DE3630681C2 - Bremssystem für Förderanlagen - Google Patents
Bremssystem für FörderanlagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein
Bremssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem
bekannten Bremssystem dieser Art werden verschiedene Düsen
zwischen einen Lüftraum und Tank geschaltet, und zwar auch in
einer parallelgeschalteten Version sowie mit vorgeschaltetem
Druckbegrenzungsventil. Dabei werden für den Bremsdruckverlauf
nicht reporduzierbare Kurven oder Kennlinien erhalten. Ferner
ist die Feineinstellung der Düsen oder Drosseln wegen der kleinen
Ölmengen außerordentlich schwierig, was insbesondere zu der
erwähnten nicht reproduzierbaren Arbeitsweise führt. Man kommt
also trotz scheinbar kleiner Drosseleinstellung nicht auf den
gleichen Bremsdruckverlauf.
Aus der DE-OS 32 04 695 ist eine Sicherheitsbremsvorrichtung für
Fördermaschinen bekannt. Diese bekannte Vorrichtung hat das
Ziel, den Ruck am Anfang des Bremswegs sowie am Ende des
Bremswegs zu begrenzen. Hierzu verwendet sie Druckbegrenzungs
ventile, die elektronisch angesteuert werden, jedoch eine
Bremssteuerung gemäß der Erfindung nicht
ermöglichen.
Weiterhin ist aus der DE-OS 14 31 973 ein Bremssystem für
Förderanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Bremssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
derart auszubilden, daß ein reproduzierbarer Bremsdruckverlauf
erreicht wird. Dies soll in kostengünstiger und kompakter
Bauweise ermöglicht werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungs
beispielen näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Bremssystem gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 den Bremsdruckverlauf des Systems gemäß Fig. 1;
Fig. 3 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3a schematisch eine Vergrößerung eines Teils des
Ausführungsbeispiels der Fig. 3;
Fig. 4 eine Realisierung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6 eine weitere Realisierung eines Bremssystems gemäß
der Erfindung ähnlich dem der Fig. 3.
Anhand der Fig. 1 wird ein bekanntes Bremssystem 1 beschrieben,
welches für Förderanlagen im Bergbau verwendbar ist.
Fördermaschinen weisen bekanntlich eine Treibscheibe auf, die von
Förderseilen umschlungen ist. Der Umschlingungswinkel liegt dabei
im allgemeinen bei ca. 180°. Bei Bremsvorgängen ist darauf zu
achten, daß der gefährliche Seilschlupf auf der Trennscheibe
vermieden wird. Ferner dürfen die Beschleunigungs- und
Verzögerungskräfte vorgegebene Werte nicht überschreiten.
Üblicherweise liegen die Seilgeschwindigkeiten bei Förderanlagen
zwischen 8 und 18 m/sec.
Die Fördermaschinen verfügen für ihre Stillstands-Phasen über
Bremsen, die heute häufig in der Form von Scheibenbremsen
ausgebildet sind. Bei diesen Scheibenbremsen wird die maximale
Bremskraft durch eingebaute Pakete von Tellerfedern erzeugt, um
so die Bremskraft auf die Bremsbacken mit dem Bremsbelag zu
übertragen. Im Gegensatz zur bekannten Scheibenbremse am
Kraftfahrzeug befinden sich hier die Bremseinheiten, belastet
durch die Tellerfedern, stets im aktiven, d. h. im gebremsten
Zustand. Die Lüftung der Bremsen erfolgt durch hydraulischen
Druckaufbau im Bremssystem 1.
Das Bremssystem 1 gemäß dem Stand der Technik weist eine
Bremseinheit 2 sowie eine damit verbundene Bremssteuerung 3 auf.
Die Bremseinheit 2 besitzt einen Bremszylinder 4, in dessen
Gehäuse ein Kolben 6 hin und her bewegbar angeordnet ist und
unter dem Einfluß eines Tellerfederpakets 7 steht. Der Kolben 6
bildet einen Lüftraum 8 und dient zur Betätigung einer bei 9
angedeuteten Scheibenbremse.
Die Bremseinheit 2 ist im gelösten Zustand dargestellt, ist aber
unmittelbar am Beginn ihrer Bewegung in dem gebremsten Zustand.
Der gelöste Zustand gemäß Fig. 1 wurde dadurch erreicht, daß man
dem Lüftraum 8 ein Strömungsmittel, vorzugsweise eine
Hydraulikflüssigkeit, von der noch zu beschreibenden Pumpe 19
zugeführt hatte, wodurch das Tellerfederpaket 7 in die in Fig. 1
gezeigte Lage zusammengedrückt wurde.
Beim Übergang vom gebremsten in den nichtgebremsten Zustand legt
der Kolben 6 den sogenannten Lüftweg zurück, der hier mit L
bezeichnet ist. Der Lüftweg beträgt im allgemeinen nur ca. 1 mm.
Dadurch werden extrem kuzre Ansprechzeiten für die Bremse
erreicht. Der Lüftweg kann auch regulierbar sein.
Die Bremseinheit 2 steht über eine Leitung 11 und 14 mit einer
Bremsvorrichtung 15 und über Leitung 11 und 16 mit einer
Sicherheits-Bremssteuerung 17 in Verbindung.
Die Bremsvorrichtung 15 umfaßt eine mit einem Tank 21 in
Verbindung stehende Hydropumpe 19, die über ein direkt elektrisch
betätigtes 2/2-Wegeventil 22 mit Leitung 14 in Verbindung steht.
Parallel zur Pumpe 19 ist ein Druckbegrenzungsventil 20
geschaltet.
Das 2/2-Wegeventil 22 wird bei nichterregtem Magnet 24 durch eine
Feder 23 in die gezeigte Schließstellung gedrückt. Wird der
Magnet 24 erregt, so schaltet das Ventil 22 in seine
Öffnungsposition und verbindet die Pumpe 19 über Leitungen 14 und
11 mit dem Lüftraum 8.
Das Druckbegrenzungsventil 20 dient zur Einstellung des
"Lüftdrucks", d. h. des Drucks, bei dem der Lüftraum 8 einen so
hohen Druck erhält, daß die Bremse gelöst wird. Dies geschieht
dadurch, daß sich der Kolben 6 um den Lüftweg L nach rechts
verschiebt. Um die Größenordnungen anzudeuten, sei erwähnt, daß
der Lüftdruck beispielsweise 140 Bar betragen kann.
Durch eine gesteuerte bzw. geregelte Bremsung über den
hydraulischen Lüftdruck ist es möglich, die Anpassung der
Bremsmomente an die Belastung vorzunehmen.
Das Druckbegrenzungsventil 20 kann als elektrisch steuerbares
Druckbegrenzungsventil ausgebildet sein und zur
Bremskraftregelung verwendet werden. Die Betätigung des
Druckbegrenzungsventils 20 erfolgt dabei stufenlos über einen
Proportionalmagnet, der sich mit steigender Stromaufnahme
proportional dem Betriebsdruck der Hydraulikpumpe 19 erhöht.
Es ist in diesem Zusammenhang wichtig darauf hinzuweisen, daß bei
einem Bremsvorgang zwischen einer normalen Fahrbremsung und einer
Sicherheitsbremsung unterschieden werden muß. Die in Fig. 1
gezeigte Bremssteuerung 17 wie auch die noch zu beschreibende
Bremssteuerung gemäß der Erfindung beziehen sich auf einen
Sicherheitsbremsvorgang.
Eine solche Sicherheitsbremsung wird im Notfall eingeleitet,
beispielsweise bei Stromausfall, beim Überfahren von
Positionsendschaltern im Schacht oder bei überhöhter
Fahrgeschwindigkeit. Dabei werden die unter Spannung stehenden
Steuerventile stromlos gemacht, so daß automatisch das Einfallen
der federbelasteten Bremseinheiten 2 bewirkt wird, weil der
hydraulische Druck im Lüftraum 8 abgebaut wird. Bei der
Sicherheitsbremsung ist wichtig, daß der tatsächliche
Bremsverlauf den für die Bremsanlage festgelegten
Verzögerungswerten entspricht.
Um bei einer Sicherheitsbremsung einen kontrollierten Druckabbau
im Lüftraum 8 zu erreichen, ist die Sicherheits-Bremssteuerung 17
vorgesehen. Diese steht über eine Leitung 16 und Leitung 11 mit
dem Lüftraum 8 in Verbindung. Die Leitung 16 steht ihrerseits mit
einem direkt elektrisch betätigten 2/2-Wegeventil 27 in
Verbindung, dessen Ausgang über eine Leitung 30 an einer Drossel
31 liegt. Der Ausgang der Drossel 31 steht über ein
Druckbegrenzungsventil 32 mit Tank 21 in Verbindung. Parallel zum
Druckbegrenzungsventil 32 ist eine einstellbare Drossel 33
geschaltet. Das Druckbegrenzungsventil 32 sorgt dafür, daß der
Bremsdruck auf den Vorflutdruck (Anlegen der Bremsbacken)
abgesenkt wird.
Das Bremssystem 1 gemäß dem Stand der Technik arbeitet kurz
gesagt wie folgt. Bei Betriebsbeginn wird durch eine nicht
gezeigte Schaltvorrichtung die Pumpe 19 in Gang gesetzt, und
durch die Magnete 24 und 29 werden die Wegeventile 22 und 27 aus
ihrer gezeigte Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung gebracht.
Dadurch kann der Lüftraum 8 mit Druckmittel beliefert werden. Bei
Erreichen des durch das Druckbegrenzungsventil 20 festgelegten
Lüftdrucks von beispielsweise 120 Bar bewegt sich der Kolben 6 in
die gezeigte Position und die Bremse wird dabei gelöst. Die
Sicherheits-Bremssteuerung 17 ist durch das in seiner
Arbeitsstellung sich befindliche Ventil 27 praktisch abgetrennt.
In diesem Betriebszustand können normale Fahrbremsungen dadurch
vorgenommen werden, daß man das Ventil 20 elektrisch ansteuert.
In einem Notfall muß - wie oben bereits erwähnt - automatisch
eine Sicherheitsbremsung eingeleitet werden. Dabei werden
automatisch die unter Spannung stehenden Steuerventile stromlos
gemacht, d. h. beim Bremssystem 1 gemäß Fig. 1 werden die
Elektromagnete 24 und 29 ent-erregt, so daß die Pumpe 19 vom
Lüftraum 8 getrennt wird, während die Sicherheitsbremssteuerung
17 nunmehr mit dem Lüftraum 8 in Verbindung steht.
Das Druckmedium entweicht dann aus dem Lüftraum 8 und es ergibt
sich für den Druckverlauf (d. h. den Druck im Lüftraum 5 abhängig
von der Zeit t) beispielsweise eine in etwa parabelförmige
Kennlinie, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Durch die Verwendung
der Drosseln 31, 33 werden nur parabelförmige Kurven erhalten,
die darüber hinaus nicht reproduzierbar sind, d. h. sie ändern
sich von Sicherheitsbremsvorgang zu Sicherheitsbremsvorgang.
In der Tat ist die Feineinstellung der Drosseln 33 wegen der
kleinen im Lüftraum 8 vorhandenen Ölmenge schwierig, was zu den
nicht reproduzierbaren Ergebnissen führt. Man kann also auch bei
gleicher Drosseleinstellung nicht auf den gleichen Druckverlauf
zurückkommen.
In Fig. 2 ist der Druck im Lüftraum 8 abhängig von der Zeit
dargestellt. Zum Zeitpunkt t = 0 wird der Sicherheitsbremsvorgang
eingeleitet, d. h. das Ventil 27 wird geöffnet. Bis zum Zeitpunkt
t = 0,2 beispielsweise strömte das Druckmedium über die
Festdrossel 31 und das Druckbegrenzungsventil 32 ab. Nach
Erreichen des am Druckbegrenzungsventil 32 voreingestellten
Druckwerts von beispielsweise 100 Bar fließt das Druckmedium nur
noch über die Festdrossel 31 und die einstellbare Drossel 33 ab.
Dabei ergibt sich der bereits erwähnte Kurvenverlauf. Nach etwa
0,4 Sekunden zur Zeit t = 0,6 wird ein Druck von 30 Bar erreicht.
Dieser sogenannte Restdruck wird für eine Zeit von ca. 10 bis 15
Sekunden aufrechterhalten.
In Fig. 3 ist ein Bremssystem 10 gemäß der Erfindung dargestellt.
Das Bremssystem 10 weist wie das Bremssystem 1 gemäß Fig. 1 eine
Bremseinheit 2 auf, die mit der Bremseinheit 2 der Fig. 1
identisch ist. Das erfindungsgemäße Bremssystem 10 weist ferner
eine Bremssteuerung 38 auf, die über Leitung 11 mit der
Bremseinheit 2 verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Bremssteuerung 38 weist eine
Bremsvorrichtung 15 identisch zu der gemäß Fig. 1 auf, die auch
über eine Leitung 14 mit der Leitung 11 in Verbindung steht. Die
Bremssteuerung 38 weist ferner eine erfindungsgemäße
Sicherheits-Bremssteuerung 39 auf, die in einem Notfalle in
Betrieb kommt und den Bremsvorgang bewirkt. Die
Sicherheits-Bremssteuerung 39 steht über eine Leitung 16 mit der
Leitung 11 in Verbindung.
Die Sicherheits-Bremssteuerung 39 weist identisch zu Fig. 1 ein
2/2-Wegeventil 27 auf, dessen Ausgangsleitung 30 über den
Bremsverlauf definierende Ventilmittel (Bremsventilmittel) 40 und
über eine Leitung 42 mit dem Tank 21 in Verbindung steht. Die
Bremsventilmittel 40 ersetzen die verschiedenen aus Fig. 1
bekannten Düsen und vermeiden deren Nachteile und bewirken eine
Steuerung des Bremsdruckverlaufs in reproduzierbarer Weise
entsprechend einer gewünschten vorgegebenen Kennlinie.
Die erfindungsgemäßen Bremsventilmittel 40 (siehe Fig. 3a) weisen einstellbare
Ventilmittel (Einstellventilmittel) 78 und Mittel zur Einstellung
der Einstellventilmittel (Ventileinstellmittel) 79 auf.
Die Ventileinstellmittel 79 ihrerseits weisen Steuerkurvenmittel
80 und Einstell/Rückstell-Mittel für die Steuerkurvenmittel 80
auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die
Einstellventilmittel 78 in der Form eines direkt betätigten
Druckbegrenzungsventils 43 ausgebildet. Durch die direkte
Betätigung des Druckbegrenzungsventils 43 werden Ölverluste
vermieden, zumindest kleingehalten, was bei den kleinen Öl- bzw.
Druckmittelvolumina von Bedeutung ist. Alternativ kann aber auch
ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil an Stelle des
Druckbegrenzungsventils 43 verwendet werden.
Das Druckbegrenzungsventil 43 kann hinsichtlich seines
Öffnungsdrucks dadurch verstellt werden, daß man auf den in Fig.
3 nicht (wohl aber in der noch zu beschreibenden Fig. 4)
gezeigten Ventilkegel 70 durch einen Stift
48 eine mehr oder weniger große Kraft überträgt. Diese
Kraftübertrgung erfolgt über eine Tastvorrichtung 46, die an
Steuerkurvenmitteln in der Form eines Lineals 49 anliegt. Das
Lineal 49 bildet eine Steuerkurve 50, die mit Rollenmitteln 47 in
Eingriff steht. Wie bereits oben kurz angedeutet, wird der Aufbau
dieser Rollenmittel 47 wie auch andere Einzelheiten weiter unten
anhand der Fig. 4 erläutert.
Die Steuerkurve 50 der Steuerkurvenmittel 49 bewirkt die
Einstellung des Öffnungsdrucks des Druckbegrenzungsventils 43,
d. h. den Verlauf des Drucks P im Lüftraum 8 bei geöffnetem Ventil
27, und zwar abhängig von der Zeit, wenn die Steuerkurve 50 an
der Tastvorrichtung 46 vorbeiläuft.
Dieses Vorbeilaufen der Steuerkurve 50 wird durch
Einstell/Rückstell-Mittel 81 bewirkt. Diese Mittel 81 bewegen die
Steuerkurve 50 aus der in Fig. 3 gezeigten Anfangsstellung heraus
in eine nicht gezeigte Endstellung, um dabei die Druckeinstellung
des Ventils 43 zu bewirken. Zum anderen bewirken die Mittel
81 eine Rückstellung der Steuerkurve 50 in die Ausgangsstellung
nachdem ein Sicherheitsbremsvorgang ablief.
Im einzelnen weisen die Einstell/Rückstell-Mittel 81 im
dargestellten Fall einen Hydraulikzylinder 53, einen
Energiespeicher 52, und eine Energiespeicherladevorrichtung 57
auf. Der Hydraulikzylinder 53 umfaßt einen Kolben 54 und eine
Kolbenstange 55, die über einen Träger 51 mit dem Lineal 49
verbunden ist. Am unteren Ende der Kolbenstange 55 befindet sich
ein Gewicht 59, welches die Vorbeibewegung der Steuerkurve 50 an
der Tastvorrichtung 46 bewirkt.
In Fig. 3 ist der Energiespeicher 52 geladen, d. h. das Gewicht 59
ist angehoben und das Lineal 49 mit seiner Steuerkurve 50
befindet sich in seiner Anfangsstellung.
Zum Laden des Energiespeichers 52 ist die
Energiespeicherladevorrichtung 57 vorgesehen, die zum einen über
eine Hydraulikleitung 56 mit dem Zylinderraum des
Hydraulikzylinders 53 in Verbindung steht und zum anderen über
eine Leitung 58 mit der Leitung 16 verbunden ist. Ein direkt
elektrisch betätigtes 4/2-Wegeventil 61 liegt eingangsseitig an
Leitung 58 und am Tank 21. Ausgangsseitig ist das Ventil 61 über
eine Leitung 64 mit einer einstellbaren Drossel 65 mit der
Leitung 56 verbunden. Zur Drossel 65 ist ein Rückschlagventil 66
parallelgeschaltet. Das Ventil 61 wird durch eine Feder 62 in
seine gezeigte Ruhestellung vorgespannt. Bei Erregung eines
Magneten 63 kann das Ventil 61 in seine Arbeitsstellung gebracht
werden, wo die Leitung 58 mit der Leitung 64 verbunden wird. Dies
ist zu Beginn des Betriebs des Bremssystems der Fall. Bei
Betriebsbeginn werden die bereits erwähnten Magnete 24 und 29
erregt und auch der Magnet 63. Dadurch wird eine
Strömungsmittelverbindung von Pumpe 19 über Leitungen 14 und 16
zum Ventil 61 hergestellt und von dort fließt Strömungsmittel
über Leitung 64 und Rückschlagventil 66 zum Zylinderraum des
Zylinders 53, wodurch das Gewicht 59 angehoben wird, der
Energiespeicher 52 also geladen wird. Diese Energie ist dann zur
Betätigung des Lineals 49 verfügbar, wenn eine
Sicherheitsbremsung vorgenommen werden soll.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Erfindung
nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Das
Lineal 49 bzw. allgemein die Steuerkurvenmittel 49 können auch
anders aus ihrer Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt
werden, und sie können ferner auch anders wieder rückgeführt
werden, d. h. aus ihrer Endstellung in ihre Anfangsstellung
zurückgebracht werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Gewicht 59 dazu
verwendet, die Steuerkurvenmittel 49 aus der Ausgangsstellung in
die Endstellung zu bringen. Dies könnte auch anders in der
folgenden Weise geschehen:
1. Federbelastung
2. Gasspeicher
3. Hydrospeicher
2. Gasspeicher
3. Hydrospeicher
Auch die Rückstellung, d. h. die Bewegung der Steuerkurvenmittel
49 aus der (nicht gezeigten) Endstellung in die (gezeigte)
Anfangsstellung, könnte anders erfolgen, beispielsweise durch
einen mechanischen Antrieb.
Bevor auf weitere Abwandlungen der Erfindung eingegangen wird,
sei zunächst anhand der Fig. 4 und 5 auf ein konkretes
Ausführungsbeispiel der Einstellventilmittel 78 und der
Steuerkurvenmittel 49 zusammen mit deren Antrieb eingegangen.
In den Fig. 4 und 5 ist eine bevorzugte Konstruktion eines Teils
der Bremsventilmittel 40 der Fig. 3 dargestellt. Bei 43 ist das
Druckbegrenzungsventil zu sehen, bei 59 das Gewicht und bei 49
die Steuerkantenmittel. Das Bremssystem befindet sich in seiner
Anfangsstellung, d. h. es ist für eine Sicherheitsbremsung bereit.
Am Ende der Sicherheitsbremsung nimmt das Bremssystem seine
Endstellung ein. Dementsprechend befindet sich in Fig. 4 das
Lineal 49 in seiner Anfangsstellung, seine Endstellung erreicht
es dann, wenn die Tastvorrichtung 46 sich in Richtung des Pfeiles
88 in die durch 89 markierte Stellung um den Winkel alpha
verschwenkt hat.
Man erkennt, daß das Druckbegrenzungsventil 43 mit dem Lineal 49
und dessen Betätigungsmitteln praktisch eine Einheit bildet.
Parallel zum Zylinder 53 verlaufen drei (vgl. dazu Fig. 5)
Mitnehmerstangen 84, die am Träger 51 einerseits und an einem
Linealträger 83 andererseits befestigt sind. Am entgegengesetzten
Ende des Linealträgers 83 ist eine Schalterbetätigungsstange 87
befestigt, die zur Betätigung eines Schalters 77 dient, der an
das Bremssystem Information hinsichtlich der Stellung des Lineals
und somit des Druckbegrenzungsventils 43 liefert.
In einem Gehäuse des Druckbegrenzungsventils 43 ist mittels eines
Stiftes 74 ein Winkelträger 69 schwenkbar gelagert, der an seinen
weiteren beiden Endpunkten eine Rolle 71 und eine Rolle 72 trägt.
Die Rolle 71 steht mit der Steuerkurve 50 in Berührung und die
Rolle 72 liegt an einem Stift 48 an, der seinerseits an der Feder
44 anliegt.
Linealeinstellmittel 90 in der Form von Langlöchern 85 im Lineal
selbst und von Bolzen 86 sind vorgesehen, um einen den
Bedürfnissen entsprechenden Bremskurvenverlauf zu erzeugen. Durch
Lösen und Anziehen der Bolzen 86 kann eine Verstellung der
Steuerkurvenmittel 49 vorgenommen werden.
Was die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Bremssystems anlangt,
so sei hinsichtlich der Inbetriebsetzung auf das Bremssystem
gemäß Fig. 1 hingewiesen. Ferner wurde das Aufladen des
Energiespeichers 52 bereits oben beschrieben. Wenn nun ein
Notfall eintritt und automatisch die Sicherheitsbremsung
eingeleitet werden soll, so werden sämtliche Magnete 24, 29 und
63 stromlos. Das Ventil 22 trennt also die Pumpe vom Lüftraum 8
und das Ventil 27 verbindet den Lüftraum über die
erfindungsgemäßen Bremsventilmittel 41 mit dem Tank 21.
Erfindungsgemäß werden nun die Bremsventilmittel 40 entsprechend
eines vorgegebenen Bremsdruckverlaufs geöffnet. Der gewünschte
Bremsdruckverlauf ist praktisch in der Kurvenform der Steuerkurve
50 gespeichert. Nachdem zu Beginn des Sicherheitsbremsvorgangs
das Ventil 61 den Kolbenraum des Hydraulikzylinders 53 von der
Leitung 58 abgetrennt und über die einstellbare Drossel 65 mit
dem Tank 21 verbunden hat, kann das Gewicht 59 das Lineal 49 aus
seiner gezeigten Anfangsstellung in seine Endstellung nach unten
bewegen. Bei der Bewegung nach unten spielt die einstellbare
Drossel 65 folgende Rolle: Durch den unterschiedlichen
Volumenstrom über die Drossel wird eine einstellbare
Geschwindigkeit des Lineals erreicht. Hierdurch ist die Zeit für
eine Sicherheitsbremsung veränderbar.
Anhand der Fig. 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben, und zwar werden hier alternative
Möglichkeiten insbesondere für die Ventileinstellmittel 79 der
Fig. 3 gezeigt, und zwar sind hier die Ventileinstellmittel mit
179 bezeichnet. Ferner sind die Einstell/Rückstell-Mittel 81 der
Fig. 1 für die Ventileinstellmittel in anderer Weise als in Fig.
3 ausgebildet, und zwar wird hier anstelle des Gewichts 159 eine
Feder 159 dazu verwendet, die Ventileinstellmittel 179 aus ihrer
Ausgangsstellung in ihre Endstellung zu bewegen. Insgesamt ist
also der Energiespeicher 152 gemäß Fig. 6 abgewandelt gegenüber
dem Energiespeicher 52 gemäß Fig. 3 ausgebildet. Die Energie-
oder Kraftspeicherladevorrichtung 57 der Fig. 3 wird im
wesentlichem auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6
verwendet, wie dies durch die dementsprechend gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 3 so auch in Fig. 6 angedeutet ist.
lnsgesamt sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die den
Bremsverlauf definierenden Ventilmittel, die sogenannten
Bremsventilmittel, mit 140 bezeichnet. Diese Bremsventilmittel
140 liegen im wesentlichen in einer Ebene oberhalb der
Rollenmittel 47 eines direkt betätigten Druckbegrenzungsventils
43, welches in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 3 hier vorgesehen ist.
Die Bremsventilmittel 140 umfassen im wesentlichen Gehäusemittel
112, an denen ganz links eine Energiespeicherladevorrichtung 157
angebracht ist und die ähnlich wie in Fig. 3 ausgebildet ist.
Anschließend daran ist in den Gehäusemitteln 112 ein
Energiespeicher 152 untergebracht, der einen Hydraulikzylinder
153 und am entgegengesetzten Ende des Gehäuse 112 liegend den
eigentlichen Energiespeicher in der Form einer Feder 159
aufweist.
In den Gehäusemitteln 112 ist ein Zylinderraum 160 gebildet, der
auf der einen Seite von der Energiespeicherladevorrichtung 157
abgeschlossen ist und der auf der anderen Seite von einem Kolben
154 begrenzt ist, der eine Kolbenstange 155 aufweist. Auf der
Kolbenstange 155 sind Ventileinstellmittel 179 befestigt. Die
Ventileinstellmittel 179 sind an einem Linealträger 183
befestigt, der seinerseits an der Kolbenstange 155 befestigt ist.
Der Linealträger 183 trägt ein Lineal 149, welches eine
parabelförmige Steuerkurve 150 aufweist, die mit Rollenmitteln 47
zusammenarbeitet. In der in Fig. 6 gezeigten Position befindet
sich das Lineal in seiner Anfangsstellung, kann aber über die mit
Hub 400 bezeichnete Strecke entsprechend der Bewegung des Kolbens
154 verschoben werden, um dabei den Einstelldruck des Ventils 43
von beispielsweise 120 Bar auf 30 Bar abzusenken. Die Bewegung
des Lineals 149 in Pfeilrichtung wird durch die bereits erwähnte
Feder 159 bewirkt, die eine Anschlagstange 111 umgibt. Die
Anschlagstange 111 bildet für die Kolbenstange 155 einen Anschlag
in der gezeigten Stellung, wo dieser den Hub 400 zurückgelegt
hat. Führungsmittel 113 für den Linealträger 183 sind vorgesehen.
Zusammenfassend kann für die gezeigten Ausführungsbeispiele noch
folgendes gesagt werden:
Mit der einstellbaren Drossel 65 kann man die Geschwindigkeit einstellen, mit der das Lineal 49 bzw. 149 aus seiner Anfangsstellung in seine Endstellung läuft. Entsprechend wird das Druckbegrenzungsventil 43 zunehmend geöffnet, d. h. sein Öffnungsdruck wird zwischen einem anfänglichen Maximalwert von beispielsweise 140 Bar und 30 Bar verändert. Die durch das Drosselventil 65 einstellbare Bremszeit liegt üblicherweise zwischen minimal 1 und maximal 2 Sekunden bis zum Stop. Eine Einstellbarkeit dieser Zeit ist erwünscht und geschieht im allgemeinen abhängig von der Schachttiefe, der Belastung und der Fördergeschwindigkeit. Im allgemeinen sollte die Bremszeit nicht länger als 2 Sekunden sein, da dies bei den üblichen Fördergeschwindigkeiten beispielsweise 4 m Bremsweg bedeuten kann, was bereits eher zu viel ist.
Mit der einstellbaren Drossel 65 kann man die Geschwindigkeit einstellen, mit der das Lineal 49 bzw. 149 aus seiner Anfangsstellung in seine Endstellung läuft. Entsprechend wird das Druckbegrenzungsventil 43 zunehmend geöffnet, d. h. sein Öffnungsdruck wird zwischen einem anfänglichen Maximalwert von beispielsweise 140 Bar und 30 Bar verändert. Die durch das Drosselventil 65 einstellbare Bremszeit liegt üblicherweise zwischen minimal 1 und maximal 2 Sekunden bis zum Stop. Eine Einstellbarkeit dieser Zeit ist erwünscht und geschieht im allgemeinen abhängig von der Schachttiefe, der Belastung und der Fördergeschwindigkeit. Im allgemeinen sollte die Bremszeit nicht länger als 2 Sekunden sein, da dies bei den üblichen Fördergeschwindigkeiten beispielsweise 4 m Bremsweg bedeuten kann, was bereits eher zu viel ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Einstell-Ventilmittel 78 in der Form eines direkt betätigten
Druckbegrenzungsventils ausgebildet. Es ist auch möglich, die
Einstell-Ventilmittel 78 in anderer Weise auszubilden, solange
nur der gewünschte Bremskraftverlauf erhalten wird.
Beispielsweise können die Einstell-Ventilmittel 78 in Form eines
Stromregelventils oder auch eines Drosselventils ausgebildet
sein.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird ein Längszylinder
53 bzw. 153 verwendet. Anstelle des Längszylinders kann auch ein
Drehzylinder verwendet werden.
Die Steuerkurvenmittel 49 sind - wie bereits erwähnt -
einstellbar. Ferner kann eine variable Kurvenform anstelle der in
Fig. 4 gezeigten linearen Kurvenform Verwendung finden. Die ist
in Fig. 6 an Hand einer Parabel-Steuerkurve 150 veranschaulicht.
Die Brems- oder Steuergeschwindigkeit wird durch die bereits
erwähnte einstellbare Drossel 65 (einstellbarer
Durchflußwiderstand) bestimmt, wobei auch konstante
Durchflußwiderstände einsetzbar sind.
Durch die Drossel 65 wird praktisch die Brems- oder
Steuergeschwindigkeit und damit die Bremszeit bestimmt,
wohingegen die Form der Steuerkurve 50 bzw. 150 den Verlauf der
Druckabnahme im Lüftraum 8 mit der Zeit in reproduzierbarer Weise
bestimmt.
Claims (7)
1. Bremssystem für Förderanlagen mit einer Bremseinheit sowie einer
Bremssteuerung, wobei die Bremseinheit einen oder mehrere Bremszylinder
aufweist, in denen Lüfträume gebildet sind, und wobei
die Bremssteuerung für eine Sicherheitsbremssteuerung den oder
die Lüfträume mit dem Tank über ein einstellbares direktge
steuertes Druckbegrenzungsventil verbindet, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einstellung des Druckbegrenzungsventils (43)
durch eine den Bremsverlauf bestimmende Steuerkurve (50, 150) erfolgt.
2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerkurve (50, 150) zwischen
einer Ausgangs- und Endstellung bewegbar angeordnet ist,
wobei die Bewegung von der Ausgangs- in die Endstellung
durch einstellbare oder konstante Durchflußwiderstände (65) bestimmt
ist.
3. Bremssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der
Steuerkurve (50, 150) von der Endstellung in die Ausgangsstellung,
d. h. die Rückstellung, pneumatisch oder hydraulisch erfolgt.
4. Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellung der Steuerkurve (50, 150) durch
einen Längs- oder Drehzylinder (53, 153) erfolgt.
5. Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Steuer
kurve (50, 150) aus der Anfangsstellung in die Endstellung durch ein
Gewicht (59) erfolgt.
6. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsgeschwindigkeit durch eine Drossel
(65) einstellbar ist, welche mit dem Hydraulikzylinder (53) in
Verbindung steht.
7. Bremssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve
(50, 150) mittels Bolzen (86) einstellbar ist.
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