Titel: Untersuchungen an Lamellensenksperrbremsen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 193–194)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326054

Untersuchungen an Lamellensenksperrbremsen.

Von Dipl.-Ing. A. Bergmann.

Unter den zahlreichen Einrichtungen, die Geschwindigkeit sinkender Lasten zu regeln, lassen sich zwei Hauptklassen unterscheiden: elektrische und mechanische Senkbremsen. Die letztere Klasse zerfällt wieder in zwei Gruppen: gesteuerte und selbsttätige Bremsen. Die Ausführungen der ersten Gruppe, zu der die gewöhnlichen, von Hand betätigten Backen- und Bandbremsen gehören, kann man nicht immer verwenden, da eine Steuerung von Hand an Kranen, bei denen der Führerstand nicht an die Katze angeschlossen ist, sich nur schwer durchführen läßt.

Die Gruppe der selbsttätigen Bremsen umfaßt die Schleuder- und die Senksperrbremsen. Bei den Schleuderbremsen benutzt man zum Anziehen der Bremse die Fliehkraft eines entsprechend ausgebildeten Konstruktionsteiles, der in das Windwerk eingebaut ist und durch die sinkende Last in Drehung versetzt wird. Daraus ergibt sich zunächst der Uebelstand, daß die Bremse erst von einer bestimmten Geschwindigkeit ab in Tätigkeit tritt, und daß zum Festhalten der schwebenden Last stets noch eine besondere Haltebremse notwendig wird. Sodann richtet sich das Bremsmoment nicht nach der Größe der angehängten Last, sondern! nach der Senkgeschwindigkeit. Kleine Lasten können I daher im Gegensatz zu den Erfordernissen der Praxis nicht so schnell gesenkt werden wie große. Aus diesen Gründen finden die Schleuderbremsen nur als Schutz gegen das Ueberschreiten gewisser Geschwindigkeitsgrenzen Verwendung.

Textabbildung Bd. 326, S. 193
Textabbildung Bd. 326, S. 193

Die zweite Art der selbsttätigen mechanischen Senkbremsen verwertet den zuerst von Weston ausgeführten Gedanken, eine Reibkupplung durch das Lastmoment zu schließen und die Bewegung der einen Kupplungshälfte im Sinne des Lastsinkens durch ein einseitig wirkendes Sperrwerk zu verhindern. Durch diese Sperrung und den Reibungsschluß, den man zur Sicherheit größer macht, als erforderlich wäre, wird die gehobene Last freischwebend festgehalten. Das Lastsenken verlangt stets einen äußeren Antrieb. Da es je nach der Konstruktion auf zwei prinzipiell verschiedene Arten herbeigeführt werden kann, so hat man zu unterscheiden:

1. Lastdruckbremsen; die Bremse bleibt während des ganzen Senkvorganges so geschlossen, wie sie es während des Anhebens und Festhaltens der Last war; der äußere Antrieb dient dazu, den Ueberschuß des die Last festhaltenden Reibungsmomentes zu überwinden.

2. Lüftsenksperrbremsen; bei ihnen lüftet der äußere Zutrieb die Kupplung und vermindert dadurch das die Last festhaltende Reibungsmoment, so daß die Last für das Sinken freigegeben wird.

Die Lastdruckbremsen arbeiten beim Senken mit verhältnismäßig hohen Reibungswiderständen, die um so bedeutender werden, je größer man den Ueberschuß des die freischwebende Last festhaltenden Reibungsmomentes gemacht hatte. Man muß sich also mit einer geringen Sicherheit für das Festhalten der schwebenden Last begnügen oder den Motor beim Senken stark belasten. Aus diesem Grunde wendet, man Lastdruckbremsen in der Regel nur für mäßige Lasten und geringe Hubhöhen an. Bei schweren Kranen bevorzugt man die zweite Art der Weston-Bremse, bei der die Last durch Lüften der Bremse freigegeben wird; mit ihr soll sich die vorliegende Arbeit befassen.

Die praktischen Fig. 2. Ausführungen der Weston-Bremse zeigen konstruktiv mannigfache Verschiedenheiten, sind aber in ihrer Wirkungsweise völlig gleich und beruhen sämtlich auf dem Prinzip der schiefen Ebene. Bei der am meisten verbreiteten Konstruktion findet sich die schiefe Ebene in Form einer Schraube.

Fig. 1 und 2 zeigen eine derartige Bremse in einfachster Ausführung. Die Antriebswelle hat ein steilgängiges Flachgewinde; durch dieses preßt sich unter Einwirkung des Lastzuges das Lastritzel mit der Scheibe S2 gegen das Sperrad S und die zweite mit der Welle verkeilte Scheibe S1.

Dadurch wird bei Drehung der Antriebswelle in der Hubrichtung das Lastritzel mitgenommen und so die Last hochgewunden. Nach dem Aufhören des Antriebes verhindert die Sperrklinke die rückläufige Bewegung des ganzen Systems, da die drei Scheiben S, S1 und S2 auch weiterhin durch den Lastzug zusammengepreßt und so durch die Reibung an den Flächenpaaren I und II gekuppelt werden. Die Last wird daher freischwebend festgehalten, vorausgesetzt, daß das Reibungsmoment zwischen den Scheiben größer ist als das Lastmoment.

Um die Last zu senken, ist die Welle in dem der |194| Hubrichtung entgegengesetzten Sinne anzutreiben. Dabei schiebt sich das Lastritzel zurück, Anpressungsdruck und Reibungsmoment zwischen den Scheiben werden vermindert und die Last für die Sinkbewegung freigegeben; die noch verbleibende Reibung wirkt bremsend auf den Lastniedergang. Die sinkende Last versetzt das Lastritzel in drehende Bewegung. Solange nun die Winkelgeschwindigkeit des Lastritzels kleiner ist als die der Antriebswelle, wird das Lastritzel zurückgeschoben, die Bremse öffnet sich, Anpressungsdruck und Reibungsmoment werden dadurch geringer; wird sie größer, dann rückt das Lastritzel wieder gegen die Sperrscheibe vor, die Bremse schließt sich, Anpressungsdruck und Reibungsmoment nehmen zu; sind schließlich die Winkelgeschwindigkeiten einander gleich, so führt das Lastritzel in seitlicher Richtung keinerlei Bewegung aus, Anpressungsdruck und Reibungsmoment bleiben konstant. Es sei vorweg genommen, daß bei richtig durchgebildeten Konstruktionen Bremsdruck und Reibungsmoment beim Lastsenken durch Oeffnen und Schließen der Bremse im Anfang etwas auf- und abschwanken und dann allmählich eine konstante mittlere Größe annehmen.

Das Lastritzel wird zuweilen außer durch die sinkende Last auch noch von der äußeren Antriebskraft (Motor) unmittelbar angetrieben. Dieser Fall kann z.B. vorkommen, wenn die Last – insbesondere bei schnellem Einleiten des Senkvorganges – durch die Trägheit der von ihr zu beschleunigenden Teile, wie Lasttrommel und Vorgelege, in ihrer Bewegung so verzögert wird, daß die Drehgeschwindigkeit des Lastritzels stark hinter derjenigen der Antriebswelle zurückbleibt. Die Bremse lüftet sich dann vollständig, das Lastritzel wird gegen den Stellring T geschoben und so mit der Antriebswelle gekuppelt. Der unmittelbare Antrieb wirkt so lange, bis das Lastritzel vorzueilen beginnt und dadurch die Kupplung mit der Antriebswelle wieder aufhebt. Den meist sehr kurzen Weg, den das Lastritzel von der Drucknullage bis zur Kupplung mit der Antriebswelle zurückzulegen hat, nennt man das Lüftspiel.

Textabbildung Bd. 326, S. 194
Textabbildung Bd. 326, S. 194

Die mittlere Senkgeschwindigkeit ist gleich der Motorgeschwindigkeit; beim Abstellen des Motors schließt sich die Bremse und die Last wird freischwebend festgehalten.

Textabbildung Bd. 326, S. 194

Die Anordnungen (Fig. 3–6) verwenden statt einer einzigen mehrere zu einem System vereinigte Sperrscheiben; zwischen den einzelnen Sperrscheiben sitzen Lamellen, die bei freier Längsverschiebbarkeit mit dem Lastritzel auf Drehung gekuppelt sind. Auf diese Weise wird das Bremsmoment auf eine größere Anzahl von Flächen verteilt, und es werden günstigere Flächendrucke bei geringeren radialen Abmessungen erzielt.

(Fortsetzung folgt.)

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