braking is guaranteed. In such arrangements, the safety braking force generated by the spring must necessarily be equal to or greater than the required driving braking force, a circumstance which is very disadvantageous. Here, too, it can happen that if the brake system malfunctions, the full spring braking force, i.e. H.
Driving braking force, suddenly comes into effect and causes a zip line. On: A rope slip is safely avoided if the safety braking force is matched to the system and is therefore less than the maximum driving braking force. Both forces should also be adjustable independently of one another.
The arrangement according to the invention largely meets the above requirements. Here it is made possible that the travel brake and the safety brake never come into effect at the same time. It is also made possible that the safety braking force can be measured independently of the driving braking force and thus also made smaller.
The invention is concerned with: a brake drive with two independent braking forces (driving and safety braking force) and is characterized in that three coaxially guided pistons are provided in a stationary, multi-part cylinder, which are in separate pressure chambers of two different or different drive means equal pressures are applied and which work together in such a way that
that only the higher of the prevailing pressures generates the braking drive force. In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown.
In Fig. 1, the brake drive is provided in principle is.
The essential parts of the drive are a pressure cylinder 1, the working piston 2, the annular piston 3 and a release piston 4. The safety braking force is applied by a spring 5 which can consist, for example, of a layering of disc springs. To Be actuation of the driving brake, a pressure vessel 6 and a pressure generator, not shown, are provided. The drive means can be compressed air or pressure oil.
As can be seen from Fig. 1, two pressure chambers are formed by the fiction, according to the arrangement of the three pistons and the pressure cylinder, of which the pressure chamber 7 for the actuation of the driving brake and the pressure chamber 8 for the ventilation of the safety brake are provided. The pressure chamber 8 is connected to the pressure vessel 6 via a lockable pipe 9 a related party. The pressure chamber 7 for actuating the driving brake is pressurized via a second pipe 10 and a pressure regulator @ 11 with two inputs.
Aest on the pressure line 9! a pressure measuring device 12 is connected, which serves as a setpoint generator for the pressure regulator 11. Furthermore, a pressure line 13 is provided which connects the pressure chamber 7 with the rear side of the annular piston 3 and can be shut off by a valve 14. The brake linkage 16 is shown in an interpretation.
In normal, trouble-free operation, the ventilation piston 4 is subjected to the pressure P2 of the pressure vessel 6 via the line 9. The lifting piston 4 is able to absorb the full force of the spring 5 and to cancel the force fit with the working piston 2. In the released state of the driving brake, the pressure chamber 7 is made pressure-free by means of the pressure regulator 11. The valve 15 is closed. The Ar beitskolben 2 is depressurized and the travel brake is released.
If a pressure P1 is set in the pressure chamber 7 with the aid of the pressure regulator 11, this pressure acts both on the working piston 2 and also on the annular piston 3. The annular piston 3 rests on a web 14 of the pressure cylinder 1. The size of the pressure P1 is solely decisive for the size of the driving braking force. The: safety brake is blocked in this case with the aid of the piston 4 and does not come into effect.
When a fault occurs, for example when the pressure lines break, the pressure chamber 8 is initially depressurized. If the disturbance does not occur in the pressure lines but, for example, in the electrical part of the conveyor system, then a safety circuit ensures that the pressure chamber 8 is vented and thus depressurized. If the driving brake was released when the malfunction occurs, that is, the pressure chamber 7 is pressure free, the spring 5 acts via the ventilation piston 4 directly on the working piston 2 and the safety brake comes into operation.
If the driving brake was set to the maximum brake pressure P1 when the fault occurred, the ring piston 3 will initially absorb the spring force exerted on the ventilation piston 4, so that only the driving braking force and not the sum of the two braking forces comes into effect. The relief of the pressure chamber 7 is also initiated by the safety circuit. As can be seen from the diagram in FIG. 2, the driving brake force plotted on the abscissa will initially decrease when the driving brake pressure P1 is withdrawn after the safety brake has been released.
This means that the actual braking force ablated on the ordinate is reduced (FIG. 2, characteristic curve 17). Finally, the moment occurs when the force exerted by the driving brake pressure on the annular piston equals the spring force. From this moment on, the spring-loaded release piston 4 pushes the annular piston 3 to the left until the release piston is directly supported in a force-locking manner on the working piston 2. Now only the approximately constant safety braking force generated by the spring 5 is effective.
In the diagram of FIG. 2, this process is represented by the horizontal part 18 of the characteristic curve. The arrangement according to the invention thus ensures that the greater of the two braking forces comes into effect, but never both at the same time. The danger of zip lines is therefore safely avoided.
When the safety brake is actuated, the braking force of the spring will decrease as a result of relaxation in accordance with the spring constant. In order to switch off the decrease in the spring force, according to the invention, the pressure chamber 8 is not relieved when the safety brake is triggered. The pressure in this pressure chamber, which is determined solely by the spring constant, is determined with the aid of the pressure measuring device 12 and fed to a pressure regulator 11 as a setpoint. The pressure regulator 11 ensures that the pressure in the pressure chamber 7 and thus the actual braking force always corresponds exactly to the spring force.
Since the lifting piston 4 no longer exerts any movement, the spring force and, due to the control loop connected between, the actual braking force remains constant, regardless of the path of the working piston 2 or the brake linkage. Keeping the safety braking force constant is of course not feasible if a malfunction occurs in the printing system itself. In this case, the force of the spring is directly effective as a safety brake force, as has already been described above. There is only a slight decrease in the braking force corresponding to the increasing stroke of the brake linkage.
Since the vast majority of all malfunctions do not occur in the printing system, but rather in the part of the conveyor system, this fact is practically insignificant. The safety braking is guaranteed in all conceivable malfunctions.
In certain operating cases it is desirable that an increased braking force can be exerted. Such a case is given, for example, when a rope is placed on the propellant. According to the invention, glass valve 15 is opened to produce the increased braking force, so that pressure equalization takes place between the front and rear of the annular piston 3. The position of the annular piston is no longer defined. This means that in addition to the force exerted by the pressure chamber 7 on the working piston 2, the force of the brake spring 5 is also added when the pressure chamber 8 is depressurized.
So it is possible to have both braking forces act at the same time. This possibility represents an advantageous property of the arrangement according to the invention. Another advantage is that both the driving braking force and the safety braking force can be measured and adjusted independently of one another. The setting of the safety braking force by changing the spring tension can be done in a known manner by means of a transmission linkage or by means of a hydraulic auxiliary piston. So it is easily possible, please include, as desired, to make the safety braking force smaller than the driving braking force.
Apart from the advantages mentioned above, the decisive advantage of the described arrangement is that, without additional effort, the driving braking force and the safety braking force can never act simultaneously, except in the special case mentioned. The danger of zip lines is definitely avoided.