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Sicherheitsbremse für Fördermaschinen Die Druckluftbremsen für Fördermaschinen
bestehen normalerweise aus einer Fahrbremse und einer Sicherheitsbremse. Die Bremsen
sollen so eingerichtet sein, daß der Bremsdruck im Bedarfsfalle in kürzester Zeit
von Null bis zu einem Maximalwert gesteigert werden kann. Bei der Fahrbremse ist
die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Bremszylinder ein Bremsdruckregler vorgeschaltet
ist. Je nachdem, ob vom Maschinisten der Bremshebel langsamer oder schneller bewegt
wird, ergibt sich ein langsames oder schnelles bzw. weniger festes oder festeres
Anziehen der Bremse. Die Sicherheitsbremse ist eine Gewichtsbremse. Das Bremsgewicht
wird normalerweise durch einen Druckluftzylinder hochgehalten, so daß die Bremse
geöffnet ist. Die Sicherheitsbremse soll nur in Ausnahmefällen, z. B. beim Ausbleiben
der Druckluft für die Betätigung der Fahrbremse oder beim Übertreiben des Förderkorbes,
in Tätigkeit treten. Beim Übertreiben wird selbsttätig die Druckluft, die das Bremsgewicht
hochhält, abgelassen, so daß das Gewicht herabfällt und die Bremse schließt.
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Hierbei muß das Gewicht einen gewissen Weg zurücklegen, bevor das
Spiel zwischen Bremsklotz und Bremsring und sonstiger Totgang im Gestänge beseitigt
ist und die Bremse schließt. Das Schließen der Bremse erfolgt dann aber plötzlich
und infolge der potentiellen Energie des Gewichtes mit einer solchen Kraft, daß
beispielsweise bei Treibscheibenförderung die sich drehende Treibscheibe vielfach
plötzlich
zum Stillstand kommt und das Seil rutscht. Diesen Mangel hat man bei verschiedenen
bekanntgewordenen Einrichtungen dadurch zu beheben versucht, daß man das Ablassen
der Druckluft aus dem Zylinder verzögert oder elastische Glieder in das Bremsgestänge
eingebaut hat. Entweder erfolgte dann aber der Bremsschluß zu langsam, oder es traten,
wie auch vielfach ohne diese Einrichtungen, unerwünschte Schwingungen auf. Die Amplitude
dieser Schwingungen konnte so groß werden, daß bis zum Abklingen die Bremse mehrere
Male hintereinander öffnete und schloß. Entsprechende Stöße und gegebenenfalls ein
Rutschen des Seiles waren unvermeidlich. Erst nach der Beruhigung kam der erwünschte
gleichmäßige statische Bremsdruck zur Wirkung.
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Dieser Mangel wird gemäß der Erfindung beseitigt bzw. auf einen tragbaren
Wert gebracht, und zwar dadurch, daß vor dem Herabfallen des Bremsgewichtes das
Spiel zwischen Bremsbacken und Bremsring ausgeschaltet wird. Es ist zwischen dem
Bremsgestänge und dem schweren Bremsgewicht ein einseitig wirkendes Gesperre eingeschaltet,
welches beim Ablassen der Druckluft voreilend die gewünschte spielfreie Kupplung
zwischen Bremsbacken und dem schweren Bremsgewicht herstellt.
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Zweckmäßig ist der Hebelarm mit dem schweren Bremsgewicht unter Zwischenschaltung
eines einseitig wirkenden Flüssigkeitsgesperres mit einem gleichachsigen kürzeren
Hebel und einem gegebenenfalls leichteren Bremsgewicht gekuppelt, derart, daß beim
Ablassen der Druckluft das fallende Gewicht an dem kurzen Hebelarm die Bremsbacken
zur Anlage bringt und das nacheilende schwere Bremsgewicht am langen Hebelarm über
das sich schließende Flüssigkeitsgesperre den erwünschten höheren Bremsdruck auf
die Bremsbacken erzeugt. Vorteilhaft erfolgt das Absinken des schweren Bremsgewichtes
unter der Einwirkung einer Flüssigkeitsbremse, -die beim Anheben des Gewichtes unwirksam
ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand eines Ausführungsbeispieles,
von welchem in der Zeichnung eine Seitenansicht schematisch dargestellt ist, näher
erläutert werden.
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Auf den Bremskranz io wirken zwei Bremsbacken i i ein, von denen die
eine an dem Bremshebel 12 angebracht ist, der ibei 13 ortsfest gelagert ist. Eine
zweite Backe liegt auf der Gegenseite des Bremskranzes io und ist auf der Zeichnung
nicht dargestellt.
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Das Anziehen der :beiden Bremsbacken erfolgt durch Verschwenken des
Betätigungshebels 14, der bei 15 an dem Bremshebel 12 angelenkt ist. Mit dem Betätigungshebel
14 ist bei 16 die Zugstange 17 gelenkig verbunden, welche beim Anpressen des Bremshebels
12 mit der Bremsbacke i i die Bremsbacke auf der gegenüberliegenden Seite des Bremskranzes
io ebenfalls anzieht. Während des normalen Betriebes erfolgt das Betätigen der Bremse
über die Stange 18, den Winkelhebel i9 und die Kolbenstange 2o, die mit einem in
dem Zylinder 21 angeordneten Kolben verbunden ist. Die Steuerung zur Ober- und Unterseite
dieses Zylinders 21 wird durch Verschwenken des Handhebels 22 bewirkt.
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Für die bis hierhin beschriebene Fahrbremse genügt es, wenn das Anziehen
der Bremsbacken unter Anwendung von Druckluft erfolgt. Wird dagegen die Druckluft
aus dem Zylinder 21 abgelassen, so öffnet sich die Bremse selbsttätig wieder. Bei
:den geschilderten Bewegungen des Bremsgestänges 14, 18, 2o kann sich die ebenfalls
mit dem Hebel 14 verbundene Stange 23 ungehindert mitbewegen, da sie mit einem Langloch
24 auf einem Zapfen 25 des dreiarmigen Hebels 26 gleitet.
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Der dreiarmige Hebel 26 ist um die feste Achse 27 drehbar. An den
Zapfen 28 desselben greift die Kolbenstange 29 an, die mit dem in dem Zylinder
30 gleitenden Kolben in Verbindung steht. Dieser Zylinder 30 ist nur
mit seinem oberen Ende an eine Druckluftleitung angeschlossen, und die Druckmittelsteuerung
erfolgt durch Betätigen des Handhebels 31. Solange Druckluft in der Leitung ist,
befindet sich der Kolben in dem Zylinder 30 und damit die Kolbenstange 29
in ihrer unteren Endlage. Der Hebel 26 nimmt dann die in der Zeichnung dargestellte
Lage ein.
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An der festen Achse 27 ist zusätzlich der Hebel 32 gelagert, der an
seinem freien Ende das schwere Gewicht 33 trägt. Der Hebel 32 wird durch den Kolben
34 in seiner angehobenen Lage gesichert. Der Kolben 34 steht auf dem geschlossenen
Boden des beweglich angeordneten Zylinders 34a auf. Der Zylinder 34a ist durch die
Zugstange 35 an den Gelenkzapfen 36 des dreiarmigen Hebels 26 angehängt. Der Kolben
34, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohlkolben ausgebildet ist,
weist ein selbsttätiges Ventil 37 auf, welches zum Boden des Zylinders 34a öffnet.
Das Innere des Kolbens 34 ist mit Öl gefüllt. Das Ventil 37 ist zusätzlich mit einer
feinen Durchbohrung versehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. An dem
unteren Ende des Zylinders 34a greift ein Lenker 38 an. Außerdem ist der Zylinder
34a noch zusätzlich durch ein Gewicht 39 belastet.
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Unter dem Hebel 32 ist weiterhin ein bei 40 ortsfest abgestützter
Zylinder 41 angeordnet. In diesem gleitet ein Hohlkolben 42 mit einem Bodenventil
43. Dieses Ventil 43 weist ebenfalls eine feine Durchbohrung auf, die jedoch größer
ist als die Bohrung in dem Ventil 37. Der Zylinder 41 ist ebenfalls mit 0l gefüllt.
Der Kolben 42 ist gelenkig mit dem Hebel 32 verbunden.
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Wie schon erwähnt wurde, sind in der Zeichnung die Einzelteile in
der Lage dargestellt, die sie bei normalem Betrieb einnehmen, wenn also ausreichend
Druckluft zur Betätigung der Bremsen i i durch den in dem Zylinder 21 befindlichen
Kolben zur Verfügung steht. Bleibt die Druckluft plötzlich aus, dann ist eine kraftschlüssige
Verschiebung des Kolbens und der Kolbenstange 20 nicht mehr möglich.
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Das Einschalten der Sicherheitsbremse erfolgt durch Ablassen der Druckluft
aus dem Zylinder 30. Das geschieht z. B. durch Verschwenkung des Hebels 31 in der
Pfeilrichtung 44. Das Gewicht 39
zieht dann den Zylinder 34a nach
unten und bewirkt damit gleichzeitig eine Drehung des dreiarmigen Hebels 26. Dabei
kommt der Zapfen 25 in dem Langloch 24 rechts zur Anlage und schiebt die Stange
23 so weit nach rechts, bis kein Spiel mehr zwischen den Bremsbacken i i und dem
Bremsring io vorhanden, also die Bewegung aller eben genannten Teile zu Ende ist.
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Bei diesem Vorgang hat aber auch das Gewicht 33 seine Unterstützung
durch den Kolben 34 auf dem Boden des Zylinders 34a verloren. Es würde, wenn es
nicht daran gehindert wäre, genau so schnell nach unten fallen wie das Gewicht 39.
Dieses ruft aber an adem kürzeren Hebelarm 26 eine größere Winkelverdrehung hervor,
als sie in der gleichen Zeit von dem Hebel 32 mit dem Gewicht 33 vollführt werden
kann. Die Winkelverdrehung des Hebels 32 wird aber noch weiter verzögert dadurch,
daß die enge Bohrung in dem Ventil 43 das 01 aus dem Bremszylinder 41 nur
langsam in.den hohlen Kolben 42 überströmen läßt.
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Da die Bremsbacken bereits anliegen, stützt sich der Hebel 32 ;bei
seiner weiteren Absenkung auf den Kolben 34, dessen Druck nunmehr durch das unterhalb
des Ventils 36 gestaute 01 auf den Zylinder 34a übertragen wird. Das sich
absenkende Gewicht 33 wirkt daher im Uhrzeigersinne antreibend auf den dreiarmigen
Hebel 26 ein und zieht die Bremse so fest an. Die Bremskraft wird durch den Hebel
14 und den Bremshebel 12 sowie die Bremsbacke i i übertragen. In gleicher Weise
erfolgt durch Vermittlung der Zugstange 17 ein Anziehen der Bremse auf der Gegenseite
.des Bremskranzes io. Währenddessen sinkt das Gewicht 33 langsam, ohne daß sich
die Bremskraft verändert, so weit nach unten, bis der Kolben 34 auf dem Boden des
Zylinders 3411 aufsteht.
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Das Lüften der Bremse wird dadurch bewirkt, daß nach der Wiederkehr
des Luftdruckes durch Betätigen des Hebels 31 Druckluft in den Zylinder 3o eingeführt
wird. Dadurch wird die Kolbenstange 29 wiederum nach unten bewegt und der dreiarmige
Hebel 26 .derart verdreht, daß einmal die Zugstange 23 vom Zug entlastet wird. Gleichzeitig
wird durch die Verdrehung des dreiarmigen Hebels 26 der Zylinder 34a angehoben,
und der am Boden dieses Zylinders abgestützte Kolben 34 schiebt den Hebel 32 mit
dem Gewicht 33 wieder hoch.
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Aus konstruktiven Gründen wurde die Einrichtung so getroffen, daß
sich das Gewicht 39 und die Kolbenstange gegenläufig bewegen. Dadurch tritt eine
Verzögerung der Fallgeschwindigkeit des Gewichtes 39 ein, die aber nicht wesentlich
ist, weil das Gewicht der Kolbenstange und 'des Kolbens 29 gegenüber dem Gewicht
39 gering ist.