DE2136928A1 - Elektromagnetisch betaetigte bremse, insbesondere fuer drehwerke von drehkranen - Google Patents

Description

• Elektromagnetisch betätigte Bremse. insbesondere für Drehwerke von Drehkranen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch betätigte Bremse, insbesondere für Drehwerke von Drehkranen mit einem Brems-Lüftmagneten und einer Bremsfeder, die durch den Magneten zusammendrückbar ist.
• Bremsen der genannten Art haben den Vorteil, daß die Bremsstellung stets garantiert ist, dohe auch bei Stromausfall, also dann, wenn der Brems-Lüftmagnet nicht mehr betätigt werden kann. Dies wird dadurch -erreicht, daß die Bremskraft mittels einer Feder aufgebracht wird und der Elektromagnet zum Lüften der Bremse dient, wobei die Kraft des Elektromagneten die Bremsfeder zusammendrückt. Es gibt auch Anwendungsfälle, bei denen im Ruhezustand einer Anlage aus Sicherheitsgründen eine Bremse gelöst sein soll, Dies gilt beispielsweise für Drehwerke von Drehkranen.
• Die Ausleger von Drehkranen nämlich sollen sich parallel zu einer Windströmung ausrichten können, um einen zu starken Winddruck auf den Kran zu vermeiden, wie er auftreten wurde, wenn der Ausleger quer zur Windrichtung steht. Andererseits sollten Drehkrane aus Sicherheitsgründen Bremsen der eingangs genannten Art aufweisen, d.Ä. solche Bremsen, die bei Stromausfall in die Bremsstellung gehen, damit verhindert werden kann, daß ein in Bewegung gesetzter Kran bei plötzlichem Stromausfall in unkontrollierbarer Weise weiterdreht.
• Um das Problem zu lösen, daß das Drehwerk eines DreEkranes im Ruhezustand des Kranes ungebremst ist und dennoch eine Bremsung bei unvorhergesehenem Stromausfall zu ermöglichen, hat man bisher die folgenden Maßnahmen angewendet. Es wurden Bremsen verwendet, bei denen die Bremskraft elektromagnetisch erzeugt wird und die Lüftung der Bremse durch Federkraft erfolgt, also automatisch eintritt, wenn der Strom abgeschaltet wird. Dann jedoch mußte auf den Vorteil verzichtet werden, daß die Bremse bei Stromausfall eine Sicherheitsbremsung ausführt. Um dennoch bremsen zu können, mußten mechanische Bremsenbetätigungsmittel eingesetzt werden, z.B. Betätigungsmittel, die Bowdenzüge als Ubertragungs-.
• elemente aufweisen. So-lche Mittel sind bei Fernsteuerungen von Kranen nicht anwendbar. Auch besteht die große Gefahr, daß die mechanischen Übertragungsmittel wegen langer Nichtbetätigung funktionsunfahig werden und dann im Notfall nicht gebremst werden kann. Dies gilt insbesondere bei Betätigungsvorrichtungen mit langen BowdensUgen, da solche Züge zum Festsetzen neigen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremse der eingangs genannten Art, also eine Bremse, bei der mittels Feder kraft gebremst und mittels Elektromagnet-Kraft die Bremse gelöst wird, so auszubilden, daß durch Fernsteuerung die Lösungsstellung der Bremse arretierbar ist.
• Die erfindungsgemäße Bremse ist gekennzeichnet durch eine mittels eines elektrischen Verriegelungsmagneten betätigbaren Verriegelungsvorrichtung, die den Brems-Ltiitmagne tenauch nach seiner Entregung in der Lüftstellung arretiert und eine Halteeinrichtung zum Festhalten der Verriegelungsstellung auch nach Entregung des Verriegelungsmagneten.
• Wenn eine mit einer solchen Bremse ausgerüstete Anlage, z.B0 ein Drehkran, außer Betrieb gesetzt werden soll, kann die Verriegelung auch durch Fernsteuerung betätigt werden, da ja die Betätigung elektromagnetisch erfolgt. Die Verriegelung wird eingerastet, solange der Brems-Lüftmagnet die Bremse in der lüftstellung halt. Nach Einrasten der Yerriegelung kann der Brems- Büftmagnet entregt werden, wobei jedoch nicht wie sonst bei Entregung des Brems-Lüftmagneten die Bremse unter der Wirkung der Bremsfeder in die Bremsstellung geht, sondern die Lüftstellung dadurch erhalten bleibt, daß die Verriegelungseinrichtung die Rückkehr des Magnetankers in die Entregungsstellung verhindert, Dadurch bleibt die Bremsfeder im gespannten Zustand und die Bremse verharrt auch nach Abschalten der Stromversorgung der Anlage in der Lösestellung0 Bei einer einfachen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt die Verriegelungsvorrichtung auf das der Bremsfeder abgewandte freie Ende des Ankers des Lüftmagneten ein. Vorzugsweise ist die Ausführung derart, daß zwischen das freie Ende des Ankers und einen Anlenkungsbolzen, mit dem das Gehäuse des Lüftmagneten an einem Bremshebel angelenkt ist, ein das Zurückgehen des Ankers des Lüftmagneten in die Bremsstellung verhinderndes Füllstück einführbar ist. Dieses Füllstück kann das abgebogene Ende eines mittels des Verriegelungsmagneten schwenkbaren Hebels sein. Der Hebel kann zweiarmig sein, wobei ein Arm das Füllstück trägt und auf den anderen Arm der Verriegelungsmagnet einwirkt. Bei einer so ausgebildeten Bremse sind keine Veränderungen am Brems-Lüftmagneten erforderlich, auch braucht die Anlenkung des Brems-Lüftmagneten am Bremshebel nicht verändert zu werden0 Für die Verriegelung wird der Zwischenraum ausgenutzt, der sich zwischen dem genannten Anlenkungsbolzen und dem freien Ende des Ankers in der Regel befindet.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem Verriegelungsmagneten eine Entriegelungsfeder zugeordnet, die bei Entregung des Verriegelungsmagneten auf die Verriegelungsvorrichtung eine Kraft austbt, die die Verriegelung zu lösen versucht. Dabei ist die Kraft der Verriegelungsfeder vorteilhafterweise so auf die Kraft der Bremsfeder abgestimmt, daß das Füllstück durch die Bremsfeder mit einer Kraft festhaltbar ist, die größer ist als die von der Entriegelungsfeder ausgeübte Kraft. Hierdurch kann die Verriegelungsstellung in einfacher Weise durch Einklemmen des Füllstückes erreicht werden. Wenn nämlich der Brems-Lüftmagnet entregt wurde, übt die Bremsfeder eine so große Kraft auf das Füllstück aus, daß die dem Verriegelungsmagneten zugeordnete Feder nicht mehr in der Lage ist, das Füllstück aus dem Zwischenraum zwischen dem AnlenkungsK bolzen und dem Ende des Magnetankers herauszuheben.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung, so eine Anzeigeeinrichtung für die Kontrolle der Verriegelungsvorrichtung und Steuermittel für den Verriegelungsmagneten sind in den Unteransprüchen definiert und werden zum Teil auch in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung besprochen.
• In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Bremse gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1.
• Die Erfindung ist am Beispiel einer Bremse für das Drehwerk eines Drehkranes dargestellt. Da ein Kran 3ich um eine vertikale Achse dreht, ist die Bremse naturgemäß liegend angeordnet, nämlich so, daß sich eIne Draufsicht entsprechend Fig. 1 ergibt, Vom Drehwerk ist nur die Bremsscheibe 1 dargestellt0 Diese Bremsscheibe liegt innerhalb einer Laterne 2 mit einander diametral gegenüberliegenden Fenstern 3 für den Durchtritt der Bremsbacken sowie einem Befestigungsflansch 4 für die Anflanschung an ein Getriebe und einem weiteren Flansch 5 für die Anflanschung eines Motors. Die Laterne 2 bildet zugleich das Gestell der Bremse.
• In den Flansch 4 sind Bolzen 6 eingeschraubt, um die Bremshebel 7 und 8 schwenkbar sind. Die Bremshebel sitzen auf abgesetzten Enden der Bolzen und sind axial einerseits durch eine Schulter am Bolzen und andererseits durch Scheiben 9 gesichert, die mittels Schrauben 10 gehalten sind. Jedem Bremshebel 7 und 8 ist eine einstellbare Anschlagschraube ii zugeordnet, die die Lüftstellung, d.h. die Auswärtsbewegung der Bremshebel 7 und 8 begrenzt.
• Die Bremshebel 7 und 8 bestehen aus zwei parallelen Platinen, zwischen die die Bremsbacken 12 eingreifen. Die Bremsbacken sind mittels Gelenkbolzen 13 schwenkbar zwischen den beiden Platinen der Bremshebel gelagert. Jeder Bremsbacken hat einen Bremsbelag 14.
• Zwischen den oberen Enden der Bremshebel 7 und 8 ist ein insgesamt mit 15 bezeichneter Lüftmagnet angeordnet. Dieser Lüftmagnet hat ein Gehäuse 16, in dem sich die Magnetwicklung befindet und einen innerhalb der Wicklung angeordneten Magnetanker 17e Seitlich des Gehäuses 16 des Lüftmagneten 15 befindet sich ein Anschlußkasten 28, an dem bei 29 das Kabel für die Zuführung von Spannung zum Lüftmagneten anschließbar ist0 Der Magnetanker 17 hat eine Verlängerung 18, die bei 19 am Bremshebel 8 angelenkt ist. Das Gehäuse 16 des Lüftmagneten ist bei 20 am Bremshebel 7 angelenkt. Im Abstand vom Gehäuse 16 befindet sich eine Abstützplatte 21, die über Zuganker 22 mit dem Gehäuse 16 verbunden ist. An der Abstützplatte 21 stützt sich das rechte Ende einer Bremsfeder 23 ab, deren linkes Ende am Magnetanker 17 anliegt. Die Bremsfeder 23 steht immer unter Spannung.
• Da die Bremse liegend angeordnet ist und der Lüftmagnet 15 ein verhältnismäßig großes Gewicht hat, sind die Bremshebel 7 und 8 mittels Kugelrollen 24 auf ohrenförmigen Ansätzen 25 des Laternenflansches 4 abgestützt. Die Kugelrollen 24 sitzen' in Gehäusen 26, die an Stützschrauben 27 befestigt sind.
• Die bis jetzt beschriebene Konstruktion der Bremse ist an sich bekannt. Wesentlich im Zusammenhang mit der Erfindung ist, daß es sich um eine Bremse handelte die durch die Kraft der Feder 23 bremst und durch die Kraft des Elektromagneten 15 gelüftet wird.
• Dies ist bei der Betractung von Fig. 1 ohne weiteres klar. Wenn der Elektromagnet 15 keine Kraft mehr ausüben kann, drückt die Bremsfeder 23 den Magnetanker narh links, wodurch die Entfernung zwischen den inlenkungsstellen 19 und 20 verkürzt und dadurch die Bremshebel 7, 8 gegeneinander gezogen werden, was ein Andrücken der Bremsbacken 12 an die Bremsscheibe 1 zur Folge hat0 Immer dann, wenn der Elektromagnet entregt ist, wird also gebremst. Erhält der Elektromagnet 15 Strom, so wird der Anker 17 nach rechts bewegt, wobei die Bremsfeder 23 verkürzt und gleichzeitig gespannt wird. Hierbei entfernen sich die Anlenkungsstellen 19, 20 voneinander und die Bremsbacken werden etwas von der Bremsscheibe 1 abgehoben, wonach die Bremse gelüftet ist.
• Neu ist die insgesamt mit 30 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung, mit der die in Fig. 1 gezeigte Lüftstellung aufrechterhalten werden kann. Die Hauptteile der Verriegelungsvorrichtung sind ein Verriegelungsmagnet 31, eine Entriegelungsfeder 32, ein schwenkbarer Hebel 33 und ein Endschalter 34, der zu einer nicht dargestellten Signaleinrichtung gehört Der Verriegelungsmagnet 31 hat ein Gehäuse 35, in dem sich eine Magnetwicklung befindet und einen innerhalb dieser Wicklung verschiebbaren Anker 36. Das Gehäuse 35 ist an einem konsolenartig ausgebildeten Ansatz 37 des Bremshebels 7 befestigte Zu diesem Ansatz gehört eine Platte 38, die an den beiden Platinen 7a und 7b des Bremshebels 7 festgeschweißt ist (siehe hierzu auch Fig. 2). Am Gehäuse 35 ist ein Anschlußkasten 39 angeordnet, an dem bei 40 ein Stromzuführungskabel anschließbar ist.
• Der Elektromagnet 31 ist ein Magnet für kurze Einschaltdauer.
• Es kann deshalb bei gegebener Größe des Magneten eine relativ große Kraft ausgeübt werden.
• Der Magnetanker 36 ist von der bereits genannten Schraubendruckfeder 32 umgeben. Diese stützt sich mit einem Ende am Magnetgehäuse 35-und mit ihrem anderen Ende auf einer Scheibe 41 ab, die ihrerseits an einer Verstellmutter 42 anliegt (siehe hierzu insbesondere Fig. 2, in der diese Teile sichtbar sind). Das Ende des Magnetankers 36 ist mit Gewinde versehen, auf das auch die genannte Mutter 42 sowie eine Kontermutter 43 und eine Gabel 44 aufgeschraubt sind. Das hintere Ende des Magnetankers 36 ist mit einer als Faltenbalg ausgebildeten Staubkappe 45 abgedeckt.
• Der Hebel 33 liegt zwischen den beiden Platinen 7a, 7b des Bremshebels 7 und ist auf einem Bolzen 46 gelagert, der die genannten Platinen durchgreift. Der Hebel hat vorne (siehe Fig. 1) einen abgebogenen Teil 47, der als Füllstück dient. An seinem linken Ende hat der Hebel ein Langloch 48, das von einem Gelenkbolzen 49 durchgriffen ist, der (siehe Fig. 2) auch die beiden Finger der Gabel 44 durchgreift. Am linken Ende des Hebels befindet sich auch ein Ansatz 50, der als Betätigungsglied für den Endschalter 44 dient und mit dem Taststift 51 des Endschalters zusammenwirkt.
• Der Endschalter ist an der Unterseite der Platte 58 befestigt. Er ist in Fig. 2 nicht eingezeichnet, um die dort sichtbaren Teile nicht zu verdecken.
• Die erfindüngsgemäße Bremse arbeitet wie folgt0 Im Betriebszustand des mit der Bremse ausgerüsteten Kranes befindet sich die Verriegelungsvorrichtung 30 außer Funktion. Der Magnet 31 Ist dann entregt und die Feder 32 hat den Anker 36 aus dem Magnetgehäuse 35 herausgedrückt. Hierdurch ist der Hebel 35 in eine solche Lage gelangt, daß das Hebelende 47 außerhalb des Bereiches zwischen dem Anlenkungsbolzen20 und dem hinteren Ende 17a des Ankers 17 des Brems-Lüftmagenten 15 liegt. Der Anker 17 kann sich deshalb entsprechend der Magnetbetätigung bewegen, d.h. er kann bei Entregung des Magneten 15 durch die Feder 23 in das Magnetgehäuse 15 hineingedrückt werden, wobei das hintere Ende 17a weiter aus dem Magnetgehäuse 15 herausragt, als dies in Fig. 1 gezeigt istO Die Feder 23 kann deshalb eine Bremskraft ausüben, wie dies oben schon beschrieben wurde Auch bei Stromausfall wird eine Bremsung durchgeführt.
• Soll nun bei Beendigung der Arbeit die Bremse in der Lösestellung, doho der gelüfteten Stellung gehalten werden so wird der Magnet 31 erregt, wobei auf den Anker 36 eine Kraft ausgeübt wird, die größer ist als die Kraft der Feder 32, so daß der Anker 36 in das Gehäuse 35 eingezogen wird. Hierbei wird der Hebel 33 in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung geschwenkt, wobei das Ende 47 in den Bereich zwischen dem Anlenkungsbolzen 20 und dem Ankerende 17a des Brems-Lüftmagneten eingeschwenkt wird. Die Betätigung des Magneten 31 erfolgt bei erregtem Brems-Lüftmagneten 15.
• Die Erregung wird nun mit Hilfe eines nicht gezeigten Zeitrelais so lange aufrechterhalten, bis der Magnet 15 entregt ist, wonach die Bremsfeder 23 den Magnetanker 17 nach links gedrückt hat. Hierbei wurde das Füllstück- 47 zwischen den Bolzen 20 und das Magnetankerende 17a mit großer Kraft eingeklemmt. Nun wird der Bremsmagnet 31 entregt. Da die Haltekraft der Feder 23 je= doch größer ist als die Kraft, die die Feder 32 ausüben kann, verbleibt der Hebel 33 in der gezeichneten Verriegelungsstellung0 In der Verriegelungsstellung hat der Ansatz 50 des Hebels 33 den Taster 51 des Endschalters 34 eingedrückt, wodurch ein Stromkreis zu einer Kontrollampe geschlossen wurde. Die Bedienungsperson des Kranes kann durch Aufleuchten dieser Lampe feststellen, daß die Verriegelung tatsächlich erfolgt ist Da durch die Verriegelung die Lüftungsstellung der Bremse arretiert wird, kann sich ein Kran unter dem Einfluß von Windkräften parallel zur Windströmung einstellen, wodurch unerwünschte Winddrücke vermieden werden.
• Bei Wiederinbetriebnahme der Anlage wird der Magnet 15 erregt, wonach sich der Anker nach rechts bewegt und das Füllstück 47 freigibt, das dann durch die Feder 32 aus dem Bereich zwischen dem Bolzen 20 -und dem Ende 17a des Magneten 15 herausbewegt wird.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigte Bremse, insbesondere für Drehwerke von Drehkranen, mit einem Brems-Lüftmagneten und einer Bremsfeder, die durch den Magneten zusammendrückbar ist, gekennzeichnet durch eine mittels eines elektrischen Verriegelungsmagneten (31) betätigbare Verriegelungsvorrichtung (30), die den Brems-Lüftmagneten (15) auch nach seiner Entriegelung in der Lüftstellung arretiert und eine Halteeinrichtung zum Festhalten der Verriegelungsstellung auch nach Entregung des Verriegelungsmagneten (31).

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (30) auf das der Bremsfeder (23) abgewandte freie Ende (17a) des Ankers (17) des Brems-Lüftmagneten (15) einwirkt.

3. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das !reize Ende (17a) des Ankers (17) und einen Anlenkungsbolzen (20), mit dem das Gehäuse (16>- des Lüftmagneten (15) an einem Bremshebel (7) angelenkt ist, ein das Zurückkehren des Ankers (17) des Lüftmagneten (15) in die Bremsstellung terhinderndes BüllstUck (47) einführbar ist.

4. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (47) das abgebogene Ende eines mittels des Verriegelungsmagneten (31) schwenkbaren Hebels (39) ist.

So Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (33) zweiarmig ist, wobei ein Arm das Füllstück (47) trägt und auf den anderen Arm der Verriegelungsmagnet (31) einwirkt0

6. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verriegelungsmagneten (31) eine Entriegelungsfeder (32) zugeordnet ist, die bei Entregung des Verriegelungsmagneten (31) auf die Verriegelungsvorrichtung eine Kraft ausübt, die die Verriegelung zu lösen versucht.

7. Bremse nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Verriegelungsfeder (52) so auf die Kraft der Bremsfeder (23) abgestimmt ist, daß das Füllstück (47) durch die Bremsfeder (23) mit einer Kraft festhaltbar ist, die größer ist als die von der Entriegelungsfeder (32) ausgeübte Kraft.

8. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung, z-oB. eine Signallampe, zur Anzeige der korrekten Verriegelungsstellung zugeordnet ist.

9. Bremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen Endschalter (24) aufweist, der so angeordnet ist, daß er in der korrekten Schließstellung der Verriegelungsvorrichtung (30) Kontakt gibt.

10. Bremse nach Anspruch 8 und einem der-Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (33) auf den Taster (51) des Endschalters (34) einwirkt.

11. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmagnet (31) für eine kleine Einschaltdauer ausgelegt ist.

12. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zeitrelais im Stromkreis des Verriegelungsmagneten (31), das die Erregung des Verriegelungsmagneten solange aufrechterhält, bis der Brems-Lüftmagnet (15) entregt ist und die Bremsfeder (23) die Verriegelungsvorrichtung (30) in ihrer Verriegelungsstellung hältO 13O Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmagnet (31) am konsolenartig ausgebildeten oberen Ende eines Bremshebels (7) befestigt ist0 Leerseite