DE3037465A1 - CONTROL OF A PNEUMATICALLY ACTUATED MULTI-STAGE FRICTION BRAKE - Google Patents

Description

VEB KOMBINAT UMFORMTECHNIK »HERBERT WARNKE« ERFURTVEB KOMBINAT UMFORMTECHNIK "HERBERT WARNKE" ERFURT

Steuerung einer pneumatisch betätigten mehrstufigen Reibungsbremse Control of a pneumatically operated multi-stage friction brake

Die Erfindung betrifft eine Steuerung"einer pneumatisch betätigten mehrstufigen Reibungsbremse, insbesondere an Umformmaschinen und Scheren·The invention relates to a control "of a pneumatically operated multi-stage friction brake, especially on forming machines and shears

Hach der DE-OS 1 577 264· ist eine Ausführung bekannt, bei der der Druckluft abb au beim Hormalhalt gegenüber dem Druckluft abbau beim Nothalt verzögert ist. Dies wird erreicht entweder durch ein oder zwei Pressensicherheitsventile mit in den Entlüftungsleitungen installierten konstanten oder variablen Drosseln sowie zwischengeschalteten Windkesseln. Ueben dem beachtlichen Aufwand hat diese lösung den entscheidenden Nachteil, daß bei hoher Schaltfolge zum Beispiel im Einrichtebetrieb Gefahrenmomente durch den Rückstau zwischen Pressensicherheitsventil und Drossel oder Windkessel entstehen, wodurch die Bremswirkung reduziert oder gar aufgehoben wird. Darüber hinaus tritt durch den relativ langen Rutschwinkel, verursacht durch den langsamen Aufbau des Bremsmomentes infolge des Rückstaues ein hoher Verschleiß auf.According to DE-OS 1 577 264 · an embodiment is known in which the decrease in compressed air during normal stop is delayed compared to the decrease in compressed air during an emergency stop. This is achieved either by one or two press safety valves with constant or variable throttles installed in the ventilation lines as well as intermediate air tanks. In addition to the considerable effort, this solution has the decisive disadvantage that with high switching rates, for example in set-up mode, dangerous moments arise due to the back pressure between the press safety valve and the throttle or air chamber, which reduces or even eliminates the braking effect. In addition, the relatively long slip angle caused by the slow build-up of the braking torque as a result of the back pressure causes high wear.

Bei einer Lösung gemäß DE-OS 1 937 691 wird beim tformalhalt die Druckluft über eine Drossel in der Entlüftungsleitung eines Pressensicherheitsventils abgeleitet. Ein Absperrventil, welches durch die Schließbewegung des Bremskolbens steuerbar ist, überbrückt diese Drossel. Im Uormalhalt entsteht durch den großen Rutschwinkel ein hoher Verschleiß. Darüber hinaus stellt diese Lösung besondere Anforderungen an die sichere Signalgabe des verschleißabhängigen Bremskolbenhubes. In a solution according to DE-OS 1 937 691, the tformalhalt the compressed air is discharged via a throttle in the vent line of a press safety valve. A shut-off valve, which can be controlled by the closing movement of the brake piston, bridges this throttle. In the original content arises high wear due to the large slip angle. In addition, this solution has special requirements to the safe signaling of the wear-dependent brake piston stroke.

- 2 130027/0833 - 2 130027/0833

Es ist auch eine Ausführung nach DE-AS 2 050 397 bekannt, bei der die Druckluft beim Abbremsen zunächst gleichzeitig über ein Pressensicherheitsventil und ein Zweiwegeventil großer Hennweite entweicht, wodurch der Bremskolben in kürzester Zeit seine Schließstellung erreichen soll. Druckabhängig wird über Druckschalter das Zweiwegeventil kurz vor der Schließstellung des Bremskolbens geschlossen und die Restluft strömt über eine im Ausgang des Pressensicherheitsventils angeordnete Drossel aus, so daß ein sanftes Anlegen des Bremskolbens und ein weiches Bremsen erwartet wird. Diese vorgeschlagene Lösung realisiert nicht im Falle des Versagens des Zweiwegeventils den sicheren Nothalt. Des weiteren sind die Anforderungen bezüglich der sicheren Justage des Druckschalters außerordentlich hoch. Die zeitbehaftete Signalverarbeitung über Druckschalter und Magnet des Zweiwegeventils begrenzen die praktischen Anwendungsmöglichkeiten. Der Abrieb ist durch das niedrige Bremsmoment nicht optimiert. Das geräuscharme Schließen der Bremse ist mit der vorgeschlagenen Lösung äußerst problembehaftet.An embodiment according to DE-AS 2 050 397 is also known in which the compressed air initially simultaneously when braking escapes via a press safety valve and a two-way valve with a large Henn width, whereby the brake piston in should reach its closed position in the shortest possible time. Pressure dependent the two-way valve is closed by means of a pressure switch shortly before the brake piston is in the closed position and the remaining air flows out through a throttle located in the outlet of the press safety valve, so that a gentle Applying the brake piston and soft braking is expected. This proposed solution does not work in the event the failure of the two-way valve the safe emergency stop. Furthermore, the requirements regarding the safe Adjustment of the pressure switch extremely high. The time-dependent signal processing via pressure switch and magnet of the two-way valve limit the practical application possibilities. The abrasion is due to the low braking torque not optimized. The quiet closing of the brake is extremely problematic with the proposed solution.

Das Ziel der Erfindung besteht im funktionssicheren, geräuscharmen, stoßfreien und kurzzeitigen Schließen der Reibungsbremse unter Beibehaltung eines stabilen und überschneidungsfreien Schaltrhythmus zwischen Kupplung und Bremse, The aim of the invention is the functionally safe, low-noise, shock-free and brief closing of the friction brake while maintaining a stable and non-overlapping Switching rhythm between clutch and brake,

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Hormal- und Hothalt der Reibungsbremse ohne zusätzliche Elemente, wie Wegeventile, Drosseln und Behälter, im Ausgang der Steuerventile sowie dabei den Bremsprozeß zur Verschleißminimierung auf kleinem Rutschwinkel zu realisieren.The object of the invention is the normal and high hold of the friction brake without additional elements, such as directional control valves, Throttles and reservoirs, in the output of the control valves as well as the braking process to minimize wear to realize a small slip angle.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß mindestens in einer Leitung, vorzugsweise in der Leitung zwischen dem Steuerventil und dem Druckluftbehälter ein Absperrelement und in Abhängigkeit vom Bremszylindervolumen zwischen demAccording to the invention this is achieved in that at least in one line, preferably in the line between the Control valve and the compressed air tank a shut-off element and depending on the brake cylinder volume between the

130027/0839 "* ³ "130027/0839 "* ³ "

Steuerventil und dem Absperrelement ein Druckluftbehälter angeordnet ist. Weiterhin ist das Absperrelernent vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet. Das Absperrelement kann auch als Drossel oder als Wegeventil ausgebildet sein. Der vorzugsweise zweistufig ausgebildete Bremskolben wird durch zwischengeschaltete Steuerventile mit Druckluft unabhängig voneinander so gesteuert, daß nach dem Abschalten einer Bremsstufe auf Grund des in der leitung der anderen Bremsstufe angeordneten Absperrelementes sich beim Schließen der Bremse ein Staudruck in der zweiten Bremsstufe bildet, der ein stoßfreies und geräuscharmes Anlegen des Bremskolbens sichert. Durch das nachfolgende Abschalten der zweiten Bremsstufe wird das zügige Abbremsen realisiert.Control valve and the shut-off element a compressed air tank is arranged. Furthermore, the blocking element is preferred designed as a check valve. The shut-off element can also be designed as a throttle or as a directional valve. The preferably two-stage brake piston is made independent by means of interconnected control valves with compressed air controlled from each other so that after switching off a braking stage due to the in the line of the other Brake stage arranged shut-off element when closing the brake creates a dynamic pressure in the second braking stage, which ensures smooth and low-noise application of the brake piston secures. The rapid braking is achieved by subsequently switching off the second braking stage.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt: Fig. 1: Steuerschema einer ReibungsbremseThe invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows: Fig. 1: Control diagram of a friction brake

Der Bremskolben 4 ist als Zweistufenkolben mit Bremskolbenflächen 1 und 2 ausgebildet, der im Bremszylinder 3» der als Gegenstück zu dem Bremskolben 4 mit Bremszylinderflächen 5 und 6 versehen ist,geführt und durch Druckfedern 7 in Schließstellung gehalten wird, die das volle Bremsmoment erzeugen. Die beiden Zylinderräume besitzen getrennte Druckluftanschlüsse. An der Bremszylinderfläche 5 ist eine leitung 8 angeschlossen, die über ein Steuerventil 9* eine Leitung 10 und ein Absperrelement 11 mit einem Druckluftbehälter 18 verbunden ist. Zwischen dem Steuerventil 9 und dem Absperrelement 11 ist an die Leitung 10 ein Behälter 12 angeschlossen. Am Auslaß des Steuerventils 9 ist ein Schalldämpfer 13 angeordnet. An der Bremszylinderfläche 6 ist eine Leitung 14 angeschlossen, die über ein Steuerventil 15, eine Leitung 16 mit dem Druckluftbehälter 18 verbunden ist. Am Steuerventil 15 ist ebenfalls ein Schalldämpfer 17 angeschlossen. The brake piston 4 is designed as a two-stage piston with brake piston surfaces 1 and 2, which in the brake cylinder 3 »as Counterpart to the brake piston 4 is provided with brake cylinder surfaces 5 and 6, guided and supported by compression springs 7 in Is held closed position, which generate the full braking torque. The two cylinder chambers have separate compressed air connections. On the brake cylinder surface 5 is a line 8 connected, via a control valve 9 * a line 10 and a shut-off element 11 with a compressed air tank 18 is connected. Between the control valve 9 and the shut-off element 11 is a container 12 on the line 10 connected. At the outlet of the control valve 9 is a muffler 13 arranged. A line 14 is connected to the brake cylinder surface 6, which via a control valve 15, a line 16 is connected to the compressed air tank 18. A silencer 17 is also connected to the control valve 15.

— 4 — 130027/0839 - 4 - 130027/0839

Der Bremsvorgang wird eingeleitet, indem das Steuerventil abgeschaltet wird, wodurch die Druckluft aus dem Zylinder 6 ungedrosselt über Leitung 14, Steuerventil 15 und Schalldämpfer 17 in die Atmosphäre entweichen kann. Damit wird ein Teil der Kraft der Bremsfedern 7 frei, so daß der Bremskolben 2 in Schließrichtung bewegt wird. Dabei verdrängt er aus dem Zylinder 5 Druckluft über die Leitung 8 in das Steuerventil 9 in den Behälter 12, wodurch im Zylinder 5 sich während der Schließbewegung der Druck ständig erhöht, da das Absperrelement 11 das Verdrängen in den Druckluftbehälter verhindert. Das Volumen des Behälters 12 ist so ausgewählt, daß der Bremskolben 4 nahezu geräuschlos die Schließstellung erreicht. Das Abschalten des Steuerventils 9 wird so eingerichtet, daß mit dem sanften Anlegen des Bremskolbens 4, wie beschrieben, sich sofort das Bremsmoment durch den ungedroaselten Druckabbau im Zylinder 5 über Leitung 8, Steuerventil 9 und Schalldämpfer 13 zügig aufbaut, wodurch die Bedingungen für minimalen Verschleiß geschaffen werden. Bei Hothalt entweicht die Druckluft ungedrosselt aus den beiden Steuerventilen 9 und 15 gleichzeitig in die Atmosphäre« Das Absperrelement 11 ist vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet. Es kann aber auch als ein gesteuertes Wegeventil oder als eine Drossel ausgebildet sein. Bei der Verwendung einer Drossel wird ein Teil der verdrängten Druckluft aus dem Zylinder 5 in den Druckluftbehälter 18 gestoßen, so daß der Druckluftbehälter 12 ein geringeres Volumen aufweisen kann als bei den beiden vorgenannten Ausführungen des Absperrelementes 11.The braking process is initiated by switching off the control valve, whereby the compressed air from the cylinder 6 unthrottled via line 14, control valve 15 and silencer 17 can escape into the atmosphere. So that part of the force of the brake springs 7 is free, so that the brake piston 2 is moved in the closing direction. It displaces compressed air from the cylinder 5 via the line 8 into the control valve 9 in the container 12, whereby in the cylinder 5 during the closing movement, the pressure constantly increases, since the shut-off element 11 is displaced into the compressed air tank prevented. The volume of the container 12 is selected so that the brake piston 4 is almost noiselessly in the closed position achieved. The shutdown of the control valve 9 is set up so that with the gentle application of the brake piston 4, as described, the braking torque is immediately increased due to the pressure reduction in cylinder 5 via line 8, Control valve 9 and muffler 13 builds up quickly, creating the conditions for minimal wear. At Hothalt the compressed air escapes unthrottled from the two control valves 9 and 15 at the same time into the atmosphere « The shut-off element 11 is preferably designed as a check valve. But it can also be used as a controlled directional control valve or be designed as a throttle. When using a throttle, some of the compressed air is displaced pushed out of the cylinder 5 into the compressed air tank 18, so that the compressed air tank 12 have a smaller volume can than in the two aforementioned versions of the shut-off element 11.

- 5 130027/0839 - 5 130027/0839

e e r s ee e r s e

itit

Claims (1)

ndungsanspr uchetapplication claim teuerung einer pneumatisch betätigten mehrstufigen Reibungsbremse, insbesondere an Umformmaschinen und Scheren, bei der die Zylinder des mehrstufigen, vorzugsweise zweistufigen Bremszylinders mittels Leitungen mit einem Druckluftbehälter verbunden sind und in jeder Leitung ein Steuerventil mit einem an dessen Ausgang angeordneten Schalldämpfer sitzt, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens in einer Leitung, vorzugsweise in der Leitung (8) zwischen dem Steuerventil (9) und dem Druckluftbehälter (18) ein Absperrelement (11) und in Abhängigkeit vom Bremszylindervolumen zwischen dem Steuerventil (9) und dem Absperrelement (11) ein Druckluftbehälter (12) angeordnet ist.control of a pneumatically operated multi-stage friction brake, especially on forming machines and scissors, in which the cylinders of the multi-stage, preferably two-stage Brake cylinder by means of lines with a compressed air tank are connected and a control valve in each line seated with a silencer arranged at the outlet thereof, characterized in that at least in a line, preferably in the line (8) between the control valve (9) and the compressed air tank (18) Shut-off element (11) and, depending on the brake cylinder volume, between the control valve (9) and the shut-off element (11) a compressed air tank (12) is arranged. 2, Steuerung einer pneumatisch betätigten mehrstufigen Reibungsbremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Absperrelement (11) vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet ist.2, control of a pneumatically operated multi-stage friction brake according to point 1, characterized in that the shut-off element (11) is preferably used as a check valve is trained. 3« Steuerung einer pneumatisch betätigten mehrstufigen Reibungsbremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Absperrelement (11) auch als Drossel oder als Wegeventil ausgebildet sein kann.3 «Control of a pneumatically operated multi-stage friction brake according to item 1, characterized in that the shut-off element (11) also acts as a throttle or as a directional valve can be formed. 130027/0839130027/0839