TUESCHEN ALFRED (DE)
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1. | Federspeicherbremse mit einem ersten mit einem ersten Bremszangenarm (26) verbundenen Gehäuseteil (2) und einem mit einem zweiten Bremszangenarm (28) verbundenen zweiten Gehäuseteil (14) und mit einer Betätigungseinrichtung (18), mittels der das erste und das zweite Gehäuseteil (2,14) relativ zueinander bewegbar sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine MeÃeinrichtung (7,10), welche kontinuierlich die Veränderung der relativen Lage der Gehäuseteile (2,14) überwacht. |
2. | Federspeicherbremse nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die MeÃeinrichtung einen durch die Einwirkung eines Magnetfelds betätigbare Kontakte aufweisenden MeÃstab (7) umfaÃt, welcher mit dem ersten der Gehäuseteile (2) verkoppelt und durch ein Magnetfeld bewegbar ist, welches eine mit dem zweiten Gehäuseteil (14) verbundene Einrichtung (10) erzeugt, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung (10) und der MeÃstab (7) relativ zueinander bewegbar sind. |
3. | Federspeicherbremse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Gehäuseteile (2,14) koaxial angeordnet sind. |
4. | Federspeicherbremse nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daà der MeÃstab (7) achsparallel zur Längsachse (L) der Gehäuseteile (2,14) angeordnet ist. |
5. | Federspeicherbremse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a t3 die Betätigungseinrichtung (18) eine elastische Kraft ausübt, welche die Gehäuseteile (2,14) selbsttätig in eine relative Lage bringt, in der sich die Bremszangenarme (26,28) mit den Bremsbacken (30,31) in ihrer Bremsstellung befinden. |
6. | Federspeicherbremse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Betätigungseinrichtung (18) über ein druckbeaufschlagtes Fluidpolster (19) auf mindestens eines der Gehäuseteile (2,14) wirkt und d a à das Fluidpolster (19) mit einem Druckspeicher (21) verbunden ist, in welchem Fluid druckbeaufschlagt gespeichert ist. |
7. | Federspeicherbremse nach Anspruch 6, d a d u r c h gekennzeichnet, daà das Fluidpolster (19) mit einer Ventileinrichtung (15,22) verbunden ist, über die das Fluid druckentlastbar ist. |
8. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à eine Lüfteinrichtung (3,3a) vorgesehen ist, die bei Kraftbeaufschlagung die Gehäuseteile (2,14) gegen die Kraft der Betätigungseinrichtung (18) in eine relative Lage bringt, in der die Bremszangenarme (26,28) mit den Bremsbacken (30,31) wirkungslos sind. |
9. | Federspeicherbremse nach Anspruch 8, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Lüfteinrichtung (3,3a) unter Verwendung eines Druckfluids hydraulisch oder pneumatisch arbeitet. |
10. | Federspeicherbremse nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à zum Steuern der Lüfteinrichtung (3,3a) eine Ventilkombination (101) vorgesehen ist, welche einen Zuströmweg für den Zustrom von Druckfluid bei einer Kraftbeaufschlagung und einen Abströmweg für den Abstrom von Druckfluid aufweist. |
11. | Federspeicherbremse nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à im Abströmweg der Ventilkombination (101) eine Drossel (42,43) angeordnet ist, deren Drosselwirkung veränderbar ist. |
12. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Ventilkombination (101) in Abhängigkeit von Steuersignalen steuert. |
13. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Ventilkombination (101) von einem der Gehäuseteile (2,14) getragen ist. |
14. | Federspeicherbremse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daà eine Auswerteinrichtung (102) vorhanden ist, welche von der MeÃeinrichtung (7,10) gelieferte MeÃsignale auswertet. |
15. | Federspeicherbremse nach Anspruch 14, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) den zwischen einer Start und einer Endposition der Gehäuseteile (2,14) bei einem Bremsoder Lüftvorgang der Federspeicherbremse (1) zurückgelegten Weg ermittelt. |
16. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Auswerteinrichtung (102) die Zeit ermittelt, welche die Gehäuseteile (2,14) bei einem Bremsoder Lüftvorgang benötigen, um von ihrer Startin ihre Endposition zu gelangen. |
17. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Auswerteinrichtung (102) das Ergebnis der jeweiligen Auswertung mit einem diesem Ergebnis zugeordneten Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches ein Signal abgibt. |
18. | Federspeicherbremse nach Anspruch 17, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) ein eine Störung anzeigendes Signal abgibt, wenn das Ergebnis der Auswertung unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs von dem Sollwert abweicht, dem dieses Ergebnis zugeordnet ist. |
19. | Federspeicherbremse nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) mit einer Anzeigeeinrichtung verkoppelt ist, welche in Abhängigkeit von dem von der Auswerteinrichtung (102) abgegebenen Signal ein optisches oder akustisches Signal abgibt. |
20. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 14 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Auswerteinrichtung (102) von einem der Gehäuseteile (2,14) getragen ist. |
21. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Steuereinrichtung die Ventilkombination (101) in Abhängigkeit von Signalen der Auswerteinrichtung (102) steuert. |
22. | Federspeicherbremse nach einem der Ansprüche 8 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à die Lüfteinrichtung (3,3a) mittels einer unabhängig von der Steuereinrichtung betätigbaren Stelleinrichtung (108) von einem ersten in einen zweiten Betriebszustand bringbar ist. |
23. | Federspeicherbremse nach Anspruch 22, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Stelleinrichtung (108) einen Schieber betätigt, in dessen einer Stellung Druckfluid aus der Lüfteinrichtung (3,3a) entweicht, während in seiner anderen Stellung Druckfluid in die Lüfteinrichtung strömt. |
24. | Federspeicherbremse nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) die Zeit ermittelt, welche bei dem Entweichen des Druckfluids für die Entspannung der Lüfteinrichtung benötigt wird, und d a à sie die ermittelte Zeit als Sollwert abspeichert, der bis zur Vorgabe eines neuen Sollwerts bei allen folgenden SchlieÃvorgängen einzuhalten ist. |
25. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daà eine Drucküberwachungseinrichtung (112) vorgesehen ist, welche den Druck des Druckfluids überwacht, welches in einer die Lüftvorrichtung (3,3a) mit Druckfluid versorgenden Versorgungsleitung (P) enthalten ist. |
26. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) einen Signalgeber (113) umfaÃt, dessen Signal einen Anfangszustand setzt. |
27. | Vorrichtung nach Anspruch 26, d a d u r c h gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung (102) einen berührungslos betätigbaren Schalter (113) umfaÃt, der bei einer Betätigung das Signal erzeugt. |
28. | Vorrichtung nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a à der Schalter (113) ein magnetempfindliches Schaltorgan umfaÃt. |
29. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a 13 die Auswerteinrichtung (102) in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Federspeicherbremse (1,100) oder des von der Federspeicherbremse (1,100) gebremsten Aggregats in den Anfangszustand bringbar ist. |
Derartige Federspeicherbremsen werden beispielsweise zur Sicherung von Antriebssträngen eingesetzt, um zu verhindern, daà im Fall einer Betriebsstörung die an die Antriebsstränge angeschlossenen Maschinen unkontrolliert und frei laufen. So werden Federspeicherbremsen insbesondere an Förderbändern oder Kettenförderern eingesetzt, mit denen unter Tage gewonnenes stückiges Gut, wie Kohle, Gestein oder Erz, über lange Transportstrecken gefördert wird. Bei diesen Vorrichtungen verhindern Federspeicherbremsen, daà bei einem Ausfall des Antriebs das Band mit dem darauf liegenden Gut ungebremst die Förderstrecke zurückläuft bzw. durch Eigendynamik anläuft.
Zu diesem Zweck sind bekannte Federspeicherbremsen mit einer in der Regel als Federpaket ausgebildeten Betätigungseinrichtung ausgestattet, durch welche die jeweils mit einem Bremsbelag belegten gelenkig gelagerten Bremsbacken beim Wegfall einer Gegenkraft über die Bremszangenarme selbsttätig in die Bremsstellung bewegt werden. Die Gegenkraft, durch welche die Bremsbacken im störungsfreien Betrieb in einer Stellung gehalten werden, in der sie keine Bremswirkung ausüben, wird bei diesen bekannten Federspeicherbremsen durch eine Lüfteinrichtung erzeugt, die hydraulisch oder pneumatisch arbeitet. Beim Wegfall der durch diese Lüfteinrichtung erzeugten Haltekraft werden die Gehäuseteile durch die Betätigungseinrichtung gegeneinander in die Stellung gebracht, in der die Bremsbacken ihre Bremswirkung entfalten, ohne daà es dazu zusätzlicher äuÃerer Kräfte oder Steuersignale bedarf.
Der Vorteil der bekannten Federspeicherbremsen besteht in dem voranstehend erläuterten"Fail-Safe-Verhalten", durch welches sichergestellt ist, daà eine Bremsung auch dann stets sicher stattfindet, wenn keine äuÃeren Energien zur Erzeugung der Bremskraft mehr zur Verfügung stehen.
Problematisch ist jedoch, daà die Bremsbeläge der Bremsbacken einem Verschleià unterworfen sind. Dieser Verschleià ist abhängig von der Häufigkeit der Bremsvorgänge, der Bremszeit und der GröÃe der jeweils wirkenden Bremskraft. Mit zunehmendem Verschleià der Bremsbeläge verlängert sich der Weg, über den die Gehäuseteile gegeneinander bewegt werden müssen, um die Bremsstellung zu erreichen. Dies hat zur Folge, daà bei Verwendung eines Federpaketes die Bremskraft der Bremseinrichtung mit zunehmendem Verschleià ebenfalls abnimmt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Verschleià der Bremsbeläge zu überwachen und das Federpaket nachzuspannen. Wird ein übermäÃiger Verschleià festgestellt, so wird die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen und dem Federpaket so nachgestellt, daà die Bremskraft im maximal zulässigen Grenzwert liegt.
Um eine manuelle Nachstellung zu vermeiden, ist es bekannt, ein fluidgefülltes Druckpolster zwischen der Betätigungseinrichtung und mindestens eines der Gehäuseteile vorzusehen. Dieses Druckpolster ist an einen Druckspeicher angeschlossen, in dem Fluid unter Druck gespeichert ist. LäÃt bei einem solchen System die Bremskraft aufgrund von Verschleià nach, so wird das Fluidpolster mit druckbeaufschlagtem Fluid so weit aufgefüllt, daà die durch den Verschleià bedingte Verringerung der Bremskraft aufgehoben wird. Auf diese Weise wird die andernfalls mit dem Bremsenverschleià einhergehende Abnahme der Bremskraft selbsttätig ausgeglichen und sichergestellt, daà gleichmäÃig dieselbe Bremskraft im Fall einer Störung zur Verfügung steht.
Um eine Ãberhitzung der Bremsscheiben aufgrund von auf ihnen während des Betrieb des Antriebs schleifenden oder aufliegenden Bremsbelägen und damit einhergehend die Gefahr der Entstehung von Bränden zu vermeiden, ist es erforderlich, den Lüftweg der Bremsbeläge zu überwachen, so daà ein Anlaufen der Maschine bei unzureichend gelüfteter Bremse verhindert werden kann. Zu diesem Zweck sind die bekannten Federspeicherbremsen mit einer Exzenterscheibe ausgestattet, die mit einem der Gehäuseteile verbunden ist. Am anderen Gehäuseteil ist ein Endschalter vorgesehen, über den beispielsweise die Energieversorgung eines Motors gesteuert wird. Die Exzenterscheibe wird dabei so eingestellt, daà der Endschalter geschlossen ist und der Motor mit Energie versorgt wird, wenn die Federspeicherbremse gelüftet, d. h. unwirksam, ist. Wird der Endschalter nicht erreicht, muà das Anlaufen der Maschine unterbunden werden.
Diese Kombination von Endschalter und Exzenterscheibe ermöglicht zwar mit einfachen, robusten Mitteln die Steuerung eines Motors. Es ist jedoch unmöglich, auf diese Weise den Verschleià der Federspeicherbremse verläÃlich so zu kontrollieren, daà man einerseits stets rechtzeitig ein Signal für die Notwendigkeit des Auswechselns der Bremsbeläge erhält, andererseits die Bremsbeläge auch optimal lange nutzen kann. Darüber hinaus erweisen sich die mechanischen Bauelemente der Endschalter/Exzenterscheibe-Kombination in der Praxis als störungsanfällig, da sie auf einer einen Seite für Ein-und Nachstellarbeiten frei zugänglich sein müssen und auf der anderen Seite stets der Gefahr einer Beschädigung durch herabfallendes Gut ausgesetzt sind.
Zudem kann es aufgrund einer mutwillig oder ungewollt fehlerhaften Einstellung der Exzenterscheibe zu einer Fehlfunktion des Endschalters kommen.
Neben dem voranstehend erläuterten, aus der Praxis bekannten Stand der Technik ist aus der DE 195 14 463 Cl eine zur Gattung der Erfindung gehörende Bremszangeneinheit für Scheibenbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, bekannt, bei der ein Bremszangenarm direkt und der andere Bremszangenarm über ein Getriebe mit dem Gehäuse verbunden ist. Auch bei dieser bekannten Bremszangeneinheit besteht das Problem, den Verschleià der Bremsbeläge rechtzeitig zu erkennen und eine Fehlfunktion der Bremse bei unzureichender Lüftstellung zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Federspeicherbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Lüftweg und der Verschleià auf einfache Weise sicher überwacht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäà dadurch gelöst, daà eine derartige Federspeicherbremse mit einer MeÃeinrichtung ausgestattet ist, welche kontinuierlich die Veränderung der relativen Lage der Gehäuseteile überwacht.
Bei einer erfindungsgemäà ausgestalteten Federspeicherbremse kann eine kontinuierliche Ãberwachung der relativen Lage der Gehäuseteile durchgeführt werden.
Auf diese Weise stehen stets Informationen zur Verfügung, aus denen sich zum einen der bei jedem Lüftvorgang zurückgelegte Lüftweg und zum anderen der jeweils aktuelle VerschleiÃzustand der Bremsbeläge ableiten läÃt.
Dies ermöglicht es, bei geringem technischen Aufwand zu jedem Zeitpunkt eine Aussage über den Lüftweg, den VerschleiÃzustand und, damit einhergehend, über die Funktionsfähigkeit der Federspeicherbremse zu machen. So kann mit hoher VerläÃlichkeit die Stellung der Bremsbacken im gelüfteten Zustand angezeigt werden. Mit ebenso hoher Präzision kann der Zeitpunkt bestimmt werden, an dem ein Wechsel der Bremsbeläge tatsächlich erforderlich ist.
Durch die mit der Erfindung ermöglichte kontinuierliche Erfassung der relativen Stellung der Gehäuseteile können Aussagen über die effektiven GröÃe des bei jedem Lüftvorgang zurückgelegten Lüftweges gemacht werden.
Diese Signale bilden die Grundlage für die Erzeugung von Steuersignalen für den Betrieb des mit der erfindungsgemäà ausgestatteten Bremse verbundenen Antriebs. Wird beispielsweise festgestellt, daà der Lüftweg zu klein ist, so darf der Antrieb nicht anfahren.
Andernfalls besteht die Gefahr, daà es zu einer Ãberhitzung der Bremse aufgrund schleifender Bremsbacken kommt. Wird dagegen festgestellt, daà der Lüftweg zu groà ist, so bedeutet dies, daà eine Nachstellung der Lüftwegbegrenzung durchgeführt werden muÃ.
Auch in der gebremsten Stellung liefert die erfindungsgemäà vorgesehene MeÃeinrichtung ein für die Beurteilung des Betriebszustands wichtiges Signal. So kann aus der mittels der MeÃeinrichtung in der Bremsstellung festgestellten Position der Bremszangenarme geschlossen werden, ob die Bremsbacken der Bremse eine ausreichende Stärke aufweisen.
Eine Justierung der MeÃeinrichtung nach jedem Auswechseln der Bremsbacken ist nicht mehr erforderlich, da der "Nullzustand", in welchem sich die Gehäuseteile relativ zueinander nach einem Bremsbackenwechsel befinden, automatisch festgestellt werden kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daà es zu keiner Fehlfunktion bei der Ãberwachung aufgrund von fehlerhaften Grundeinstellungen kommt.
Wegen der Möglichkeit der kontinuierlichen Feststellung der Lageänderungen der Gehäuseteile ist es darüber hinaus nicht mehr erforderlich, per Sichtkontrolle die Funktionstüchtigkeit der MeÃeinrichtung regelmäÃig zu überprüfen oder Nachstellungen an mechanischen Bauteilen durchzuführen. Statt dessen kann die MeÃeinrichtung problemlos an einem geschützten Ort derart angeordnet werden, daà eine mechanische Beschädigung durch von auÃen wirkende Kräfte vermieden wird.
Letzteres gilt insbesondere dann, wenn die MeÃeinrichtung einen durch die Einwirkung eines Magnetfelds betätigbare Kontakte aufweisenden MeÃstab umfaÃt, welcher mit dem ersten der Gehäuseteile verkoppelt und durch ein Magnetfeld bewegbar ist, welches eine mit dem zweiten Gehäuseteil verbundene Einrichtung erzeugt, wobei die Magnetfelderzeugungseinrichtung und der MeÃstab relativ zueinander bewegbar sind. Der Stab und die Magnetfelderzeugungseinrichtung dienen dabei zur Erfassung der Lageveränderung und sind robuste, wenig störungsanfällige, wartungsfreie Bauteile, die bei geringem Raumbedarf in Gehäuseabschnitten der Gehäuseteile sicher geschützt angeordnet werden können.
Auch bei solchen Ausgestaltungen der erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse, bei denen eine manuell einstellbare oder automatisch wirkende Einrichtung zur VerschleiÃkompensation vorgesehen ist, läÃt sich anhand des aus der kontinuierlichen Ãberwachung der relativen Lage der Gehäuseteile gewonnenen Information der tatsächliche Verschleià der Bremse erfassen. So kann der Beginn und das Ende des Lüftwegs bestimmt werden, der bei jeder Inbetriebnahme der von der Bremse gebremsten Vorrichtung zum Lösen der Bremse zurückgelegt wird.
Aufgrund der VerschleiÃkompensation verändert sich zwar nicht die Bremskraft, der Verschleià hat jedoch stets eine Veränderung der Position des Startpunkts des Lüftweges zur Folge. Diese Punkte können bei erfindungsgemäà ausgebildeten Federspeicherbremsen problemlos festgestellt und ausgewertet werden, so daà auch bei verschleiÃkompensierten Bremsen eine wirkungsvolle, kontinuierliche Kontrolle des Zustands der Federspeicherbremse ermöglicht wird.
Eine praxisgerechte, mit hoher Betriebssicherheit arbeitende Ausgestaltung einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse ist dadurch gekennzeichnet, daà die Betätigungseinrichtung eine elastische Kraft ausübt, welche die Gehäuseteile selbsttätig in eine relative Lage bringt, in der sich die Bremszangenarme mit den Bremsbacken in ihrer Bremsstellung befinden. Dabei ist eine ebenso zweckmäÃig Weiterbildung dieser Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daà eine Lüfteinrichtung vorgesehen ist, die bei Kraftbeaufschlagung die Gehäuseteile gegen die Kraft der Betätigungseinrichtung in eine relative Lage bringt, in der die Bremszangenarme mit den Bremsbacken wirkungslos sind. Diese Lüfteinrichtung arbeitet vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch, da bei einer solchen Betriebsweise insbesondere unter Tage groÃe Kräfte ohne die mit der Verwendung hoher elektrischer Energien einhergehende Gefahr betriebssicher erzeugt werden können.
Im Fall des Vorhandenseins einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Lüfteinrichtung kann diese mittels einer Ventilkombination gesteuert werden, welche einen Zuströmweg für den Zustrom von Druckfluid bei einer Kraftbeaufschlagung und einen Abstromweg für den Abstrom von Druckfluid aufweist. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn im Abströmweg der Ventilkombination eine Drossel angeordnet ist, deren Drosselwirkung veränderbar ist. Durch eine geeignete Einstellung der Drossel kann die Zeit, in der das Druckfluid bei Entspannung aus der Lüfteinrichtung entweicht, verändert werden. Auf diese Weise kann eine gewünschte SchlieÃzeit für die Federspeicherbremse eingestellt werden. So bewirkt eine groÃe Drosselung des entweichenden Druckfluids ein Verlängerung der SchlieÃzeit, während eine geringe Drosselung der entweichenden Luft ein rasches SchlieÃen der Bremsen zur Folge hat.
Selbstverständlich lassen sich das Ventil und alle sonstigen Betriebszustände einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse manuell steuern. Um eine automatische Steuerung zu ermöglichen, sollte vorzugsweise jedoch eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche die Ventilkombination in Abhängigkeit von Steuersignalen steuert.
Eine besonders kompakte Bauform einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse ergibt sich, wenn die Ventilkombination von einem der Gehäuseteile getragen ist.
Eine weitere, die Verfügbarkeit und Betriebssicherheit einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse entscheidend verbessernde Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daà eine Auswerteinrichtung vorhanden ist, welche von der MeÃeinrichtung gelieferte MeÃsignale auswertet. Diese Auswerteinrichtung kann zur laufenden Kontrolle der Funktionsfähigkeit der Federspeicherbremse genutzt werden. Insbesondere läÃt sich mit der Auswerteinrichtung automatisch der VerschleiÃzustand der Bremse feststellen. Dabei nutzt die Auswerteinrichtung die MeÃwerte, welche von der MeÃeinrichtung laufend zur Verfügung gestellt werden. Die MeÃsignale geben Auskunft über den VerschleiÃzustand der Bremsbeläge, wenn die Auswerteinrichtung den zwischen einer Start-und einer Endposition der Gehäuseteile bei einem Brems-oder Lüftvorgang der Federspeicherbremse zurückgelegten Weg ermittelt. Je länger dieser Weg ist, desto weiter ist der Verschleià der Beläge fortgeschritten.
Ebenso zweckmäÃig ist es, wenn die Auswerteinrichtung alternativ oder ergänzend die Zeit ermittelt, welche die Gehäuseteile bei einem Brems-oder Lüftvorgang benötigen, um von ihrer Start-in ihre Endposition zu gelangen. Die Lange des Zeitintervalls, welches vom Beginn des Auseinanderfahrens bzw. SchlieÃens der Federspeicherbremse vergeht, gibt einen direkten Hinweis auf den Zustand der gesamten Bremse. So muà von einem Defekt der Lüfteinrichtung ausgegangen werden, wenn die Lüfteinrichtung für das Lüften mehr Zeit benötigt als eine maximal zulässige Dauer. Ebenso kann von einem Defekt der Betätigungseinrichtung ausgegangen werden, wenn das selbsttätige SchlieÃen der Bremse nicht innerhalb einer bestimmten Zeit erfolgt ist. Folglich ist es günstig, wenn die Auswerteinrichtung das Ergebnis der jeweiligen Auswertung mit einem diesem Ergebnis zugeordneten Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches ein Signal abgibt. In Anbetracht der oft rauhen, wechselnde äuÃere Einflüsse mit sich bringenden Bedingungen, in denen erfindungsgemäÃe Federspeicherbremsen eingesetzt werden, ist es in diesem Zusammenhang zweckmäÃig, wenn die Auswerteinrichtung ein eine Störung anzeigendes Signal erst dann abgibt, wenn das Ergebnis der Auswertung unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs von dem diesem Ergebnis zugeordneten Sollwert abweicht.
Eine einfache Ãberprüfung des Betriebs-und VerschleiÃzustandes einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse kann dadurch ermöglicht werden, daà die Auswerteinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verkoppelt ist, welche in Abhängigkeit von dem von der Auswerteinrichtung abgegebenen Signal ein optisches oder akustisches Signal abgibt. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, die Signale der Auswerteinrichtung an einen zentralen Ãberwachungs-und Steuerstand zu übertragen.
Indem die Auswerteinrichtung von einem der Gehäuseteile getragen ist, wird eine kompakte Baueinheit zur Verfügung gestellt, welche lediglich an wenige, unempfindliche Versorgungs-und ggf. Signalübertragungsleitungen angeschlossen werden muÃ. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn auch die Ventilkombination zum Steuern der Lüfteinrichtung auf einem Gehäuseteil angeordnet ist.
Das SchlieÃverhalten einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse kann auf einfache Weise dadurch bestimmt werden, daà bei Vorhandensein einer Steuereinrichtung, einer Ventilkombination und einer Auswerteinrichtung die Steuereinrichtung die Ventilkombination in Abhängigkeit von Signalen der Auswerteinrichtung steuert. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Lüfteinrichtung mittels einer unabhängig von der Steuereinrichtung betätigbaren Stelleinrichtung von einem ersten in einen zweiten Betriebszustand bringbar ist. Eine solche Stelleinrichtung kann beispielsweise einen Schieber betätigen, in dessen einer Stellung Druckfluid aus der Lüfteinrichtung entweicht, während in seiner anderen Stellung Druckfluid in die Lüfteinrichtung strömt. Die manuell betätigbare Einrichtung ermöglicht bei Wartungsarbeiten ein Ãffnen und SchlieÃen der Bremse unabhängig von Signalen der Steuereinrichtung.
Des weiteren kann mit der unabhängig von der Steuereinrichtung arbeitenden Stelleinrichtung das SchlieÃ-und/oder Lüftverhalten einer erfindungsgemäÃen Bremse eingestellt werden. Dies wird erfindungsgemäà dadurch ermöglicht, daà die Auswerteinrichtung bei einer manuell herbeigeführten Ãffnung die für die darauf erfolgende Entspannung der Lüfteinrichtung ermittelte Zeit als Sollwert abspeichert, der bis zur Vorgabe eines neuen Sollwerts bei allen folgenden SchlieÃvorgängen einzuhalten ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die aus der MeÃeinrichtung, der Auswerteinrichtung und der Steuereinrichtung gebildete Einheit nach Art eines lernenden Systems, welches bei gröÃtmöglicher Flexibilität an die verschiedensten Bremsaufgaben angepaÃt werden kann. Dabei erweist sich die beschriebene, einfache Einstellbarkeit der SchlieÃzeit insbesondere dann als vorteilhaft, wenn Förderbänder beträchtlicher Länge, wie sie unter Tage gegeben sind, durch mehrere beabstandet zueinander an ihnen angeordnete, erfindungsgemäÃe Federspeicherbremsen abgebremst werden sollen. Indem die Bremsung kaskadiert mit zeitlicher Verzögerung durchgeführt wird, können die Bänder in ihrer Förderrichtung zeitlich versetzt allmählich abgebremst werden. Auf diese Weise kann die andernfalls bestehende Gefahr eines Aufwerfens der Bänder aufgrund der ihnen jeweils eigenen kinetischen Energie vermieden werden.
Eine weitere Verbesserung der Betriebssicherheit und des Verhaltens einer erfindungsgemäÃen Federspeicherbremse im Falle einer Störung kann dadurch erreicht werden, daà eine Drucküberwachungseinrichtung vorgesehen ist, die den Druck des Druckfluids überwacht, welches in einer die Lüftvorrichtung mit Druckfluid versorgenden Versorgungsleitung enthalten ist. Im Fall eines Druckverlustes gibt eine solche Drucküberwachungseinrichtung ein Alarmsignal ab, welches beispielsweise verhindert, daà der Versuch gemacht wird, die Federspeicherbremse mit einem unzureichenden Druck des Druckmediums zu lüften.
Eine in der Praxis besonders wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daà die Auswerteinrichtung einen Signalgeber umfaÃt, dessen Signal einen Anfangszustand setzt. Die Möglichkeit des Setzens eines Ausgangszustands in Abhängigkeit von einem entsprechenden Signal ist beispielsweise dann von Bedeutung, wenn nach Wartungsarbeiten der Zustand der Federspeicherbremse neu eingerichtet worden ist und damit einhergehend die Bezugspunkte der von der MeÃeinrichtung überwachten GröÃen sich verändert haben. Indem die Auswerteinrichtung durch ein Signal in einen bestimmten Zustand gebracht wird, bei dem die jeweils aktuellen Bezugspunkte als Ausgangswerte für die im folgenden durchgeführten Messungen und Auswertungen gesetzt werden, ist es grundsätzlich möglich, jeden Betriebszustand der Federspeicherbremse als Anfangszustand zu definierten.
Dies ermöglicht einerseits eine vielseitige Verwendbarkeit und eine einfache Anpassung der Auswerteinrichtung an verschiedenste Betriebsbedingungen.
Andererseits ist so sichergestellt, daà die Messung und Auswertung stets unter hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit optimalen Randbedingungen durchgeführt wird.
Günstig ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn die Auswerteinrichtung einen berührungslos betätigbaren Schalter umfaÃt, der bei einer Betätigung das betreffende Signal zum Setzen des Anfangszustands erzeugt. Ein solcher Schalter ermöglicht es auf einfache Weise, unerlaubten Fremdeingriffen vorzubeugen, indem er verdeckt in einem Gehäuse der Auswerteinrichtung eingebaut und über eine von auÃerhalb berührungslos wirkende Betätigungskraft ausgelöst wird. Dies kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daà der Schalter ein magnetempfindliches Schaltorgan umfaÃt.
Sofern es vorgesehen ist, die Auswerteinrichtung durch ein Signal in einen Anfangszustand versetzen zu können, sollte dies nur dann möglich sein, wenn sich die Federspeicherbremse oder das von der Federspeicherbremse gebremste Aggregat in einem bestimmten Betriebszustand befindet. Auf diese Weise kann verhindert werden, daà durch Manipulationen eine an sich im verschlissenen Zustand befindliche Federspeicherbremse weiter betrieben wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch : Fig. 1 eine Federspeicherbremse in einer Seitenansicht ; Fig. 2 die Federspeicherbremse nach Fig. 1 in einer ausschnittsweisen, längsgeschnittenen Darstellung ; Fig. 3 eine Ausgestaltung der Federspeicherbremse gemäà Fig. 1 in einem Längsschnitt ; Fig. 4 eine bei einer Federspeicherbremse gemäà Fig. 3 verwendete Ventilkombination in schematischer Darstellung.
In den Figuren sind identische Bauelementen mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die in den Figuren dargestellten Federspeicherbremse 1 bzw. 100 weisen jeweils einen ersten Gehäuseteil 2 auf, der einen koaxial zur Längsachse L des Gehäuseteils 2 angeordneten Lüftraum 3 und eine sich daran anschlieÃende, ebenfalls koaxial zur Längsachse L angeordnete Zylinderöffnung 4 aufweist. Deren Durchmesser ist geringer als der Durchmesser des Lüftraums 3. Darüber hinaus ist in dem Gehäuseteil 2 eine ebenfalls zylindrische Kammer 5 ausgebildet, die sich achsparallel zur Längsachse L des Gehäuseteils 2 erstreckt. Ãber eine koaxial zur Längsachse L2 der Kammer 5 positionierte Ãffnung 6 ist die Kammer 5 mit dem Lüftraum 3 verbunden.
Benachbart zur Ãffnung 6 mündet in dem Lüftraum 3 eine Druckversorgungsleitung 3a. Die Druckversorgungsleitung 3a ist an eine nicht gezeigte Druckerzeugungseinrichtung angeschlossen, mit der Druckluft in den Lüftraum 3 zum Lüften der Federspeicherbremse 1 bzw. 100 gepreÃt werden kann. Auf diese Weise ist eine Lüfteinrichtung gebildet, mit welcher die Federspeicherbremse 1 bzw. 100 aus ihrer SchlieÃstellung in eine geöffnete Stellung gebracht werden kann.
Koaxial zur Längsachse L2 der Kammer 5 ist ein MeÃstab 7 angeordnet, der an dem der Ãffnung 6 gegenüberliegenden Ende 8 der Kammer 5 fest im Gehäuseteil 2 eingespannt ist. Der MeÃstab 7 umfaÃt eine Vielzahl von im einzelnen nicht gezeigten, in Längsrichtung des Stabes hintereinander angeordneten Kontakten, welche bei Einwirkung eines Magnetfeldes geschaltet werden. Dabei ist die Länge des MeÃstabes 7 so bemessen, daà sein dem Lüftraum 3 zugeordnetes Ende am lüftraumseitigen Ausgang der Ãffnung 6 positioniert ist.
Gleichzeitig ist der MeÃstab 7 durch die Ãffnung 9 einer Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 geführt, welche verschiebbar gelagert in der Kammer 5 sitzt. Die Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 ist über ein hülsenförmiges, den MeÃstab 7 in Richtung des Lüftraums 3 umgebendes Verbindungsglied 11 mit einem Kolben 12 verbunden, der innerhalb des Lüftraums 3 koaxial zur Längsachse L verschiebbar ist.
Der Kolben 12 ist über einen hülsenförmigen, in der Zylinderöffnung 4 verschiebbar sitzenden Kolbenrohrabschnitt 13 Teil eines zweiten Gehäuseteils 14 der Federspeicherbremse 1,100. Die Gehäuseteile 2 und 14 sind auf diese Weise koaxial zur Längsachse L und relativ zueinander bewegbar geführt.
Der MeÃstab 7 und die Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 sind Teile einer MeÃwerterfassungseinrichtung, die darüber hinaus eine beim Beispiel der Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Auswert-und Anzeigeinrichtung umfaÃt. Die MeÃwerterfassungseinrichtung erfaÃt die sich bei einer Bewegung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 gegenüber dem MeÃstab 7 ergebende Ãnderung des Schaltzustandes der Kontakte des MeÃstabes 7 und ermittelt daraus den mit der Ãnderung der relativen Lage der Gehäuseteile 2,14 übereinstimmenden, von dem MeÃstab 7 relativ zur Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 zurückgelegten Weg.
Der Vorteil der koaxial-bzw. achsparallelen Anordnung der Gehäuseteile 2,14, der Kammer 5 und des MeÃstabes 7 besteht darin, daà sich auf diese Weise ein kompakte Bauform der Federspeicherbremse 1,100 erreichen läÃt, die gleichzeitig einen optimalen Schutz der einzelnen Bauteile gegen eine Beschädigung von auÃen ermöglicht.
Der Kolbenrohrabschnitt 13 des Gehäuseteils 14 ist an seinem vom Kolben 12 abgewandten Ende mit einem Ventil- und Leitungsblock 15 verbunden und umgibt einen in ihm sitzenden und achsial verschiebbar gelagerten Federführungsbolzen 16, der ebenfalls koaxial zur Längsachse L der Gehäuseteile 2,14 angeordnet ist. Der Führungsbolzen 16 weist einen dem Ventil-und Leitungsblock 15 zugeordneten Kopfabschnitt 16a auf, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des Kolbenrohrabschnitts 13 entspricht. In Richtung des Kolbens 12 schlieÃt sich an den Kopfanschnitt 16a ein stabförmiger längerer Abschnitt 16b an, dessen vom Kopfabschnitt 16a abgewandtes Ende in einer Hülse 17 des ersten Gehäuseteils 2 verschiebbar gelagert ist.
Der stabförmige Abschnitt 16b des Federführungsbolzens 16 bildet die Führung für ein eine Betätigungseinrichtung darstellendes Tellerfederpaket 18, das zwischen der Hülse 17 und den Kopfabschnitt 16a des Federführungsbolzens 16 gespannt ist.
Zwischen dem Ventil-und Leitungsblock 15 und der ihm zugeordneten Stirnseite des Kopfs 16a des Federführungsbolzens 16 ist ein Fluidpolster 19 eingeschlossen, welches über eine zentrale Leitung 20 des Ventil-und Leitungsblocks 15 an einen Druckspeicher 21 angeschlossen ist. In dem Druckspeicher 21 ist druckbeaufschlagt ein inkompressibles Fluid, beispielsweise ein Ãl, gespeichert.
Durch ein im Ventil-und Leitungsblock 15 in die zentrale Leitung 20 geschaltetes Rückschlagventil 22 wird verhindert, daà Fluid vom Fluidpolster 19 zum Druckspeicher 21 strömt. Vor und hinter dem Rückschlagventil 22 münden der Anfang bzw. das Ende einer Umgehungsleitung 23 in der zentralen Leitung 20. In Abhängigkeit von der Stellung eines in die Umgehungsleitung 23 geschalteten, nicht dargestellten Ventils kann das Rückschlagventil 22 umgangen werden, um das Fluidpolster 17 durch Betätigung der Lüfteinrichtung in den Druckspeicher 21 zurückzudrücken.
An die AuÃenseite des ersten Gehäuseteils 2 ist ein Gelenkzapfen 25 angeformt, der die Schwenkachse für einen ersten Bremszangenarm 26 bildet. Ebenso ist am zweiten Gehäuseteil 14 ein Gelenkzapfen 27 angeformt, an dem einem zweiten Bremszangenarm 28 schwenkbar gelagert ist.
Ãber ein Gelenkglied 29 sind die Bremszangenarme 26,28 darüber hinaus gelenkig derart miteinander verbunden, daà ein Ineinanderfahren der Gehäuseteile 2,14 ein Auseinanderschwenken der von den Bremszangenarme 26,28 getragenen Bremsbelägen 30,31 bewirkt, während durch das Auseinanderfahren der Gehäuseteile 2,14 die Bremszangenarme 26,28 in ihre Bremsstellung gebracht werden.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Federspeicherbremse 1 wird zum Anfahren einer im Stillstand durch die Federspeicherbremse 1 gebremsten, nicht dargestellten Maschine der Lüftraum 3 über die Druckversorgungsleitung 3a mit als Druckfluid verwendeter Druckluft beaufschlagt. Der Kolben 12 wird dabei in die in Fig. 2 dargestellte Lage bewegt, so daà das Gehäuseteil 14 und das Gehäuseteil 2 ineinander gefahren werden. Dabei wird über die Auswerteinrichtung anhand des aus der Bewegung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 gegenüber dem MeÃstab 7 sich ergebenden MeÃsignals der Start-und Endpunkt des Lüftwegs ermittelt. Sind diese Punkte gegenüber ihrer Lage im Neuzustand der Bremsbeläge 30,31 auÃerhalb eines maximal zulässigen Bereichs verschoben, so gibt die Auswerteinrichtung über ihre Anzeigeeinrichtung ein Warnsignal aus.
Im Fall einer Störung wird der Lüftraum 3 schlagartig druckentlastet, so daà die Gehäuseteile 2,14 durch die Federkraft des Tellerfedernpakets 18 selbsttätig auseinander gefahren werden, bis sich die Bremsbacken 30,31 in der Bremsposition befinden. In dieser Stellung wird die Maschine durch die Kraft des Tellerfedernpakets 18 gebremst.
Wird aufgrund von Verschleià der Druck des Fluidpolsters 19 kleiner als der Druck des im Druckspeicher 21 enthaltenen Fluids, so wird das Fluidpolster mittels durch die zentrale Leitung 20 nachströmendes Fluid aufgefüllt. Auf diese Weise wird der Verschleià der Bremsbeläge 30,31 selbsttätig kompensiert.
Die in Fig. 3 dargestellte Federspeicherbremse 100 arbeitet grundsätzlich wie die in den Figuren 1 und 2 dargestellte. Zusätzlich weist sie jedoch folgende Merkmale und Funktionen auf : Der Gehäuseteil 2 der Federspeicherbremse 100 trägt auf seiner Oberseite eine Ventilkombination 101 und eine Auswerteinrichtung 102, welche eine Steuereinrichtung umfaÃt.
Die Ventilkombination 101 ist nach Art eines 3/2- Wegeventil ausgebildet und besitzt einen Anschluà A, an welchen der Druckluftanschluà 3a des Lüftraums 3 der Federspeicherbremse 100 angeschlossen ist, einen Druckluftanschluà P und einen Abströmausgang R.
Die Ventilkombination 101 selbst ist durch ein mittels eines Vorsteuerventils 103 vorgesteuertes Hauptventil 104 und ein steuerbares Drosselrückschlagventil 105 gebildet.
Das Drosselrückschlagventil 105 ist zwischen den Anschluà A der Ventilkombination 101 und den neben dem Druckluftanschluà P und dem Abströmausgang R dritten Anschluà A'des Hauptventils 104 geschaltet. Sowohl das Vorsteuerventil 103 als auch das Drosselrückschlagventil 105 sind über nicht dargestellte Steuerleitungen an die ihnen jeweils zugeordneten, ebenso nicht dargestellten Steuerausgängen der Steuereinrichtung der Auswerteinrichtung 102 angeschlossen.
Das Vorsteuerventil 103 weist einen elektro-magnetisch betätigbaren, im einzelnen nicht dargestellten Stellantrieb auf, welcher bei elektrischer Erregung einen im einzelnen ebenso nicht dargestellten Ventilschieber so verschiebt, daà der Zuströmweg eines ebenfalls nicht im einzelnen gezeigten Arbeitskolbens frei gegeben ist. Bei dieser Stellung des Arbeitskolbens ist der Druckluftanschluà P der Ventilkombination 101 mit ihrem Anschluà A verbunden. Bei Abschaltung der elektrischen Energie wird der elektro-magentische Stellantrieb wirkungslos, so daà der Zuströmweg des Arbeitskolbens geschlossen und der Arbeitskolben von Druckluft entlastet wird. Daraufhin wird der Arbeitskolben von einer Rückstellfeder 106 in seine Ruhestellung gebracht, in welcher der Anschluà A der Ventilkombination 101 mit ihrem Abströmausgang R verbunden ist.
Der nicht dargestellte Ventilschieber kann zusätzlich zu der Betätigung durch das Vorsteuerventil 103 manuell über eine Stelleinrichtung 108 in seine Arbeitsstellungen bewegt werden. Die Stelleinrichtung 108 geht dabei über die elektro-magnetische Vorsteuerung des Vorsteuerventils 103 hinweg, so daà die Ventilkombination 101 im vollen Funktionsumfang manuell betätigt werden kann.
Das Drosselrückschlagventil 105 umfaÃt drei parallel geschaltete Durchgangskanäle 105a, 105b, 105c, über die der Anschluà A'des Hauptventils 104 mit dem Anschluà A der Ventilkombination 101 verbunden ist. In dem ersten Durchgangskanal 105a ist ein Rückschlagventil 109 angeordnet, welches bei in Richtung des Ausgangs A strömender Druckluft geöffnet ist. Im zweiten und dritten Durchgangskanal 105b, 105c sitzt jeweils eine Drossel 110,111.
Die Drosselwirkung der Drossel 111 kann durch eine Veränderung ihres freien Strömungsquerschnitts mittels eines hier nicht gezeigten Stellantriebs verändert werden. Erforderlichenfalls ist der Stellantrieb der Drossel 111 zu diesem Zweck ebenfalls mit der Steuereinrichtung der Auswerteinrichtung 102 verbunden.
Die Drosselwirkung der Drossel 110 ist dagegen unveränderlich bei der Herstellung festgelegt worden.
Der Druck der im Druckluftanschluà P anstehenden Druckluft wird durch eine Drucküberwachungseinrichtung 112 überwacht. Diese umfaÃt einen im einzelnen nicht dargestellten Schalter, welcher sich bei ausreichend hohem Druck in einem geöffneten Zustand befindet. Fällt der Druck in dem Druckluftanschluà P unter einen Mindestwert, so schlieÃt der Schalter und die Drucküberwachungseinrichtung 112 gibt ein Alarmsignal an die Auswerteinrichtung 102 und/oder eine nicht dargestellte Steuerzentrale ab.
Um die Auswerteinrichtung 102 in einen Anfangszustand versetzen zu können, in welchem beispielsweise die jeweils aktuellen Positionen der Gehäuseteile 2,14 relativ zueinander als BezugsgröÃe für die Messungen und Auswertungen während des nachfolgenden Betriebs gesetzt sind, ist die Auswerteinrichtung 102 mit einem Schalter 113 ausgestattet. Der Schalter 113 ist von auÃen unsichtbar verdeckt im Gehäuse der Auswerteinrichtung 102 angeordnet. Er ist nach Art eines Reed-Kontaktes mit einem magnetempfindlichen Schaltorgan ausgestattet, welches seine Schaltstellung bei Einwirken einer magnetischen Kraft ändert. So kann der Schalter 113 durch einen auf der AuÃenseite des Gehäuses der Auswerteinrichtung 102 angeordneten Magneten in einen Schaltzustand gebracht werden, in welchem er ein Signal zum Setzen der Anfangsbedingungen abgibt, von denen die Auswerteinrichtung 102 im folgenden ausgeht.
Das Setzen der Ausgangsbedingungen ist beispielsweise dann erforderlich, wenn die Bremsbacken erneuert oder andere VerschleiÃteile neu justiert oder ersetzt worden sind. In diesem Fall wird die Federspeicherbremse 100 manuell in die Bremsstellung gefahren und die dann gemessene relative Stellung der Gehäuseteile 2,14 als BezugsgröÃe für die weitere Auswertung gespeichert. Um diese Speicherung auszulösen wird ein geeignet starker Magnet auf die AuÃenseite der Auswerteinrichtung 102 gesetzt, so daà der Schalter 113 schlieÃt. Das SchlieÃen des Schalters 113 gibt ein Signal, welches die Auswerteinrichtung 102 veranlaÃt, die aktuelle relative Lage der Gehäuseteile 2,14 als Ausgangszustand zu speichern, von dem ausgehend die Messungen und Auswertungen im weiteren Betrieb der Federspeicherbremse 100 durchgeführt werden.
Dabei erfolgt das Setzen der Anfangsbedingungen nur dann, wenn die Auswerteinrichtung 102 durch Vergleich der aktuellen relativen Lage der Gehäuseteile 2,14 mit einem in ihr abgespeicherten Mindestwert feststellt, daà die VerschleiÃgrenze noch nicht erreicht und ein ordnungsgemäÃer Betrieb der Federspeicherbremse 100 noch möglich ist.
Zur Einstellung der Begrenzung des bei einem Lüftvorgang zurückgelegten Weges sind Justierschrauben 114,115 vorgesehen. In der Lüftstellung zentrieren die Justierschrauben 114,115 die Lage der Bremsbacken 30,31 bezüglich der Bremsscheibe und sorgen für einen optimalen Abstand zwischen den Bremsbacken 30,31 und der Bremsscheibe.
Zum Lüften der Federspeicherbremse 100 wird das Hauptventil 104 in der beschriebene Weise über das Vorsteuerventil 103 betätigt, so daà Druckluft von dem Druckluftanschluà P über das geöffnete Rückschlagventil 109 des Drosselrückschlagventils 105 ungehindert zum Anschluà A der Ventilkombination 101 und von diesem in den Lüftraum 3 strömt. Wird dagegen das Vorsteuerventil 103 abgeschaltet und von dem Hauptventil 104 in der beschriebenen Weise die Verbindung zwischen dem Anschluà A und dem Abströmausgang R der Ventilkombination 101 hergestellt, so sperrt das Rückschlagventil 109. Die GröÃe des Volumenstroms der aus dem Lüftraum 3 auströmenden Luft wird damit nur durch die Drosseln 110 und 111 bestimmt. Dabei stellt die festgelegte Ãffnung der Drossel 110 sicher, daà auch dann ein SchlieÃen der Federspeicherbremse 100 erfolgt, wenn die verstellbare Drossel 111 aufgrund eines Defekts oder einer Fehleinstellung vollständig geschlossen ist. Durch eine Verstellung des Strömungsquerschnitts der Drossel 111 kann die Dauer des SchlieÃvorgangs verkürzt (groÃer Strömungsquerschnitt der Drossel 111) oder verlängert werden (kleiner Strömungsquerschnitt der Drossel 111).
Die Auswerteinrichtung 102 ist Teil einer MeÃwerterfassungseinrichtung, die zudem den MeÃstab 7, die Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 sowie eine nicht dargestellte Anzeigeeinrichtung umfaÃt, welche in Abhängigkeit von Signalen der Auswerteinrichtung optische oder akustische Signale abgibt. Die Auswerteinrichtung 102 erfaÃt die sich bei einer Bewegung der Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 gegenüber dem MeÃstab 7 ergebende Ãnderung des Schaltzustandes der Kontakte des MeÃstabes 7 und ermittelt daraus den mit der Ãnderung der relativen Lage der Gehäuseteile 2,14 übereinstimmenden, von dem MeÃstab 7 relativ zur Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 zurückgelegten Weg.
Zusätzlich wird in der Auswerteinrichtung 102 die für die relative Lageänderung der Gehäuseteile 2,14 zwischen der Start-und Endposition eines Brems-bzw. Lüftvorgangs benötigte Zeit erfaÃt. Dies erfolgt dadurch, daà die Auswerteinrichtung 102 die Zeit erfaÃt, welche vergeht, bis ausgehend von dem der Startposition zugeordneten Kontakt des MeÃstabes 7 der Kontakt erreicht ist, welcher der Endposition zugeordnet ist.
In einem nicht gezeigten Speicher der Auswerteinrichtung 102 sind den ermittelten GröÃen"Weg"bzw."Zeit" zugeordnete Sollwerte abgelegt, mit denen die ermittelten GröÃen von der Auswerteinrichtung 102 verglichen werden.
Gleichzeitig sind den einzelnen Sollwerten zugeordnete Toleranzbereiche in der Auswerteinrichtung 102 abgespeichert.
Die Auswerteinrichtung 102 vergleicht während des Betriebs der Federspeicherbremse 100 einerseits den bei einem Lüfthub oder einen SchlieÃvorgang der Federspeicherbremse 1 ermittelten Weg unter Berücksichtigung des jeweiligen Toleranzbereichs mit dem zugeordneten Sollwert. Stellt sich dabei heraus, daà der Lüfthub zu gering ist, um ein sicheres Abheben der Bremse von der Bremscheibe zu gewährleisten, so gibt die Auswerteinrichtung 102 ein entsprechendes Signal an die nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung ab. Diese erzeugt daraufhin ein dem jeweiligen Fehler zugeordnetes optisches und/oder akustisches Warnsignal. Ist der beim Lüftvorgang zurückgelegte Weg jedoch zu groÃ, so deutet dies auf eine fehlerhafte Einstellung der Begrenzung der des Lüftweges hin und es wird wiederum ein entsprechendes Warnsignal von der Anzeigeeinrichtung abgegeben. Wird dagegen bei einem Bremsvorgang festgestellt, daà die erreichte Bremsendstellung einen Mindestwert unterschreitet, so wird ebenfalls ein Warnsignal abgegeben.
Der Vergleich der bei einem Stellvorgang der Lüfteinrichtung vergehenden Zeit mit den zugeordneten, um den jeweiligen Toleranzbereich erweiterten Sollwerten ermöglicht darüber hinaus die Ãberprüfung der Funktion der Federspeicherbremse 100 im Ganzen. So deutet der Umstand, daà eine zu lange Zeit für den Lüftvorgang benötigt wird, darauf hin, daà die Druckluftzufuhr unzureichend ist, was beispielsweise durch einen zu niedrigen Druck der Druckluft, Undichtigkeiten in der Vorrichtung oder erhöhte Reibung aufgrund von Verschleià oder Verschmutzung verursacht sein kann. Ebenso gibt die für den SchlieÃvorgang benötigte Zeit Auskunft über die Funktionstüchtigkeit der Betätigungseinrichtung, welche das SchlieÃen der Feststellbremse 100 bei Druckluftentlastung des Lüftraums 3 bewirkt.
Um das SchlieÃverhalten der Federspeicherbremse 100 kontrollieren zu können, kann die Auswerteinrichtung 102 darüber hinaus die zwischen dem Beginn eines manuell ausgelösten SchlieÃvorgangs und dessen Ende liegende Zeit ermitteln und aus den entsprechenden Werten eine Vorgabezeit bestimmen, die bei den folgenden SchlieÃvorgängen eingehalten werden muÃ. Zu diesem Zweck wird bei zuvor manuell gelüfteter Federspeicherbremse 100 das Hauptventil 104 manuell durch die Stelleinrichtung 108 in die Entlüftungsstellung gebracht, in welcher Druckluft aus dem Lüftraum 3 zum Abströmausgang R der Ventilkombination 101 strömt. Die verstellbare Drossel 111 wird dabei so eingestellt, daà die gewünschte SchlieÃdauer erreicht wird.
Sobald die Gehäuseteile 2,14 sich einander bis zu einem bestimmten Punkt angenähert haben, beginnt die Auswerteinrichtung 102 die Zeit aufzuzeichnen, welche vergeht, bis ein definierter, stets gleicher Abschnitt des beim SchlieÃen der Federspeicherbremse 100 von den Gehäuseteilen 2,14 zurückgelegt Weges durchlaufen ist.
Aus der für diesen bestimmten, festgelegten Wegabschnitt benötigten Zeit wird die Gesamtzeit hochgerechnet, welche unter normalen Bedingungen für das SchlieÃen der Federspeicherbremse 100 unter den vorgegebenen Abströmbedingungen erreicht werden muÃ. Die derart ermittelte Vorgabezeit bildet den Sollwert für die weiteren SchlieÃvorgänge der Federspeicherbremse 100.
Durch die Messung der für ein bestimmtes festgelegtes Fenster des beim SchlieÃvorgang zurückgelegten Weges benötigten Zeit kann die jeweilige Vorgabezeit unabhängig von dem jeweils tatsächlich benötigten Weg ermittelt werden.
Auf diese Weise ist ein selbstlernendes System geschaffen, welches es in vorteilhafter Weise ermöglicht, die Funktion der Federspeicherbremse 100 an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.
Bezugszeichenliste : 1,100 Federspeicherbremse 2 erster Gehäuseteil 3 Lüftraum 3a Druckversorgungsleitung 4Zylinderöffnung 5 Kammer 6,9 Offnung 7 MeÃstab 8 Ende der Kammer 5 10 Magnetfelderzeugungseinrichtung 11 hülsenförmiges Verbindungsglied 12 Kolben 13 Kolbenrohrabschnitt 14 Gehauseteil 15 Ventil-und Leitungsblock 16 Federführungsbolzen 16a Kopfabschnitt des Federführungsbolzens 16b Abschnitt des Federführungsbolzens 17 Hülse 18 Tellerfederpaket 19 Fluidpolster 20 zentrale Leitung 21 Druckspeicher 22 Rückschlagventil 23 Umgehungsleitung 25,27 Gelenkzapfen 26 erster Bremszangenarm 28 zweiter Bremszangenarm 29 Gelenkglied 30,31 Bremsbeläge 101 Ventilkombination 102 Auswerteinrichtung 103 Vorsteuerventil 104 Hauptventil 105 Drosselrückschlagventil 105a, 105b, 105c Durchgangskanäle 106 Rückstellfeder 108 Stelleinrichtung 109 Rückschlagventil 110,111 Drosseln 112 Drucküberwachungseinrichtung 113 Schalter 114,115 Justierschrauben A Anschluà der Ventilkombination 101 A'dritter Anschluà des Hauptventils 104 L Längsachse der Gehäuseteile 2,14 L2 Längsachse der Kammer 5 P Druckluftanschluà R Abströmausgang
Next Patent: GEAR SYSTEM HAVING NESTED MODULES