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Dokumentenidentifikation DE112004000256T5 28.12.2006
Titel Negativbremsvorrichtung, Baumaschinen und Negativbremsverfahren
Anmelder Hitachi Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co., Ltd., Tokyo/Tokio, JP
Erfinder Honjou, Kouhei, Chiba, JP;
Date, Kenichirou, Ibaraki, JP;
Hoshino, Hiroyuki, Ibaraki, JP
Vertreter BEETZ & PARTNER Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 112004000256
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 05.02.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2004/001171
WO-Veröffentlichungsnummer 2004069729
WO-Veröffentlichungsdatum 19.08.2004
Date of publication of WO application in German translation 28.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.2006
IPC-Hauptklasse B66D 5/26(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Negativbremsvorrichtung zum Lösen einer Bremse unter Verwendung von Hydraulikdruck und zum Betätigen einer Bremse durch Unterbrechen des Hydraulikdrucks, auf Baumaschinen und auf ein Negativbremsverfahren.

STAND DER TECHNIK

Kräne, die mit dieser Art Negativbremsvorrichtung ausgestattet sind, sind im verwandten Gebiet bekannt (z. B. japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. H9-216793). Gemäß dieser Veröffentlichung sind auf beiden Seiten eines Bremskolbens Ölkammern vorgesehen, wobei die Negativbremsung beim Zuführen von Drucköl zu einer der Ölkammern gelöst wird, während eine Hydraulikbremse beim Zuführen von Drucköl zu der anderen Ölkammer gemäß der Betätigung eines Bremspedals betätigt wird. Wenn die Zufuhr von Öl zu einer Ölkammer zur Bremslösungsverwendung abgebrochen wird, wirkt wegen der Triebkraft einer Feder eine Negativbremsung.

Da bei der Vorrichtung in der oben erwähnten Veröffentlichung auf beiden Seiten des Bremskolbens Ölkammern vorgesehen sind und die Ölflüsse in jede Ölkammer zu steuern sind, ist die Konstruktion der Bremsvorrichtung kompliziert. Ferner tritt die Bremse in einen betriebslosen Zustand (freien Zustand) ein, wenn während der Bremsbetätigung die Druckölzufuhr zur Verwendung bei der Bremsbetätigung aus irgendeinem Grund (Anomalie) abgebrochen wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Negativbremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Hydraulikquelle; einen Negativbremsmechanismus, der in Reaktion auf die Zufuhr von Drucköl die Bremsung löst und durch Unterbrechen des Drucköls von der Hydraulikquelle veranlasst, dass eine Bremsung betätigt wird; ein Steuerventil, das den Druck von von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführtem Drucköl steuert; und eine Bremsbetätigungsvorrichtung, die das Steuerventil betätigt.

Ferner enthält eine Negativbremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hydraulikquelle; einen Negativbremsmechanismus, der in Reaktion auf die Zufuhr von Drucköl, das von der Hydraulikquelle zugeführt wird, die Bremsung löst und gemäß einer Verringerung des Drucks des zugeführten Drucköls die Bremskraft erhöht; ein Steuerventil, das den Druck von von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführtem Drucköl steuert; und eine Bremsbetätigungsvorrichtung, die das Steuerventil betätigt.

Vorzugsweise wird das Steuerventil in der Weise gesteuert, dass der Druck des von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführten Drucköls verringert wird, wenn die Bremsbetätigungsvorrichtung in einer Bremsbetätigungsrichtung betätigt wird.

Vorzugsweise ist der oben beschriebene Negativbremsmechanismus bei einer Winde vorgesehen, wobei die Bremsbetätigungsvorrichtung ein Bremspedal zur Bremsung der Winde ist.

Eine Negativbremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Hydraulikquelle; ein Druckreduzierventil, das den Hydraulikdruck von der Hydraulikquelle verringert, so dass der Sekundärdruck in Übereinstimmung mit der Zunahme eines Grads, in dem ein Vordrücker hineingedrückt wird, groß wird; einen Negativbremsmechanismus, der die Bremsung durch Sekundärdruck von dem Druckreduzierventil löst und veranlasst, dass die Bremsung in Reaktion auf das Abbrechen des Sekundärdrucks betätigt wird; ein Bremspedal, das in der Weise vorgesehen ist, dass es den Vordrücker gemäß einer Niederdrückoperation herauszieht; und ein Federelement, das den Vordrücker hineinschiebt, um die durch den Negativbremsmechanismus ausgeführte Bremsung zu lösen, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist.

Auf diese Weise kann der sicherere Negativbremsmechanismus mittels einer Universal-Druckreduzierventils auf unkomplizierte Weise konstruiert werden.

Das Druckreduzierventil kann eine Rückholfeder enthalten, die den Vordrücker in eine herausgezogene Stellung zurückholt, wobei das Federelement den Vordrücker gegen die Triebkraft der Rückholfeder hineinschieben kann.

Vorzugsweise ist ferner eine Einstelleinrichtung, die die Beziehung zwischen dem Grad der Betätigung des Bremspedals und dem Sekundärdruck einstellt, bereitgestellt. Die Einstelleinrichtung kann einen Veränderungsmechanismus enthalten, der einen Grad ändert, in dem der Vordrücker hineingedrückt ist, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist.

Große Vorteile können durch Einbau der Negativbremsvorrichtung in eine Baumaschine erzielt werden. Insbesondere ist die Negativbremsvorrichtung vorzugsweise in der Baumaschine vorgesehen, die eine Windentrommel; und einen Freifallschalter, der den freien Fall der Windentrommel anweist, enthält, und die die Drehung der Windentrommel zur Zeit des freien Falls bremst.

Ein Bremsverfahren gemäß der folgenden Erfindung verwendet ein Druckreduzierventil, das so eingestellt ist, dass der in Übereinstimmung mit dem Hineinschieben eines Vordrückers ausgegebene Sekundärdruck erhöht wird, wobei es verwendet wird, um zu veranlassen, dass eine Bremsvorrichtung anhand des Sekundärdrucks betätigt wird. Gemäß dem Verfahren wird der Sekundärdruck, der von dem Druckreduzierventil ausgegeben wird, an die Bremsvorrichtung als Bremslösedruck mit dem Vordrücker des Druckreduzierventils in einem hineingedrückten Zustand ausgegeben, wenn ein Bremsbetätigungselement in einem Nichtbetätigungszustand ist; wobei der Sekundärdruck, der ausgegeben wird, nachdem er durch Herausziehen des Vordrückers des Druckreduzierventils verringert worden ist, an die Bremsvorrichtung mit dem Bremsbetätigungselement in einem Betätigungszustand ausgegeben wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist ein Hydraulikschaltplan für eine Winde mit einer Negativbremsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines Druckreduzierventils einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3(a) und 3(b) sind jeweilige charakteristische Ansichten für das Reduzierventil aus 2;

4(a) ist eine Ansicht, die die Aktion zur Zeit der Nichtbetätigung eines Bremspedals zeigt und 4(b) ist eine Ansicht, die die Aktion zur Zeit des Niederdrückens des Bremspedals zeigt;

5 ist eine Ansicht, die den Betrieb zur Zeit eines Zwischengliedausfalls zeigt;

6 ist eine Seitenansicht eines Krans, auf den die vorliegende Erfindung angewendet worden ist;

7 ist eine schematische Ansicht eines weiteren Druckreduzierventils;

8 ist eine Ansicht, die ein geändertes Beispiel der Negativbremsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

9 ist eine Ansicht, die eine Kennlinie für die Bremskraft zeigt, wenn die Bremsvorrichtung aus 8 nicht angewendet wird;

10 ist eine Ansicht, die eine Kennlinie für die Bremskraft zeigt, wenn die Bremsvorrichtung aus 8 angewendet wird;

11 ist eine Ansicht, die eine Kennlinie des Druckreduzierventils zeigt, wenn die Bremsvorrichtung aus 8 angewendet wird.

BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG

Das Folgende ist eine Beschreibung einer Ausführungsform einer Negativbremsvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand von 1 bis 11.

1 ist ein Hydraulikschaltplan einer Winde mit der Negativbremsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 6 ist eine Seitenansicht eines Krans, in den die Bremsvorrichtung eingebaut ist. Wie in 6 gezeigt ist, enthält der Kran einen Fahrköper 101, einen an dem Fahrkörper 101 angebrachten Oberwagen 102, der schwenken kann, und einen an dem Oberwagen 102 abgestützten Ausleger 103, der hochheben/herunterlassen kann. An dem Oberwagen 102 ist eine Windentrommel 1 angebracht, so dass eine Hublast (Kübel usw.) 106 im Ergebnis dessen, dass ein Drahtseil 104 durch Antrieb der Windentrommel 1 auf- oder abgewickelt wird, angehoben und abgesenkt werden kann. Ferner ist an dem Oberkörper 102 eine Fördertrommel 107 angebracht, wobei im Ergebnis des Antriebs der Ladetrommel 107 ein Windenseil 108 auf- und abgewickelt wird, so dass der Ausleger hochgehoben/heruntergelassen wird.

Wie in 1 gezeigt ist, enthält eine Seilwinde eine Windentrommel 1, einen Hydraulikmotor 2, der die Windentrommel 1 zum Auf- und Abwickeln antreibt, eine Hydraulikverstellpumpe 3, die dem Hydraulikmotor 2 Drucköl zuführt, um ihn anzutreiben, ein Richtungssteuerventil 4, das durch den Pilotdruck gemäß der Betätigung eines Betätigungshebels 6 betätigt wird, um den Fluss von Drucköl von der Hydraulikverstellpumpe 3 zu dem Hydraulikmotor 2 zu steuern, einen Planetengetriebe-Drehzahlreduziermechanismus 5, der in die Windentrommel 1 eingebaut ist, um die Antriebskraft des Hydraulikmotors 2 auf die Windentrommel 1 zu übertragen, und eine Mehrscheiben-Nassbremsvorrichtung 10 zur Bremsung der Drehung der Windentrommel 1.

Eine Abtriebswelle 2a des Hydraulikmotors 2 ist mit einem Sonnenrad 51 des Planetengetriebe-Drehzahlreduziermechanismus 5 gekoppelt. Mit dem Sonnenrad 51 ist ein Planetenrad 52 in Eingriff und mit dem Planetenrad 52 ist ein Hohlrad 53, das an der inneren Umfangsoberfläche der Windentrommel 1 vorgesehen ist, in Eingriff. Das Planetenrad 52 ist durch eine Trägerwelle 54 abgestützt.

Auf der Seite des Planetengetriebe-Drehzahlreduziermechanismus 5 ist ein Bremsgehäuse 11 angeordnet. Die Trägerwelle 54 ist durch eine Seitenwand des Bremsgehäuses 11 geleitet, wobei an einem Ende der Trägerwelle 54 mehrere Innenscheiben 12 in der Weise mittels Keilwellenverbindung verbunden sind, dass sie eine Bewegung in axialer Richtung ermöglichen. Mehrere Außenscheiben 13 sind in der Weise in Eingriff, dass sie im Ergebnis einer Keilwellenverbindung an der inneren Umfangsoberfläche des Bremsgehäuses 11 eine Bewegung in axialer Richtung ermöglichen. Die Außenscheiben 13 und die Innenscheiben 12 sind in axialer Richtung abwechselnd angeordnet. In dem Bremsgehäuse 11 ist an der Seite der Scheiben 12 und 13 ein Bremskolben 14 in der Weise angeordnet, dass er auf einer Seite der Scheiben 12 und 13 das Gleiten in einer axialen Richtung ermöglicht. An einer Seite (der Seite der Scheibe 12 und 13) ist in axialer Richtung des Bremskolbens 14 eine Ölkammer 15 gebildet, wobei an einer gegenüberliegenden Seite in einer axialen Richtung eine Feder 16 eingefügt ist.

Die Feder 16 übt stets eine Triebkraft auf den Bremskolben 14 aus, wobei sich der Bremskolben 14 wegen der Triebkraft der Feder 16 in die in der Zeichnung gezeigte Richtung "a" bewegt und wobei die Scheiben 12 und 13 wegen des Drucks zusammengedrückt werden. Somit wird eine Drehung der Innenscheibe 12 verhindert und die Bremse betätigt. Wenn dagegen in der Ölkammer 15 ein Hydraulikdruck wirkt, widersteht der Bremskolben 14 der Triebkraft der Feder 16, um sich in die in der Zeichnung gezeigte Richtung "b" zu bewegen, wobei die an den Scheiben 12 und 13 wirkende Triebkraft gelöst wird. Daraufhin wird die Drehung der Innenscheibe 12 zugelassen und die Bremse gelöst. Die Scheiben 12 und 13, der Kolben 14, die Ölkammer 15 und die Feder 16 bilden einen so genannten Negativbremsmechanismus, der die Bremse unter Verwendung des Hydraulikdrucks löst und durch Unterbrechen des Hydraulikdrucks eine Bremsoperation ausführt. In dem (aus der Zeichnung weggelassenen) Bremsgehäuse 11 fließt Kühlöl, um die Scheiben 12 und 13 abzukühlen.

Die Ölkammer 15 ist über ein durch Elektromagnet gesteuertes Richtungssteuerventil 21 und über ein Druckreduzierventil 22 mit einer Hydraulikpumpe 23 verbunden. Das durch Elektromagnet gesteuerte Wegeventil 21 wird durch Betätigen eines Freifallschalters 21a umgeschaltet und ermöglicht oder verbietet den Fluss von Drucköl in die Ölkammer 15. Das Druckreduzierventil 22 ist ein veränderliches Druckreduzierventil, wobei der Grad der Reduzierung gemäß dem Grad des Niederdrückens eines Bremspedals 24 geändert werden kann. Das heißt, das Druckreduzierventil 22 steuert unter Verwendung des Gleichgewichts einer Justierfeder 22a und eines Sekundärdrucks P, der durch ein Sekundärdruck-Zufuhrrohr 22b zugeführt wird, die Verringerung des Hydraulikdrucks. Die Federkraft der Justierfeder 22a wird gemäß dem Grad des Antriebs eines Vordrückers 25 geändert, wobei der Vordrücker gemäß dem Grad des Niederdrückens des Bremspedals 24 angetrieben wird, um die Federkraft der Justierfeder 22a einzustellen.

Es wird eine ausführlichere Beschreibung der Konfiguration des Druckreduzierventils 22 gegeben. 2 ist eine schematische Ansicht, die die Beziehung einer Rückholfeder 25a und des Vordrückers 25 zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist der Vordrücker 25 in einem neutralen Zustand durch die Federkraft der Rückholfeder 25a maximal herausgezogen. Wenn als Widerstand zu der Federkraft der Rückholfeder 25a eine äußere Kraft F wirkt, wird der Vordrücker 25 durch die äußere Kraft F hineingeschoben. Die Beziehung zwischen dem Grad des Niederdrückens (Hub S) des Vordrückers 25 aus der Neutralstellung und dem Sekundärdruck P des Druckreduzierventils 22 ist wie in 3(a) gezeigt, wobei der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit der Zunahme des Hubs S proportional erhöht wird.

Das so konstruierte Druckreduzierventil 22 kann somit auf unkomplizierte Weise konstruiert werden, wobei die Nützlichkeit erhöht wird und die Verfügbarkeit ebenfalls gut ist. Falls in Reaktion auf das Niederdrücken des Bremspedals 24 unter Verwendung des Druckreduzierventils 22 die Negativbremsoperation ausgeführt werden soll, muss in Übereinstimmung mit der Zunahme des Grads der Betätigung des Pedals A wie in 3(b) gezeigt der Sekundärdruck P verringert werden. Um dies zu realisieren, ist in dieser Ausführungsform der Vordrücker 25 des Druckreduzierventils 22 auf folgende Weise mit dem Bremspedal 24 verbunden.

Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Ende eines Zwischenglieds 26 zwischen einen Niederdrückabschnitt 24a des Bremspedals 24 und eine Drehwelle 24b gekoppelt, während ein anderes Ende des Zwischenglieds 26 mit dem Vordrücker 25 gekoppelt ist. Ein Ende einer Rückholfeder 27 ist unter der Drehwelle 24b mit einem unteren Ende des Bremspedals 24 gekoppelt und das andere Ende der Rückholfeder 27 ist mit einem Halter 28 gekoppelt, der an einem Körperrahmen vorgesehen ist.

Die Rückholfeder 27 ist eine Zugfeder, wobei eine Federkraft (Dehnungskraft) der Rückholfeder 27 als Druckkraft über das Bremspedal 24, das Zwischenglied 26 und den Vordrücker 25 auf die Rückholfeder 25a ausgeübt wird. Die im Neutralzustand auftretende Federkraft der Rückholfeder 27 ist so eingestellt, dass sie größer als die Federkraft der Rückholfeder 25a ist, so dass die Rückholfeder 25a zusammengedrückt ist, wenn das Bremspedal 24 nicht betätigt ist, wobei der Vordrücker 25 wie in 4(a) gezeigt in maximalem Grad hineingeschoben ist. Im Ergebnis wird der Sekundärdruck P maximal und die Bremse gelöst. Wenn daraufhin das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, wird der Vordrücker 25 herausgezogen, so dass er wie in 4(b) gezeigt der Federkraft der Rückholfeder 27 widersteht. Im Ergebnis wird der Sekundärdruck P verringert und die Bremse betätigt.

Nachfolgend wird eine spezifische Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform gegeben.

(1) Freifallschalter ausgeschaltet

Wenn der Freifallschalter 21a wie in 1 gezeigt ausgeschaltet wird, wird das durch Elektromagnet gesteuerte Wegeventil 21 in Stellung (B) umgeschaltet, wobei die Ölkammer 15 mit einem Behälter in Verbindung tritt. Daraufhin wird der Bremskolben 14 durch die Triebkraft der Feder 16 in Richtung "a" aus 1 geschoben, wobei die Innenscheiben 12 und die Außenscheiben 13 durch den Druck gegeneinander gedrückt werden. Wegen dieses Drucks wirkt dann auf die Innenscheibe 12 eine Reibungskraft, wobei die Drehung der Scheiben 12 verhindert wird (Bremsbetrieb).

Wenn die Bremsvorrichtung 10 auf diese Weise arbeitet, wird die Drehung der Trägerwelle 54 verhindert, wobei die Drehung des Hydraulikmotors 2 über das Sonnenrad 51, das Planetenrad 52 und das Hohlrad 53 auf die Windentrommel 1 übertragen werden kann. Wenn der Betätigungshebel 6 betätigt wird, um ein Hochheben oder Herunterlassen auszuführen, so dass das Wegeventil 4 umgeschaltet wird, wird dem Hydraulikmotor 2 Drucköl von der Hydraulikdruckpumpe 3 zugeführt und der Hydraulikmotor 2 in eine Richtung des Auf- oder Abwickelns gedreht. Im Ergebnis wird die Windentrommel 1 angetrieben, um auf-/abzuwickeln, um Operationen wie etwa das Hochheben der Hublast auszuführen. Wenn der Betätigungshebel 6 in eine Neutralstellung zurück betätigt wird, wird die Zufuhr von Drucköl zu dem Hydraulikmotor 2 verhindert und die Drehung des Hydraulikmotors 2 angehalten.

(2) Freifallschalter eingeschaltet

Wenn der Freifallschalter 21a eingeschaltet wird, wird das durch Elektromagnet gesteuerte Richtungssteuerventil 21 in die Stellung (A) geschaltet, wobei das Druckreduzierventil 22 und die Ölkammer 15 über das durch Elektromagnet gesteuerte Wegeventil 21 miteinander in Verbindung treten. Wenn der Betätigungshebel 6 in eine Neutralstellung getan wird, um die Drehung des Hydraulikmotors 2 anzuhalten, und das Bremspedal 24 nicht betätigt wird, wobei die Hublast schwebend gehalten wird, wird der Sekundärdruck P nach Durchgang durch das Druckreduzierventil 22 maximal. Im Ergebnis überwindet der auf den Bremskolben 14 wirkende Hydraulikdruck die Triebkraft der Feder 16, wobei der Bremskolben 14 in Richtung "b" aus 1 drückt. Somit wird die auf die Scheiben 12 und 13 wirkende Druckkraft gelöst, wobei sich die Innenscheiben 12 drehen können (Bremslösung).

Wenn die Bremsvorrichtung 10 gelöst ist, ist die Drehung der Trägerwelle 54 zugelassen, wobei sich die Windentrommel 1 wegen der Last der Hublast frei dreht, so dass die Hublast in den freien Fall versetzt wird. Wenn in diesem Zustand das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, wird der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit der Zunahme des Grads der Pedalbetätigung verringert und der auf den Bremskolben 14 wirkende Hydraulikdruck kleiner als die Triebkraft der Feder 16. Im Ergebnis wird der Bremskolben 14 gemäß dem Grad der Betätigung des Bremspedals 24 in Richtung "a" geschoben, wobei die Scheiben 12 und 13 zusammengedrückt werden und die Drehung der Windentrommel 1 angehalten wird (Bremsbetrieb).

(3) Anomale Situationen

Wenn in der Hydraulikschaltung, die die Hydraulikpumpe 23 und die Ölkammer 15 verbindet, z. B. Öllecks auftreten, so dass die Zufuhr von Drucköl zu der Ölkammer 15 abgebrochen wird, wird der Bremskolben 14 durch die Triebkraft der Feder 16 in Richtung "a" geschoben und die Negativbremse betätigt. Somit ist es möglich, das Fallen der Hublast selbst in Fällen zu verhindern, wo mit der hochgehoben gehaltenen Hublast Öllecks auftreten.

Wenn ferner wie in 5 gezeigt das Zwischenglied 26 ausfällt, so dass die Kopplung des Bremspedals 24 und des Vordrückers 25 unterbrochen wird, wird die Federkraft der Rückholfeder 27 nicht auf den Vordrücker 25 übertragen, wobei der Vordrücker 25 durch die Federkraft der Rückholfeder 25a herausgezogen wird und in die Neutralstellung zurückkehrt. Ähnlich kehrt der Vordrücker 25 in die Neutralstellung zurück, wenn die Rückholfeder 27 oder das Bremspedal 24 ausfällt. Im Ergebnis wird der Sekundärdruck P minimal und die Negativbremse betätigt, so dass Gegenmaßnahmen zur Stabilisierung anomaler Situationen erreicht werden.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die Rückholfeder 27 mit dem Bremspedal 24 gekoppelt, ist der Vordrücker 25 durch die Federkraft der Rückholfeder 27 hineingeschoben, wenn das Bremspedal 24 nicht betätigt ist, und gibt es in Übereinstimmung mit der Zunahme des Grads des Niederdrückens des Bremspedals 24 einen Widerstand gegen die Federkraft der Rückholfeder 27, so dass der Vordrücker 25 herausgezogen wird. Auf diese Weise wird der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit der Zunahme des Grads der Betätigung des Bremspedals 24 verringert, wobei eine Konfiguration für die Negativbremsvorrichtung einfach hergestellt werden kann. Das heißt, an einer Seite des Bremskolbens 14 ist die Feder 16 vorgesehen und an der gegenüberliegenden Seite ist die Ölkammer 15 vorgesehen. Somit wird der Sekundärdruck P zur Zeit der Nichtbetätigung des Bremspedals 24 in die Ölkammer 15 geleitet, um die Negativbremse zu lösen, während der Sekundärdruck P durch Niederdrücken des Bremspedals 24 gesperrt wird, was ermöglicht, dass die Bremse betätigen wird.

Ferner ist ein Universaldruckreduzierventil 22 verwendet, das es ermöglicht, den Vordrücker 25 in einem Neutralzustand durch die Rückholfeder 25a herauszuziehen, um den Sekundärdruck minimal zu machen, so dass die Bremsvorrichtung 10 preiswert konstruiert sein kann. Ferner wird der Vordrücker 25 herausgezogen, so dass der Sekundärdruck P minimal wird und die Negativbremse somit wirkt, falls die auf den Vordrücker 25 wirkende äußere Kraft wegen Herausfallens des Zwischenglieds 26 gelöst wird, so dass die Stabilität verbessert ist. Falls im Gegensatz dazu ein so genanntes umgekehrt proportionales Druckreduzierventil verwendet würde, durch das der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Hubs S des Vordrückers 25 verringert wird, würde die Konstruktion im Vergleich zu dem Druckreduzierventil 22 dieser Ausführungsform kompliziert und außerdem der Sekundärdruck P zur Zeit des Herausfallens des Zwischenglieds 26 maximal, was unter einem Sicherheitsgesichtspunkt nicht bevorzugt ist. Ferner wird der Sekundärdruck P im Fall eines Typs des Druckreduzierventils, bei dem der Vordrücker 25 wie z. B. in 7 gezeigt durch die Rückholfeder 25a im Neutralzustand hineingeschoben ist, zur Zeit des Herausfallens des Zwischenglieds 26 maximal, so dass die Stabilität ungeeignet ist.

Im Vorstehenden ist die Rückholfeder 27 als ein Federelement mit dem unteren Endteil des Bremspedals 24 gekoppelt, wobei sie aber ebenfalls mit einem anderen Ort (z. B. zwischen dem Niederdrückabschnitt 24a und der Drehwelle 24b) gekoppelt sein kann. In diesem Fall kann der Halter 28 für die Federkopplung in der Weise an der Seite des Vordrückers 25 vorgesehen sein, dass der Vordrücker 25 hineingeschoben ist, wenn das Bremspedal 24 nicht betätigt ist, oder kann die Rückholfeder 27 alternativ eher eine Druckfeder als die Zugfeder sein. Ferner sind der Vordrücker 25 und das Druckreduzierventil 22 an der gegenüberliegenden Seite der Rückholfeder 27 vorgesehen, wobei sie aber (z. B. anhand von 8) ebenfalls an der Seite der Rückholfeder 27 vorgesehen sein können. In diesem Fall kann mit dem Zwischenglied 26 unter der Drehwelle 24b gekoppelt sein. Die Konstruktion des Negativbremsmechanismus ist in keiner Weise auf das Vorstehende beschränkt. Das durch Elektromagnet gesteuerte Wegeventil 21 ist zwischen dem Druckreduzierventil 22 und der Ölkammer 15 vorgesehen, wobei die Konfiguration der Hydraulikschaltung diesbezüglich aber in keiner Weise beschränkt ist.

– Abgewandelte Beispiele –

Wenn die Triebkraft der auf den Bremskolben 14 wirkenden Feder 16 als B1 genommen wird, der dieser Triebkraft widerstehende Hydraulikdruck der Ölkammer 15 als B2 genommen wird und die auf die Trommel 1 wirkende Bremskraft als B genommen wird, ist die Beziehung zwischen B1, B2 und B und dem Grad der Betätigung des Pedals z. B. wie in 9 gezeigt. Das heißt, die Triebkraft B1 ist unabhängig vom Grad der Betätigung des Pedals festgesetzt, während sich der Hydraulikdruck B2 in Übereinstimmung mit der Kennlinie (der Kennlinie aus 3(b)) des Druckreduzierventils 22 ändert.

Wenn hier die Anfangslänge der Feder 16 wegen der Teileherstellungstoleranz und dem Montagefehler usw. gegenüber dem richtigen Wert versetzt eingestellt ist, ist die Federkennlinie gegenüber der Kennlinie B1 (durchgezogene Linie) aus 9 z. B. zu der Kennlinie B1a (punktierte Linie) verschoben. Im Ergebnis verschiebt sich die Bremskraftkennlinie von B (durchgezogene Linie) zu Ba (punktierte Linie). Da der Punkt des Beginns der Verwendung der Bremse von Sa zu Sb verschoben wird, wird im Ergebnis die Bremskraft in Bezug auf einen vorgeschriebenen Pedalbetätigungsbetrag anders und die Betriebsfähigkeit schlecht. Um dies zu vermeiden, ist wie im Folgenden beschrieben z. B. bevorzugt, eine Negativbremsvorrichtung zu konstruieren, die mit einem Mechanismus zum Einstellen der Bremskraft ausgestattet ist.

8 ist eine Vorderansicht, die die wesentlichen Teile der Negativbremsvorrichtung mit einem Bremskraft-Einstellmechanismus zeigt. Das Bremspedal 24 ist auf drehbare Weise vorgesehen, wobei es die Drehwelle 24b unter einer Bodenplatte 29 als einen Hebelpunkt besitzt. Ein Ende der Rückholfeder 27 ist mit der Nähe des unteren Endes des Bremspedals 24 gekoppelt und das andere Ende ist über einen Träger 33 an einer Bodenplatte 34 befestigt. Die Rückholfeder 27 zwingt das Bremspedal 24 in der Weise, dass veranlasst wird, dass sich das Bremspedal 24 entgegen der Uhrzeigerrichtung (Richtung B) dreht, wobei die Drehwelle 24b als Hebelpunkt genommen wird.

Das Druckreduzierventil 22 ist über der Rückholfeder 27 angeordnet und das Druckreduzierventil 22 ist an der Seite der Bodenplatte 29 befestigt. Die Konstruktion des Druckreduzierventils 22 ist die gleiche, wie sie in 2 gezeigt ist, und der Vordrücker 25 ist an einem Ende des Schiebers des Druckreduzierventils 22 eingebaut.

An einem Ende des Vordrückers 25 ist ein Innengewinde 25b gebildet. In das Innengewinde 25b ist ein Ende einer Schraube 30 geschraubt und unter Verwendung einer Mutter 31 befestigt. Das andere Ende der Schraube 30 ist unterhalb der Drehwelle 24b des Bremspedals 24 drehbar gekoppelt. Im Ergebnis wird das Bremspedal 24 in Uhrzeigerrichtung (Richtung A) gedreht, wobei die Drehwelle 24b als Hebelpunkt genommen wird, wenn das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, wobei der Vordrücker 25 im Ergebnis dieser Drehung über die Schraube 30 herausgezogen wird. Im Ergebnis wird der Sekundärdruck P verringert und die Bremse betätigt. Wenn andererseits ein Fuß vom Bremspedal 24 genommen wird, dreht sich das Bremspedal 24 wegen der Triebkraft der Rückholfeder 27 entgegen der Uhrzeigerrichtung (in Richtung B), wobei der Vordrücker 25 in das Druckreduzierventil 22 geschoben wird. Im Ergebnis wird der Sekundärdruck P erhöht und die Bremse gelöst.

An der Bodenplatte 34 ist ein Anschlag 35 vorgesehen, wobei das untere Ende des Bremspedals 24 mit diesem Anschlag 35 in Kontakt gelangt und die Anfangsstellung des Bremspedals 24 eingeschränkt ist. In der Bodenplatte 29 ist ein Anschlag 36 vorgesehen, wobei die hintere Oberfläche des Bremspedals 24 mit diesem Anschlag 36 in Kontakt gelangt und der maximale Hub des Bremspedals 24 eingeschränkt ist. Die Anschläge 35 und 36 sind durch Muttern 35a und 36a befestigt und die Stellungen der Anschläge 35 und 36 können durch Lösen der Muttern 35a und 36a eingestellt werden.

Um die Bremskraft einzustellen, wird die Mutter 31 gelöst und veranlasst, dass sich der Vordrücker 25 dreht, wobei der Grad des Hineinschraubens der Schraube 30 geändert wird. Im Ergebnis wird die Länge L von dem Vordrücker 25 zu dem Bremspedal 24 geändert. Wenn die Länge L lang wird, wird z. B. der Grad des Hineinschiebens des Vordrückers 25 erhöht und der in einem Neutralzustand auftretende Grad des Zusammendrückens der Entlastungsfeder 22a erhöht, was veranlasst, dass die Kennlinie des Druckreduzierventils 22 wie durch die punktierte Linie in 11 gezeigt verschoben wird. Im Ergebnis wird die auf den Bremskolben 14 wirkende Hydraulikkraft wie in 10 gezeigt von B2 (durchgezogene Linie) zu B2a (punktierte Linie) verschoben, wobei die Druckkraft B1a und der Hydraulikdruck B2a für einen Grad der Pedalbetätigung Sa gleich werden. Im Ergebnis wird die Bremskraftkennlinie die gleiche wie die Kennlinie F, wobei eine bessere Wirksamkeit erhalten werden kann. In diesem Fall muss die Feder 16 eine ausreichend große Triebkraft haben, um zu veranlassen, dass die Scheiben 12 und 13 gegeneinander drücken. Somit ist die Federkonstante der Feder 16 groß und die Einstellung der Federkraft durch Einstellen der Anfangslänge der Feder 16 schwierig. Allerdings ist die Einstellung der Federkraft in dieser Ausführungsform unkompliziert, da die Anfangslänge der Feder 16 nicht eingestellt zu werden braucht.

Die oben beschriebene Einstellung der Bremskraft kann z. B. zur Zeit der Montage der Bremsvorrichtung 10 ausgeführt werden. Das heißt, die Bremskraft in Bezug auf den Betrag der Betätigung des Pedals für die Bremsvorrichtung 10 ist zu prüfen, wobei der Grad des Hinenschraubens der Schraube 30 in der Weise eingestellt wird, dass der geprüfte Wert zu einem richtigen Wert wird. Außerdem kann das Prüfen der Bremskraft periodisch, nicht nur zur Zeit der Montage, ausgeführt werden. Im Ergebnis kann auf unkomplizierte Weise eine Verträglichkeit mit Fällen erreicht werden, in denen sich die Bremskraftkennlinien aus einem Grund (z. B. Reibung der Scheiben 12 und 13) ändern.

In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Bremsvorrichtung und die Kupplungsvorrichtung unter Verwendung des Planetengetriebe-Drehzahlreduziermechanismus 5 gemeinsam vorgesehen, wobei die Ausführungsform aber außerdem ähnlich auf eine für eine Bremse vorgesehene Vorrichtung angewendet werden kann, die den Planetengetriebe-Drehzahlreduziermechanismus 5 nicht besitzt. In der obigen Ausführungsform wird das Druckreduzierventil 22 in der Weise eingestellt, dass der in Übereinstimmung mit dem Hineinschieben des Vordrückers 25 ausgegebene Sekundärdruck groß wird, wobei der Vordrücker 25 in einem Nichtbetätigungszustand (Normalzustand) in einen hineingeschobenen Zustand versetzt ist, während der Vordrücker 25, der hineingeschoben gewesen ist, in einem Betätigungszustand herausgezogen wird, wobei der von dem Druckreduzierventil 22 ausgegebene Sekundärdruck in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Grads der Betätigung verringert wird, wobei aber die Konfiguration der Bremsvorrichtung diesbezüglich nicht beschränkt ist. Außerdem ist es möglich, verschiedene Steuerventile, wo der Druck in der Negativbremsvorrichtung gesteuert werden kann, wie etwa umgekehrt proportionale Druckreduzierventile und Sicherheitsventile, wo der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit der Zunahme des Grads des Drückens des Vordrückers 25 groß wird, zu nutzen.

INDUSTRIEELLE ANWENDBARKEIT

Die vorliegende Erfindung kann auf die Konstruktion anderer Maschinen als Kräne angewendet werden.

Die Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-27975, wobei der Inhalt dieser Anmeldung hiermit mit aufgenommen wird.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Hydraulikquelle (23), ein Druckreduzierventil (22), das den Hydraulikdruck von der Hydraulikquelle (23) verringert, so dass der Sekundärdruck P in Übereinstimmung mit der Zunahme eines Grads, in dem ein Vordrücker (25) hineingeschoben wird, groß wird, einen Negativbremsmechanismus (10), der die Bremsung durch Sekundärdruck P von dem Druckreduzierventil (22) löst und in Reaktion auf das Abbrechen des Sekundärdrucks (P) veranlasst, dass die Bremsung betätigt wird, ein Bremspedal (24), das vorgesehen ist, um den Vordrücker (25) gemäß einer Niederdrückoperation herauszuziehen, und ein Federelement (27), das den Vordrücker (25) hineinschiebt, um die durch den Negativbremsmechanismus (10) ausgeführte Bremsung zu lösen, wenn das Bremspedal (24) nicht betätigt ist.


Anspruch[de]
Negativbremsvorrichtung, mit:

einer Hydraulikquelle;

einem Negativbremsmechanismus, der in Reaktion auf die Zufuhr von Drucköl die Bremsung löst und durch Unterbrechung des Drucköls von der Hydraulikquelle veranlasst, dass eine Bremsung betätigt wird;

einem Steuerventil, das den Druck von von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführtem Drucköl steuert; und

einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die das Steuerventil betätigt.
Negativbremsvorrichtung, mit:

einer Hydraulikquelle;

einem Negativbremsmechanismus, der in Reaktion auf die Zufuhr von Drucköl, das von der Hydraulikquelle zugeführt wird, die Bremsung löst und gemäß einer Verringerung des Drucks des zugeführten Drucköls die Bremskraft erhöht;

einem Steuerventil, das den Druck von von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführtem Drucköl steuert; und

einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die das Steuerventil betätigt.
Negativbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der:

das Steuerventil in der Weise gesteuert wird, dass der Druck des von der Hydraulikquelle zu dem Negativbremsmechanismus zugeführten Drucköls verringert wird, wenn die Bremsbetätigungsvorrichtung in einer Bremsbetätigungsrichtung betätigt wird.
Negativbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der:

der Negativbremsmechanismus bei einer Winde vorgesehen ist und die Bremsbetätigungsvorrichtung ein Bremspedal zur Bremsung der Winde ist.
Negativbremsvorrichtung, mit:

einer Hydraulikquelle;

einem Druckreduzierventil, das den Hydraulikdruck von der Hydraulikquelle verringert, so dass der Sekundärdruck in Übereinstimmung mit der Zunahme eines Grads, in dem ein Vordrücker hineingedrückt wird, groß wird;

einem Negativbremsmechanismus, der die Bremsung durch Sekundärdruck von dem Druckreduzierventil löst und veranlasst, dass die Bremsung in Reaktion auf das Abbrechen des Sekundärdrucks betätigt wird;

einem Bremspedal, das in der Weise vorgesehen ist, dass es den Vordrücker gemäß einer Niederdrückoperation herauszieht; und

einem Federelement, das den Vordrücker hineinschiebt, um die durch den Negativbremsmechanismus ausgeführte Bremsung zu lösen, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist.
Negativbremsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der:

das Druckreduzierventil eine Rückholfeder umfasst, die den Vordrücker in eine herausgezogene Stellung zurückholt, wobei das Federelement den Vordrücker gegen die Triebkraft der Rückholfeder hineinschiebt.
Negativbremsvorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, mit:

einer Einstelleinrichtung, die eine Beziehung zwischen dem Grad der Betätigung des Bremspedals und dem Sekundärdruck einstellt.
Negativbremsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der:

die Einstelleinrichtung einen Veränderungsmechanismus umfasst, der einen Grad ändert, in dem der Vordrücker hineingeschoben ist, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist.
Baumaschine, die eine Negativbremsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8 enthält. Baumaschine nach Anspruch 9, mit:

einer Windentrommel; und

einem Freifallschalter, der den freien Fall der Windentrommel anweist, wobei:

die Negativbremsvorrichtung die Drehung der Windentrommel zur Zeit des freien Falls bremst.
Bremsverfahren, das ein Druckreduzierventil verwendet, das so eingestellt ist, dass der in Übereinstimmung mit dem Hineinschieben eines Vordrückers ausgegebene Sekundärdruck erhöht wird, um zu veranlassen, dass eine Bremsvorrichtung anhand des Sekundärdrucks betätigt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:

Ausgeben eines Sekundärdrucks, der von dem Druckreduzierventil ausgegeben wird, an die Bremsvorrichtung als Bremslösedruck mit dem Vordrücker des Druckreduzierventils in einem hineingedrückten Zustand, wenn ein Bremsbetätigungselement in einem Nichtbetätigungszustand ist; und

Ausgeben eines Sekundärdrucks, der ausgegeben wird, nachdem er durch Herausziehen des Vordrückers des Druckreduzierventils verringert worden ist, an die Bremsvorrichtung mit dem Bremsbetätigungselement in einem Betätigungszustand.






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