Hebewerk
Die Erfindung betrifft ein Hebewerk mit einer Ladebühne oder Ladekabine und einem Antrieb.
Bisher wurden Lastenaufzüge für grössere Hubhöhen mit Seilantrieben ausgeführt, und zwar nur für begrenzte Lasten. Die verhältnismässig kleinen Hubgeschwindigkeiten bedingen immer eine grosse Übersetzung, die meist sehr schlechte Wirkungsgrade bringt. Übersetzungsgetriebe mit gutem Wirkungsgrad sind sehr schwer und teuer.
Ebenso wenig sind mechanische variable Getriebe rentabel, und die für Anfahren und Bremsen erwünschte Variabilität muss durch Stufenmotoren bzw. Umformermotoren erbracht werden. Die gesamte Last hängt nur auf den Seilen, was wiederum aufwendige Sicherheitsvorkehrungen sowie bei langen Lastbühnen eine gute Gleichlaufeinrichtung verlangt und die Haltegenauigkeit insbesondere bei grossen Hubhöhen sehr vermindert.
Mit hydraulischen Teleskopzylindern versehene Aufzüge, sog. Stempelaufzüge, können nur begrenzte Hubhöhen erreicht werden. Diese sind aber auch nicht überall anwendbar, z.B. nicht innerhalb eines Stockwerkgebäudes zwischen den Stockwerken.
Hebebühnen mit nur kleiner Hubhöhe sind meist mit scherenförmigen Hubgerüsten versehen, die aber sehr schwer zu bauen und nicht überall aufstellbar sind.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die angeführten Nachteile bekannter Hebewerke zu vermeiden. Erfindungsgemäss ist das Hebewerk dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit konstanter Drehzahl drehender Antriebsmotor, mindestens eine vom Antriebsmotor angetriebene Pumpe für eine Druckflüssigkeit und mindestens ein mit der Druckflüssigkeit gespeister, mit der Pumpe ein hydrostatisches Getriebe bildender Hydromotor vorgesehen sind, wobei wenigstens der Hydromotor an der Ladebühne oder Ladekabine befestigt ist, und dass der Hydromotor mit einem Treiborgan versehen ist.
das mit einem ortsfest verankerten Tragorgan im Eingriff steht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch und ausschnittsweise die Vorderansicht eines Hebewerkes mit einer Ladekabine in einer ersten Ausführungsform mit einem Hydromotor und einer Zahn stange,
Fig. 2 die Seitenansicht des Hebewerkes der Fig. 1,
Fig. 3 die Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit zwei Hydromotoren und zwei Zahnstangen,
Fig. 4 die Seitenansicht des Hebewerkes der Fig. 3, zusätzlich mit einem Antriebsmotor und hydraulischen Verbindungen,
Fig. 5 die Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit vier Hydromotoren und zwei doppelten Zahnstangen,
Fig. 6 die Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit vier Hydromotoren und vier Zahnstangen,
Fig. 7 die Draufsicht auf das Hebewerk der Fig. 6 bei abgenommener Ladebühne,
Fig.
8 die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Hydromotor und einer Zahnkette,
Fig. 9 die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Hydromotor und einem Seil,
Fig. 10 die Seiten- und Vorderansicht eines Treibrades und einer mechanischen Bremse an einem Hydromotor der Fig. 1-9.
Gemäss Fig. 1 und 2 ist ein Antriebsmotor 1 vorgesehen, der vorzugsweise ein Elektromotor, z.B. ein Drehstrommotor, ist und der im Betrieb mit konstanter Drehzahl dreht. Der Antriebsmotor 1 ist mit einer Pumpe 2 für eine Druckflüssigkeit, z.B. Drucköl, gekuppelt. Von der Hydraulikpumpe 2 führen Verbindungsleitungen 3a zu einem Hydromotor 3, der mit der Pumpe 2 ein hydrostatisches Getriebe bildet. Der Hydromotor 3 ist mit einem als Zahnrad ausgebildeten Treibrad 4 versehen. Das Zahnrad 4 greift in eine senkrecht und ortsfest angeordnete Zahnstange 5 ein. Das gesamte Antriebsaggregat, das aus dem Antriebsmotor 1, der Hydraulikpumpe 2 und dem Hydromotor 3 besteht, ist fest an die Unterseite einer Hebewerk-Kabine 6 angebaut. Die Kabine 6 kann auch eine Ladebühne sein; sie ist im dargestellten Ausführungsbeispiel längs zwei senkrecht angeordneten Schienen 6a geführt.
Die Energiezufuhr zum An triebsmotor 1, im allgemeinen die Stromzufuhr zum Elektromotor 1, erfolgt in einer von der jeweiligen Höhe der Kabine 6 unabhängigen Weise, z.B. mittels Schleifkontakten oder vorzugsweise mittels eines nach unten hängenden, eine Scbleife bildenden Kabels (nicht dargestellt) entsprechender Länge.
Die Übersetzung des durch die Hydraulikpumpe 2 und den Hydromotor 3 gebildeten hydrostatischen Getriebes, das über das Zahnrad 4 auf der festen Zahnschiene 5 klettert, kann auf verschiedene Weise variabel gestaltet werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass dieses hydrostatische Getriebe eine umkehrregulierbare Pumpe und einen für einen weiten Drehzahlbereich ausgebildeten Hydromotor, der insbesondere auch für Langsamlauf geeignet ist, aufweist. Der Hydromotor kann hierzu mit Vorteil ein Radialkolbenmotor mit Aussensteuerkurven sein. Das hydrostatische Getriebe kann in einer anderen Ausführungsform eine nichtverstellbare Pumpe, z.B. eine Schraubenpumpe aufweisen.
Zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses kann in diesem Fall in den Verbindungsleitungen 2a ein verstellbares Ventilsystem angeordnet sein, das die Durchlaufmenge des Drucköls reguliert. Mit solchen variablen hydrostatischen Getrieben lässt sich die Geschwindigkeit der Kabine oder Ladebühne beim Anfahren, Gleichlauf und Abbremsen genau steuern.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hebewerkes dargestellt, das zwei senkrechte Zahnstangen 5 aufweist, in welche je ein Zahnrad 4 von zwei Hydromotoren 3 eingreift und die mit den beiden Führungsschienen 6a zusammengebaut sind. Elektromotor und Pumpe für beide Hydromotoren sind in Fig. 3 nicht dargestellt und können wiederum auf der Unterseite der Kabine oder Ladebühne 6 befestigt sein. Obwohl bei genügender Führung der Kabine bzw. Ladebühne der hydraulische Ausgleich weitgehend eine gleichmässige Auslastung der Hydromotoren 3 ergibt, ist es meist vorteilhaft, die Motoren mechanisch zu kuppeln. Dadurch wird bei ungleicher Belastungsverteilung, Ausfall eines Hydromotors oder bei Notanhalt ein vollkommener Ausgleich erhalten, d.h. die Kabine wird immer auf gleicher Höhe und in gleicher Ebene gehalten und dadurch ein Verkanten verhindert.
Zur mechanischen Kupplung der beiden Hydromotoren 3 sind diese durch eine Welle 7, vorzugsweise durch ein Drillrohr, starr gekuppelt.
Fig. 4 zeigt die Ausführungsform der Fig. 3 in Seitenansicht, wobei jedoch der Antriebsmotor 1 und die Pumpe 2 nicht, wie in Fig. 1, an der Kabeine 6 befestigt sind, sondern auf dem Boden der Schachtgrube sitzen.
Die hydraulischen Verbindungen von der Pumpe 2 zu den Hydromotoren 3 sind durch mehrere Rohre 9 mit Kniegelenken hergestellt. Statt dessen können auch Druckschläuche oder Teleskop rohre vorgesehen werden, wobei die letzteren, da sie nicht als tragende Elemente benützt werden, wesentlich länger als bei einem Stempelaufzug ausgebildet sein können. Die dargestellte Ausführungsform ist besonders für Hebewerke mit nicht allzu grossen Huben geeignet. Beide Hydromotoren 3 sind wiederum durch ein Drillrohr 7 starr gekuppelt.
Eine Weiterausbildung gemäss Fig. 5 weist vier Hydromotoren 3 auf, von welchen in der dargestellten Seitenansicht nur zwei sichtbar sind. Die Hydromotoren sind paarweise parallel eingebaut und durch je eine Welle 7 gekoppelt. Zwei Zahnstangen 5a sind als Doppelzahnstangen ausgebildet, wobei die Zahnräder 4 paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind.
In den Fig. 6 und 7 ist das Beispiel einer weiteren Anordnung mit vier Einzelantrieben, d.h. vier Hydromotoren 3 dargestellt, welche mit je einem Antriebszahnrad 4 versehen sind. Die für die Zahnräder 4 vorgesehenen, festen Zahnstangen 5 sind in den Ecken eines Rechtecks angenähert, deren Lage angenähert den Ecken der Ladebühne 6 entsprechen. Um einen Gleichlauf der Ladebühne und ein Kippen bzw. Verkanten zu verhindern, sind die Hydromotoren 3 kreuzweise über Wellen oder Drillrohre 7 gekuppelt. Um eine symmetrische Anordnung der Zahnstangen 5 zu erzielen, erfolgt hierbei die Kupplung über je ein Zahnrad 8.
Der Antrieb der Hydromotoren 3 kann, wie in Fig. 7 mit ausgezogenen Linien dargestellt, mittels zwei von je einem Motor 1 angetriebenen Pumpen 2 oder mittels eines zentralen Motorpumpenaggregats la, 2a (strichpunktiert dargestellt) erfolgen. Im ersteren Fall wird mit Vorteil eine Verbindungsleitung 3b für die beiden Pumpen 2 vorgesehen, welche es erlaubt, im Notfall beispielsweise bei Ausfall des einen Pumpenaggregates 1, 2 alle Hydromotoren mit dem andern Pumpenaggregat 1, 2 zusammenzuschalten. Das Hebewerk kann dann immer noch mit halbem Fördervolumen der Pumpenaggregate, also mit halber Geschwindigkeit, weiterbetrieben werden.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist als Treiborgan ein Zahnrad und als Tragorgan eine Zahnschiene vorgesehen. Statt dessen kann als ortsfest verankertes Tragorgan gemäss Fig. 8 auch mindestens eine Kette 5b vorgesehen werden, z.B. eine Rollenkette, in welche ein dem an der Kabine 6 befestigten Hydromotor 3 angetriebenes Kettenrad 4a eingreift. Gemäss Fig. 9 ist es auch möglich, ein eine nach Art eines Flaschenzuges, mindestens eine Schlaufe bildendes Seil 5c vorzusehen, das über ein vom Hydromotor 3 angetriebene Seilscheibe 4b läuft. Selbstverständlich sind auch bei diesen weiteren Ausführungsformen des fest verankerten Tragorgans alle vorgängig beschriebenen Anordnungen des Antriebsmotors, der Hydraulikpumpe und des Hydromotors möglich.
Eine besondere Not-Fangvorrichtung wie bei an Seilen hängenden Kabinen ist an sich bei den beschriebenen Hebewerken nicht notwendig, da bei Stillsetzung der Kabine oder der Ladebühne die Hydromotoren hydraulisch blockiert werden können. Hierzu können direkt an den Druckölanschlüssen des Hydraulikmotors oder nicht weit davon Abschlussventile angebracht werden, die durch den Öldruck oder durch einen Elektromagneten automatisch gesteuert werden und bei Beendigung der Fahrt sofort schliessen, so dass der Hydromotor hydraulisch blockiert ist und sein Treibrad nicht mehr drehen kann.
Als zusätzliche Reibungsbremse kann gemäss Fig. 10 an jedem Hydromotor 3 direkt eine Bremsvorrichtung 10 angebracht sein, welche bei Motoren mit umlaufendem Gehäuse direkt an diesem und bei Motoren mit festem Gehäuse am Wellenstummel wirkt. Diese durch einen Druckzylinder 11 betätigbare Reibungsbremse wird mit Vorteil während der Fahrt des Hebewerkes durch den Betriebsdruck der Druckflüssigkeit gelüftet, während bei Anhalten des Hebewerkes der Druck abgelassen wird, so dass die Bremse unter der Wirkung von Federn 12 einfällt.
Elevator
The invention relates to a lifting mechanism with a loading platform or loading cabin and a drive.
So far, freight elevators have been designed for greater lifting heights with rope drives, and only for limited loads. The relatively low lifting speeds always require a large gear ratio, which usually results in very poor efficiency. Transmission gears with good efficiency are very heavy and expensive.
Likewise, mechanical variable transmissions are not profitable, and the variability desired for starting and braking must be provided by step motors or converter motors. The entire load only hangs on the ropes, which in turn requires elaborate safety precautions and, in the case of long load platforms, a good synchronizing device and greatly reduces the stopping accuracy, especially at great lifting heights.
Lifts equipped with hydraulic telescopic cylinders, so-called ram lifts, can only be reached to a limited height. However, these are also not applicable everywhere, e.g. not within a multi-story building between the floors.
Lifts with only a small lifting height are usually provided with scissor-shaped lifting frames, but these are very difficult to build and cannot be set up everywhere.
The purpose of the present invention is to avoid the stated disadvantages of known lifts. According to the invention, the lifting gear is characterized in that at least one drive motor rotating at constant speed, at least one pump for a hydraulic fluid driven by the drive motor and at least one hydraulic motor fed with the hydraulic fluid and forming a hydrostatic transmission with the pump are provided, at least the hydraulic motor on the Loading platform or loading cabin is attached, and that the hydraulic motor is provided with a drive element.
which is in engagement with a stationary anchored support member.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 shows schematically and partially the front view of a hoist with a loading cabin in a first embodiment with a hydraulic motor and a toothed rod,
FIG. 2 shows the side view of the lifting mechanism of FIG. 1,
3 shows the front view of a further exemplary embodiment with two hydraulic motors and two toothed racks,
FIG. 4 shows the side view of the lifting mechanism of FIG. 3, additionally with a drive motor and hydraulic connections,
5 shows the side view of a further embodiment with four hydraulic motors and two double toothed racks,
6 shows the front view of a further exemplary embodiment with four hydraulic motors and four toothed racks,
FIG. 7 shows the top view of the lifting mechanism of FIG. 6 with the loading platform removed,
Fig.
8 the front view of an exemplary embodiment with a hydraulic motor and a tooth chain,
9 shows the front view of an embodiment with a hydraulic motor and a rope,
10 shows the side and front view of a drive wheel and a mechanical brake on a hydraulic motor of FIGS. 1-9.
According to Figures 1 and 2, a drive motor 1 is provided, which is preferably an electric motor, e.g. a three-phase motor and that rotates at constant speed during operation. The drive motor 1 is provided with a pump 2 for a pressure fluid, e.g. Pressure oil, coupled. Connecting lines 3 a lead from the hydraulic pump 2 to a hydraulic motor 3 which, together with the pump 2, forms a hydrostatic transmission. The hydraulic motor 3 is provided with a drive wheel 4 designed as a gear wheel. The gear 4 engages in a rack 5 arranged vertically and in a stationary manner. The entire drive unit, which consists of the drive motor 1, the hydraulic pump 2 and the hydraulic motor 3, is permanently attached to the underside of a lift cabin 6. The cabin 6 can also be a loading platform; in the exemplary embodiment shown, it is guided along two vertically arranged rails 6a.
The energy supply to the drive motor 1, in general the current supply to the electric motor 1, takes place in a manner independent of the respective height of the car 6, e.g. by means of sliding contacts or preferably by means of a downwardly hanging cable (not shown) of a corresponding length and forming a loop.
The translation of the hydrostatic transmission formed by the hydraulic pump 2 and the hydraulic motor 3, which climbs over the gear 4 on the fixed toothed rail 5, can be designed variably in various ways. One possibility is that this hydrostatic transmission has a reversible controllable pump and a hydraulic motor designed for a wide speed range, which is also particularly suitable for slow running. For this purpose, the hydraulic motor can advantageously be a radial piston motor with external control cams. The hydrostatic transmission can, in another embodiment, be a non-adjustable pump, e.g. have a screw pump.
To change the transmission ratio, an adjustable valve system can be arranged in the connecting lines 2a in this case, which regulates the flow rate of the pressurized oil. With such variable hydrostatic gears, the speed of the cabin or loading platform can be precisely controlled when starting, synchronizing and braking.
In Fig. 3, a further embodiment of the elevator is shown, which has two vertical racks 5, in each of which a gear 4 of two hydraulic motors 3 engages and which are assembled with the two guide rails 6a. The electric motor and pump for both hydraulic motors are not shown in FIG. 3 and can in turn be fastened to the underside of the cabin or loading platform 6. Although with sufficient guidance of the cabin or loading platform the hydraulic compensation largely results in a uniform utilization of the hydraulic motors 3, it is usually advantageous to couple the motors mechanically. In this way, in the event of an uneven load distribution, failure of a hydraulic motor or an emergency stop, a complete compensation is obtained, i.e. the cabin is always kept at the same height and level, preventing tilting.
For the mechanical coupling of the two hydraulic motors 3, these are rigidly coupled by a shaft 7, preferably by a twisted tube.
Fig. 4 shows the embodiment of Fig. 3 in side view, but the drive motor 1 and the pump 2 are not attached to the cab 6, as in Fig. 1, but sit on the floor of the shaft pit.
The hydraulic connections from the pump 2 to the hydraulic motors 3 are made by several pipes 9 with knee joints. Instead, pressure hoses or telescopic tubes can be provided, the latter, since they are not used as load-bearing elements, can be made much longer than in a stamp elevator. The embodiment shown is particularly suitable for lifts with not particularly large lifts. Both hydraulic motors 3 are in turn rigidly coupled by a twisted pipe 7.
A further development according to FIG. 5 has four hydraulic motors 3, of which only two are visible in the side view shown. The hydraulic motors are installed in parallel in pairs and each coupled by a shaft 7. Two toothed racks 5a are designed as double toothed racks, the toothed wheels 4 being arranged in pairs opposite one another.
In Figs. 6 and 7 the example of a further arrangement with four individual drives, i. E. four hydraulic motors 3 are shown, each of which is provided with a drive gear 4. The fixed toothed racks 5 provided for the gearwheels 4 are approximated in the corners of a rectangle, the position of which corresponds approximately to the corners of the loading platform 6. In order to prevent the loading platform from running in sync and tipping or tilting, the hydraulic motors 3 are coupled crosswise via shafts or twisted pipes 7. In order to achieve a symmetrical arrangement of the racks 5, the coupling takes place via a gear wheel 8.
The hydraulic motors 3 can be driven, as shown in solid lines in FIG. 7, by means of two pumps 2, each driven by a motor 1, or by means of a central motor-pump unit 1a, 2a (shown in phantom). In the first case, a connecting line 3b is advantageously provided for the two pumps 2, which allows all hydraulic motors to be interconnected with the other pump unit 1, 2 in an emergency, for example if one pump unit 1, 2 fails. The elevator can then still be operated with half the delivery volume of the pump units, i.e. at half the speed.
In the embodiments described so far, a toothed wheel is provided as the drive element and a toothed rail is provided as the support element. Instead of this, at least one chain 5b can also be provided as the fixedly anchored support member according to FIG. a roller chain in which a chain wheel 4a driven by the hydraulic motor 3 attached to the cabin 6 engages. According to FIG. 9, it is also possible to provide a rope 5c which forms at least one loop in the manner of a pulley block and which runs over a rope pulley 4b driven by the hydraulic motor 3. Of course, all of the arrangements of the drive motor, the hydraulic pump and the hydraulic motor described above are also possible in these further embodiments of the firmly anchored support member.
A special emergency safety device, as is the case with cabs hanging on ropes, is not necessary in the case of the lifts described, since the hydraulic motors can be hydraulically blocked when the cab or loading platform is shut down. For this purpose, shut-off valves can be attached directly to the pressure oil connections of the hydraulic motor or not far from them, which are automatically controlled by the oil pressure or by an electromagnet and close immediately when the journey is finished, so that the hydraulic motor is hydraulically blocked and its drive wheel can no longer turn.
As an additional friction brake, a braking device 10 can be attached directly to each hydraulic motor 3 according to FIG. 10, which acts directly on this in motors with a rotating housing and on the shaft stub in motors with a fixed housing. This friction brake, which can be actuated by a pressure cylinder 11, is advantageously released by the operating pressure of the hydraulic fluid while the elevator is moving, while the pressure is released when the elevator is stopped so that the brake is applied under the action of springs 12.