DE1207728B - Drum brake for a tiltable container - Google Patents

Description

Trommelbremse für einen kippbaren Behälter Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommelbremse für einen kippbaren Behälter, insbesondere für einen Konverter, mit je einer auf die innere und die äußere Bremstrommelfläche wirkenden Bremsbacke, die durch eine Exzenterbetätigungsvorrichtung gleichzeitig gegensinnig bewegbar und an eine etwa tangential zur Bremstrommel liegende schwenkbare Halterung angelenkt sind.Drum brake for a tiltable container The invention relates on a drum brake for a tiltable container, especially for a converter, with one brake shoe each acting on the inner and outer brake drum surface, which can be moved in opposite directions at the same time by an eccentric actuator and articulated to a pivotable holder lying approximately tangentially to the brake drum are.

Große kippbare Behälter, insbesondere Konverter zur Stahlbehandlung, deren absatzweises Schwenken in einander entgegengesetztem Sinne über ein Getriebe mit sehr hoher Untersetzung erfolgt, werden in unterschiedlichen Betriebszuständen geschwenkt: sie können ganz gefüllt, nur teilweise gefüllt oder leer sein. Das Eigendrehmoment des Behälters oder Gefäßes ist normalerweise ein positives Gegenmoment; das Moment kann jedoch während einer Kippbewegung oder in einer bestimmten Stillstandswinkelstellung seine Richtung umkehren; eine unvorhergesehene plötzliche, durch die Umkehr des Eigendrehmoments ausgelöste Schwenkung kann infolge eines Spiels in dem Getriebe oder der Elastizität der einzelnen Elemente der Drehmomentübertragung gerade bei Konvertern gewisse Gefahren mit sich bringen.Large tiltable containers, especially converters for steel treatment, their intermittent pivoting in opposite directions via a gear takes place with a very high reduction, are in different operating states swiveled: they can be completely filled, only partially filled or empty. The internal torque of the container or vessel is usually a positive counter-torque; the moment can, however, during a tilting movement or in a certain standstill angular position reverse its direction; an unexpected sudden, due to the reversal of the Pivoting triggered by the inherent torque can occur as a result of backlash in the transmission or the elasticity of the individual elements of the torque transmission Converters bring certain dangers with them.

Die Trommelbremse gemäß der vorliegenden Erfindung soll es möglich machen, ganz unabhängig von der jeweiligen Beschickung und der Winkellage eines kippbaren Behälters derartig plötzliche, beispielsweise durch eine Schwerpunktverlagerung bei Änderung des Gefäßinhalts bedingte Bewegungen zu vermeiden. Die Bremse soll es anderseits gestatten, gewisse Winkelbewegungen des Behälters mit verringerter Winkelgeschwindigkeit durchzuführen.The drum brake according to the present invention should do it make, regardless of the respective loading and the angular position of one tiltable container such sudden, for example by a shift in the center of gravity avoid movements caused by changes in the vessel contents. The brake should it on the other hand allow certain angular movements of the container with reduced Perform angular velocity.

Der Ausbildung der erfindungsgemäßen Trommelbremse liegt also die Aufgabe zugrunde, einerseits eine regelbare, die Auswirkungen einer Umkehr der Behälterdrehmomente verhindernde Bremswirkung zu erzeugen, die das größte »negative« Drehmoment ohne jeden Schlupf sicher abfängt, und anderseits ein Blockieren der Bremse zu erzielen, um über die blockierte Bremse als rutschfreie Kupplung Einstellwinkelbewegungen begrenzter Größe auf den kippbaren Behälter zu übertragen.The formation of the drum brake according to the invention is therefore the Task based on the one hand a controllable, the effects of a reversal of the container torques preventive braking effect to generate the greatest "negative" torque without safely intercepts every slip and, on the other hand, locks the brake, in order to use the locked brake as a slip-free clutch to make setting angle movements of limited size to be transferred to the tiltable container.

Bekannte Trommelbremsen der eingangs erwähnten Art haben wegen der Ausbildung ihres Betätigungssystems für das Anlegen der Bremsklötze eine sich in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Bremstrommel ändernde Bremswirkung, weil ihre Bremsklötze sich unter der Einwirkung der erzeugten Reibungskräfte tangential gegeneinander verschieben können. Tritt dann bei mit bestimmter Kraft an-:>ezogener Bremse eine Drehmomentumkehr auf, so läßt die Bremskraft - zumindest vorübergehend -mehr oder weniger stark nach, bis die Klötze sich in der anderen Drehrichtung wieder so weit gegeneinander verschoben haben, daß die Bremskraft in der neuen Drehrichtung wieder ihren ursprünglich eingestellten Wert erreicht.Known drum brakes of the type mentioned have because of the Training of their actuation system for the application of the brake pads in Depending on the direction of rotation of the brake drum changing braking effect because their Brake pads are tangential to each other under the action of the generated frictional forces can move. Then occurs with a certain force -:> the brake is applied If the torque is reversed, the braking force can - at least temporarily - more or less strongly until the blocks are so far in the other direction of rotation again have shifted against each other that the braking force in the new direction of rotation again reaches its originally set value.

Während dieser gegenseitigen Verschiebung der Bremsklötze bzw. der vorübergehenden Verringerung der Bremskraft kann aber der Behälter eine unkontrollierbare Schwenkbewegung unter Einwirkung des »negativen« Eigendrehmoments ausführen, die unbedingt vermieden werden muß.During this mutual displacement of the brake pads or the temporary reduction in braking force can cause the container to become uncontrollable Swivel movement under the influence of the "negative" inherent torque, which must be avoided at all costs.

Die gleiche Wirkung kann eintreten, wenn man die Bremse als Kuppelglied zur Übertragung von zusätzlichen Winkeldrehungen auf den mit der Bremstrommel starr verbundenen Bauteil, z. B. den schwenkbaren Behälter, benutzen will, da auch hier eine Umkehr des zu übertragenden Drehmoments zu einer vorübergehenden Verringerung der Brems-bzw. Kuppelkraft führt.The same effect can occur if the brake is used as a coupling element for the transmission of additional angular rotations to the rigid with the brake drum connected component, e.g. B. want to use the pivoting container, as here too a reversal of the torque to be transmitted to a temporary reduction the braking or. Coupling force leads.

Bei der erfindungsgemäßen Trommelbremse für einen kippbaren Behälter, insbesondere für einen Konverter, mit je einer auf die innere und die äußere Bremstrommelfläche wirkende Bremsbacke, die durch eine Exzenterbetätigungsvorrichtung gleichzeitig gegensinnig bewegbar und an eine etwa tangential zur Bremstrommel liegende schwenkbare Halterung angelenkt sind, werden die soeben geschilder'ien Nachteile vermieden und eine von einer Drehmomentumkehr nicht beeinflußte Bremskraft sowohl bei dem Kippen als auch bei dem Einstellen des Behälters bei fest angezogener Bremse dadurch erreicht, daß beide Bremsbacken auf der gleichen Betätigungsexzenterwelle mittels voneinander getrennten Lagern nebeneinander gelagert sind und daß zum Drehen der Exzenterwelle eine einerseits an deren Betätigungshebel und anderseits an der einen Bremsbacke angelenkte, druckmittelbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung dient, und daß die schwenkbare Halterung eine ein begrenztes Verändern der Behälterneigung gestattende, einerseits an die Bremsbacke und anderseits an eine ortsfeste Gelenkachse angelenkte Schub-und Zugvorrichtung ist. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.In the drum brake according to the invention for a tiltable container, especially for a converter, with one each on the inner and outer brake drum surface acting brake shoe, which by an eccentric actuator at the same time Movable in opposite directions and pivotable on an approximately tangential to the brake drum Bracket are hinged, the disadvantages just described are avoided and a braking force unaffected by a torque reversal during both tilting as well as when setting the container with the brake firmly applied, that both brake shoes on the same actuating eccentric shaft by means of each other separate bearings are stored side by side and that for rotating the eccentric shaft one on the one hand on the operating lever and on the other hand on the one brake shoe hinged, Pressurized actuating device is used, and that the pivotable holder allows a limited change in the inclination of the container permitting, on the one hand to the brake shoe and on the other hand to a fixed joint axis is articulated push and pull device. Further features of the invention result from the subclaims.

Die bei der erfindungsgemäßen Bremsausbildung vorgesehene Lagerung beider Bremsbacken auf der gemeinsamen Exzenterwelle und die Anordnung der Betätigungsvorrichtung zwischen Exzenterwelle und einem der Bremsklötze macht den eigentlichen Bremsmechanismus selbsttätig zentrierend, seine Bremskraft bleibt unabhängig von der Drehmomentrichtung, auch im CIbergang von der einen zur anderen Richtung, proportional zur eingestellten Betätigungskraft; die Bremse kann daher auf ein »Halte= bremsmoment« eingestellt werden, das nur wenig höher liegt als das größte zu erwartende »negative« Drehmoment. Dadurch kann die zusätzliche Beanspruchung des Kippantriebs durch das Sicherheits-Haltebremsmoment kleingehalten werden.The storage provided in the brake training according to the invention both brake shoes on the common eccentric shaft and the arrangement of the actuating device between the eccentric shaft and one of the brake pads is what makes the actual braking mechanism self-centering, its braking force remains independent of the torque direction, also in the transition from one direction to the other, proportional to the set Actuation force; the brake can therefore be set to a "holding = braking torque" that is only slightly higher than the largest expected "negative" torque. This can reduce the additional stress on the tilt drive from the safety holding brake torque be kept small.

Auch bei einer Einstellung der Winkelstellung des Behälters über die dann als fest angezogene Kraftschlußkupplung wirkende Bremse kann bei einem Wechsel in der Einstelldrehrichtung kein Kupplungsgleiten eintreten.Even when setting the angular position of the container on the then acting as a firmly tightened frictional coupling brake can when changing no clutch slip occurs in the setting direction of rotation.

Die erfindungsgemäße Trommelbremse erbringt also eine hohe Sicherheit für die Steuerung der Kippbewegungen eines Behälters, insbesondere Konverters.The drum brake according to the invention therefore provides a high level of safety for controlling the tilting movements of a container, especially a converter.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Trommelbremse gemäß der Erfindung veranschaulicht, das deren Anwendung bei einem Konverter eines Stahlwerks zeigt. In den Zeichnungen stellt dar F i g. I eine schematische Seitenansicht der Trommelbremse gemäß der Erfindung, die an einen nur teilweise gezeichneten Konverter angebaut ist, F i g. 2 eine in größerem Malistab dargestellte Ansicht auf die Trommelbremse gemäß F i g. 1, in Richtung der Pfeile 11-II der F i g, 1 gesehen, F i g. 3 und 4 Schnitte längs der Schnittlinien III-111 und IV-IV der F i g. 1, in wesentlich größerem Maßstab, In den F i g. Z und 2 ist mit relativ dünnen Strichen ein Teil eines Konverters 1 - z. B. einer Thomas-Birne - dargestellt, der in an sich bekannter Weise über zwei Laufkränze 2 auf Rollen 3 abgestützt ist, die in einem festen Sockel 4 gelagert sind.In the drawings, an embodiment of the drum brake is shown in FIG of the invention illustrates its application in a converter of a steel mill shows. In the drawings, F i g. I a schematic side view of the Drum brake according to the invention, which is attached to an only partially drawn converter is attached, F i g. 2 shows a larger Malistab view of the drum brake according to FIG. 1, seen in the direction of arrows 11-II in FIG. 1, FIG. 3 and 4 sections along the section lines III-111 and IV-IV of FIG. 1, in essential larger scale, in fig. Z and 2 is a part with relatively thin lines a converter 1 - e.g. B. a Thomas pear - shown, which is known in itself Way is supported by two running rings 2 on rollers 3, which are in a solid base 4 are stored.

Der äußere Reifen 5 eines der beiden Laufkränze 2 (F i g. 3) dient als Bremstrommel für eine von außen an ihn andruckbare Bremsbacke 6, die mit einem Bremsbelag 7 versehen ist und auf den mittleren Teil der Außenfläche des Reifens wirkt, während auf die äußeren Abschnitte der Innenfläche des Reifens zwei Bremsbacken 8 einwirken, die mit Bremsbelägen 9 versehen sind.The outer tire 5 of one of the two running rings 2 (FIG. 3) is used as a brake drum for a brake shoe 6 which can be pressed against it from the outside and which with a Brake pad 7 is provided and on the central part of the outer surface of the tire acts while on the outer portions of the inner surface of the tire two brake shoes 8 act, which are provided with brake pads 9.

Die Bremsbacke 6 trägt zwei koaxial zum Reifen 5 angeordnete Achsen 10 (F i g. 4), von denen jede an ihren äußeren Enden mit Lagerzapfen zur Führung von Laufrollen 11 versehen ist, die durch den von einer Druckfeder 12 auf eine die Achse 10 aufnehmende und in der Bremsbacke 6 geführte Kulisse 13 ausgeübten Druck an den Reifen 5 angedrückt werden, In gleicher Weise sitzt in jeder der beiden Bremsbacken 8 eine Kulisse 14, die je eine Achse 15 tragen; die auf den Achsen 15 gelagerten Laufrollen 16 werden durch den von je einer Feder 17 auf die Kulissen 14 ausgeübten Druck von innen her gegen den Reifen 5 gedrückt.The brake shoe 6 carries two axles arranged coaxially with the tire 5 10 (F i g. 4), each of which has bearing journals at its outer ends for guidance is provided by rollers 11, which by a compression spring 12 on a die Axis 10 receiving and guided in the brake shoe 6 link 13 exerted pressure are pressed against the tire 5, sits in the same way in each of the two brake shoes 8 a link 14, each carrying an axis 15; those mounted on axles 15 Rollers 16 are exerted on the scenes 14 by a spring 17 each Pressure pressed against the tire 5 from the inside.

Wie die F i g. 3, zeigt, ist die Bremsbacke 6 -über Rollenlager 18 auf dem mittleren Teil 19 einer Betätigungsexzenterwelle 20- schwenkbar gelagert, auf deren äußeren Zapfen 22 die beiden Bremsbacken 8 ihrerseits über Rollenlager 21 schwenkbar gelagert sind. Die Zapfen 22 der Welle 20 sind exzentrisch gegenüber dem mittleren Wellenteil 19, an dem die Bremsbacke 6 angelenkt ist.As the F i g. 3 shows, the brake shoe 6 is pivotably mounted via roller bearings 18 on the middle part 19 of an actuating eccentric shaft 20, on the outer journals 22 of which the two brake shoes 8 are in turn pivotably mounted via roller bearings 21. The journals 22 of the shaft 20 are eccentric with respect to the central shaft part 19 on which the brake shoe 6 is articulated.

Auf die zwischen dem mittleren Teil 19 und den Zapfen 22 der Welle 20 befindlichen Zwischenabschnitte 23 sind zwei Betätigungshebel 24 aufgekeilt, die miteinander durch einen Bolzen 25 verbunden sind, an dem die Kolbenstange 26 einer druckmittelbeaufschlagten Betätigungsvorrichtung 27 zum Anlegen bzw. Lösen der Bremse angelenkt ist. Der Zylinder dieser Vorrichtung ist mittels eines Bolzens 28 an der Bremsbacke 6 angelenkt.On the intermediate sections 23 located between the central part 19 and the pin 22 of the shaft 20, two actuating levers 24 are wedged, which are connected to one another by a bolt 25 on which the piston rod 26 of a pressurized actuating device 27 is articulated for applying or releasing the brake . The cylinder of this device is articulated to the brake shoe 6 by means of a bolt 28.

Die Bremsbacke 6 ist ihrerseits über einen Gelenkbolzen 29 mit der Stange 30 einer Schub- und Zugvorrichtung 31 gekuppelt, die als hydraulischer Druckzylinder ausgebildet ist und mit dem geschlossenen Zylinderende um einen Gelenkbolzen 32 schwenken kann, der in einer auf dem Fundament des Konverters ortsfest angeordneten Halterung 33 sitzt.The brake shoe 6 is in turn via a hinge pin 29 with the Rod 30 coupled to a pushing and pulling device 31, which acts as a hydraulic pressure cylinder is formed and with the closed cylinder end around a hinge pin 32 can pivot, which is arranged in a stationary manner on the foundation of the converter Bracket 33 is seated.

In der Ruhelage der Bremsbetätigungsvorrichtung 26, 27 sind infolge der Exzentrizität der Wellenzapfen 22 die Bremsbacken 6 und 8 von den Reifen 5 abgedrückt. Die radiale Rückstellbewegung (bezogen auf die Dreh- oder Schwenkachse des Konverters 1) wird durch die Wirkung der Druckfedern 12 und 17 auf die entsprechenden Laufrollen 11 und 16 gesichert, so daß jede Berührung zwischen dem Reifen 5 und den Reibbelägen 7 und 9 vermieden wird.In the rest position of the brake actuation device 26, 27 are as a result the eccentricity of the shaft journal 22 presses the brake shoes 6 and 8 off the tires 5. The radial return movement (related to the rotary or swivel axis of the converter 1) is caused by the action of the compression springs 12 and 17 on the corresponding rollers 11 and 16 secured so that any contact between the tire 5 and the friction linings 7 and 9 is avoided.

Eine durch entsprechendes Beaufsehlagen der Vorrichtung 26, 27 ausgelöste Drehung der Welle 20 führt zu einem Andrücken der Bremsbacken 6 und 8 an den Reifen 5, wobei die Federn 12 und 17 zusammengedrückt werden; die Anpreßdrücke werden gleich gehalten, da das gesamte Bremssystem um den Gelenkbolzen 29 der Schub- und Zugvorrichtung 30, 31 schwenkbar ist, die ihrerseits auch noch um den festen Gelenkbolzen 32 Schwenkbewegungen ausführen kann. In dem Zylinder 27 kann ein bestimmter Anpreßdruck für die Bremsbacken eingestellt und damit ein in beiden Drehrichtungen mit gleicher Größe wirksames Bremsmoment auf den Kranz 2 ausgeübt werden, wodurch der gesamte Konverter entsprechend gebremst wird. Man kann nun der Bremskraft bzw. dem durch sie bedingten Bremsmoment einen Wert geben, der ausreicht, um ganz unabhängig von dem gegebenenfalls veränderlichen Gewicht des Materials in dem Konverter und seiner Winkellage jedes Auftreten eines negativen Drehmoments zu vermeiden, so daß der Antrieb für die Kippbewegung des Konverters stets ein positives Gegenmoment zu überwinden hat. Eine Umkehr des Konverterdrehmoments, die durch Änderung der Verlagerung des Gewichts des Materials bei bestimmten Winkelstellungen des Konverters auftreten könnte, wird durch das Bremsmoment unschädlich gemacht, und zwar sowohl während einer Kippbewegung als auch in einer Stillstandswinkelstellung.One triggered by a corresponding actuation of the device 26, 27 Rotation of the shaft 20 causes the brake shoes 6 and 8 to be pressed against the tire 5, the springs 12 and 17 being compressed; the contact pressures are the same held because the entire brake system around the hinge pin 29 of the push and pull device 30, 31 is pivotable, which in turn also still pivots about the fixed hinge pin 32 can perform. In the cylinder 27, a certain contact pressure for the brake shoes set and thus an effective in both directions of rotation with the same size Braking torque are exerted on the ring 2, whereby the entire converter accordingly is braked. You can now adjust the braking force or the braking torque caused by it give a value that is sufficient to be completely independent of the possibly changeable Weight of the material in the converter and its angular position each occurrence of one to avoid negative torque, so that the drive for the tilting movement of the Converter always has to overcome a positive counter-torque. A reversal of the converter torque, by changing the displacement of the weight of the material at certain angular positions of the converter could occur is rendered harmless by the braking torque, both during a tilting movement and in a standstill angular position.

Wenn die Bremsbetätigungsvorrichtung 26, 27 mit vollem Druck beaufschlagt wird, so erfolgt ein Blockieren der Bremsbacken 6 und 8 an den Reifen 5, wodurch einerseits der Konverter in der erreichten Winkelstellung relativ zur Bremse festgelegt wird, aber anderseits durch Betätigen der Schub- und Zugvorrichtung 30, 31 auf dem Konverter Winkelbewegungen mit begrenzter Größe und mit kleiner Winkelgeschwindigkeit übertragen werden können, um den Konverter in bestimmte Winkellagen genau einzustellen, die für gewisse Arbeitsvorgänge erforderlich sind.When the brake actuator 26, 27 is applied to full pressure is done, a Block the brake shoes 6 and 8 on the tires 5, whereby on the one hand the converter in the angular position reached relative to Brake is set, but on the other hand by operating the push and pull device 30, 31 on the converter angular movements with limited size and with low angular velocity can be transmitted in order to set the converter precisely in certain angular positions, which are necessary for certain work processes.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Regelung bzw. Einstellung der Momente und der Winkelstellungen von drehbar gelagerten Körpern verwendbar ist, welche stets in einer Drehrichtung gedreht werden.It should be noted that the device according to the invention also for regulating or setting the moments and the angular positions of rotatable stored bodies can be used, which are always rotated in one direction of rotation.

Claims (1)

Patentansprüche: 1. Trommelbremse für einen kippbaren Behälter, insbesondere für einen Konverter, mit je einer auf die innere und die äußere Bremstrommelfläche wirkenden Bremsbacke, die durch eine Exzenterbetätigungsvorrichtung gleichzeitig gegensinnig bewegbar und an eine etwa tangential zur Bremstrommel liegende schwenkbare Halterung angelenkt sind, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß beide Bremsbacken (6, 8) auf der gleichen Betätigungsexzenterwelle (20) mittels voneinander getrennten Lagern (18, 31) nebeneinander gelagert sind und daß zum Drehen der Exzenterwelle eine einerseits an deren Betätigungshebel (24) und andererseits an der Bremsbacke (6) angelenkte, druckmittelbeaufschlagte Betätigungsvorrichtung (26, 27) dient und daß die schwenkbare Halterung eine ein begrenztes Verändern der Behälterneigung gestattende, einerseits an die Bremsbacke (6) und andererseits an einen ortsfesten Gelenkbolzen (32) angelenkte Schub- und Zugvorrichtung (30, 31) ist. z. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Bremsbacke (6, 8) und den sich auf der Bremstrommel (2) abstützenden Laufrollen (11, 16) Rückstell- bzw. Abdrückfedern (12, 17) eingeschaltet sind. 3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine von außen auf den mittleren Bereich der Bremstrommel (2) einwirkende Bremsbacke (6) und zwei auf die Innenseite beiderseits des Stegs der im Querschnitt T-förmigen Bremstrommel einwirkende Bremsbacken (8) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 473 995; schweizerische Patentschrift Nr. 275 655; französische Patentschrift Nr. 773 093; USA: Patentschrift Nr. 2 720 287.Claims: 1. Drum brake for a tiltable container, in particular for a converter, with one each on the inner and outer brake drum surface acting brake shoe, which by an eccentric actuator at the same time Movable in opposite directions and pivotable on an approximately tangential to the brake drum Bracket are articulated, thereby g e k e n n n -z e i c h n e t that both brake shoes (6, 8) on the same actuating eccentric shaft (20) by means of separate ones Bearings (18, 31) are mounted next to each other and that for rotating the eccentric shaft one on the one hand on the actuating lever (24) and on the other hand on the brake shoe (6) articulated, pressurized actuating device (26, 27) is used and that the pivoting bracket allows a limited change in the inclination of the containers permitting, on the one hand to the brake shoe (6) and on the other hand to a stationary one Hinge pin (32) is a hinged pushing and pulling device (30, 31). z. Brake Claim 1, characterized in that between each brake shoe (6, 8) and the rollers (11, 16) restoring or pushing-off springs supported on the brake drum (2) (12, 17) are switched on. 3. Brake according to claim 1 or 2, characterized in that that the brake acts from the outside on the central area of the brake drum (2) Brake shoe (6) and two on the inside on both sides of the web of the cross-section T-shaped brake drum having acting brake shoes (8). Considered Publications: German Patent No. 473 995; Swiss patent specification No. 275 655; French Patent No. 773 093; USA: Patent No. 2,720 287.