CZ282137B6 - Elektrický výtah - Google Patents

Abstract

Elektrický výtah (1) s možností změny rychlosti jeho dopravního členu má mezi elektromotorem (4) a kladkou (11) upraveno redukční soukolí (14), které obsahuje dvojici ozubených kol (16, 17) se šikmými zuby, z nichž jedno ozubené kolo (16, 17) se svým prostředním hřídelem (20) je posuvné v axiálním směru ve svých ložiscích (21, 22), přičemž na jednom z čel prostředního hřídele (20) je upraven permanentní magnet (30), pro ovlivňování senzoru (MS), regulujícího rychlost elektrického výtahu (1) a upraveného souose s prostředním hřídelem (20) v podpěře (31) na vnějším pouzdru (3).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického zdvihadla. U elektrického zdvihadla se může s výhodou snížit rychlost dolů anebo nahoru, když se zdvihadlem dopravuje náklad, aby se zabránilo srážce nákladu vysokou rychlostí s okolím, jako třeba s podlahou, a rychlost dolů a nahoru se může zvýšit při nezatíženém stavu, aby se hák zdvihadla rychle dostal do cílové horní nebo dolní pozice.

Dosavadní stav techniky

U známých elektrických zdvihadel je horní konec lana pro dopravu nákladu držen pružinou napínaným pohyblivým členem, a k detekci, zda je· anebo není náklad na háku lana, slouží detekční spínač, spolupracující s pružinou napínaným pohyblivým členem. Když je detekčním spínačem detekováno, že na háku není náklad, rychlost zdvihadla dolů a nahoru se zvýší, a jestliže je detekováno, že na háku je náklad, rychlost výtahu nahoru idolů se sníží (viz. japonská patentová publikace č. 57-38294).

Tento druh elektrického zdvihadla však vyžaduje přídavné speciální členy, jako pružinou napínaný pohyblivý- člen pro detekci toho, zdaje nebo není náklad na háku, a vzniká problém, že velikost zdvihadla roste a náklady na výrobu zdvihadla se zvyšují.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje elektrické zdvihadlo, opatřené jednak el. motorem s výstupním hřídelem a pro pohon zdvihacího řetězu hnaným hřídelem, a jednak redukčním soukolím, umístěným mezi oběma hřídeli, které je vybaveno dvěma vnitřními ozubenými koly, kde nejméně jedno ozubené kolo je uloženo axiálně posuvně společně s řídicím zařízením senzoru a sousedícím ozubeným kolem, přičemž nejméně jedno z ozubených kol je v kontaktu s jednou axiální pružinou, kde jedna z těchto pružin má větší tuhost, jehož podstata spočívá v tom, že senzor je umístěn v ose prvního prostředního hřídele ozubených kol, a to vně vnějšího pouzdra zdvihadla v podpěře a je uspořádán v magnetickém poli řídicího zařízení, které je provedeno jako permanentní magnet a umístěno na konci prvního prostředního hřídele, přičemž na výstupním hřídeli el. motoru je vytvořena ozubená část, která je v záběru s ozubeným kolem.

Přehled obrázků na výkresech

Příklady provedení elektrického zdvihadla podle vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněna část bočního průřezu elektrickým zdvihadlem, na obr. 2 a 3 detaily části průřezu z obr. 1, na obr. 4 detail části průřezu z obr. 1 s hřídelem ve druhé pracovní poloze, na obr. 5 schéma ovládání elektromotoru, na obr. 6 schéma variantního provedení řízení elektromotoru, na obr. 7 část bočního průřezu jiného provedení zdvihadla a na obr. 8 rozšířený boční průřez částí dalšího provedení zdvihadla.

Příklady provedení vynálezu

Podle obrázku 1 až 3 elektrické zdvihadlo 1 sestává z vnitřního pouzdra 2, vnějšího pouzdra 3 a elektromotoru 4. Výstupní hřídel 5 elektromotoru 4 je podložen ložiskem 6. Poháněný hřídel 7

- 1 CZ 282137 B6 je rotačně podložen dvojicí ložisek 8, 9. Těsnicí kroužek 10 a kladka 11 pro náklad je upevněná na poháněném hřídeli 7. Schématicky nakreslený řetěz 12 pro náklad obepíná nákladovou kladku 11 tak, že se řetěz 12 pro náklad pohybuje nahoru a dolů, když se nákladová kladka 11 otáčí.

Výstupní hřídel 5 elektromotoru 4 má ozubenou část 13 a redukční soukolí 14 je uloženo mezi poháněným hřídelem 7 a ozubenou částí 13 výstupního hřídele 5. Redukční soukolí 14 obsahuje první dvojici ozubených kol 15 a 16, druhou dvojici ozubených kol 17 a 18. a ozubené kolo 19, upevněné na poháněném hřídeli 7. První dvojice ozubených kol 15 a 16 je upevněna na prvním prostředním hřídeli 20. rotačně podloženém dvojicí ložisek 21 a 22, a druhá dvojice ozubených io kol 17 a 18 je upevněná na druhém prostředním hřídeli 23, rotačně podloženém dvojicí ložisek 24 a 25. Jak můžeme vidět z obrázku 1 a 2, prostřední hřídele 20, 23 a poháněný hřídel 7 jsou uloženy rovnoběžně s výstupním hřídelem 5 elektromotoru 4. Ozubené kolo 15 první dvojice zapadá do ozubené části 13 výstupního hřídele 5 a ozubené kolo 16 první dvojice zapadá do ozubeného kola 17 druhé dvojice. Ozubené kolo 18 druhé dvojice zapadá do ozubeného kola 19 15 poháněného hřídele 7. Jak je zobrazeno na obr. 1 a 2, průměr ozubené části 13 výstupního hřídele 5 je menší než ozubeného kola 15 první dvojice, a průměr ozubeného kola 16 první dvojice je menší než průměr ozubeného kola 17 druhé dvojice. Rovněž průměr ozubeného kola druhé dvojice je menší než průměr ozubeného kola 19. Otáčí-li se výstupní hřídel 5, první stupeň redukce provozní rychlosti se provádí mezi ozubenou částí 13 výstupního hřídele 5 a ozubeným kolem 15 první dvojice, druhý stupeň redukce provozní rychlosti se provádí mezi ozubeným kolem 16 první dvojice a ozubeným kolem 17 druhé dvojice, a třetí stupeň redukce provozní rychlosti se provádí mezi ozubeným kolem 17 druhé dvojice a ozubeným kolem 19 poháněného hřídele 7.

Výstupní hřídel 5, druhý prostřední hřídel 23 druhé dvojice a poháněný hřídel 7 jsou podloženy odpovídajícími ložisky 6, 24, 25, 8, 9 tak, že se nemohou pohybovat v axiálním směru, ale první prostřední hřídel 20 je podložen ložisky 21 a 22, takže se může pohybovat v axiálním směru. Ozubená část 13, ozubené kolo 15 první dvojice, ozubené kolo 18 druhé dvojice a ozubené kolo jsou ozubená kola s přímými zuby, ale ozubené kolo 16 první dvojice a ozubené kolo 17 druhé dvojice jsou kola se šroubovými zuby. Jak je zobrazeno na obr. 2 a 3, přítlačné ložisko 26 je uloženo mezi vnějším pouzdrem 3 a ozubeným kolem 15, a stlačující pružina 27 je vložena mezi přítlačné ložisko 26 a prodlouženou část prvního prostředního hřídele 20. Dále je přítlačné ložisko 28 uloženo mezi vnitřním pouzdrem 2 a ozubeným kolem 16 a stlačující pružina 29 je vložena mezi přítlačné ložisko 28 a ozubené kolo 16. U provedení, zobrazeném na obr. 1 až 3, 35 tyto stlačující pružiny 27, 29 jsou zhotoveny tak, že pružina 27 je silnější než pružina 29.

Když je zavěšen náklad na řetěz 12, síly způsobují otáčení poháněného hřídele 7, prostředních hřídelí 23, 20 a výstupního hřídele 5 a na obr. 2 ukazují šipky W, X, Y, Z směr rotace uvedených hřídelí. Když se vytvoří tyto síly, síla, která způsobí pohyb prvního prostředního hřídele 20 40 směrem k přítlačnému ložisku 26 je dána působením šroubového ozubení ozubeného kola 17 na šroubové ozubení ozubeného kola 16. V tomto okamžiku, jestliže síla, způsobující pohyb prvního postředního hřídele 20 směrem k přítlačnému ložisku 26, je větší než nastavená síla, určená stlačujícími pružinami 27, 29, první prostřední hřídel 20 se pohybuje směrem k přítlačnému ložisku 26 proti síle stlačující pružiny 27 do polohy, při které ozubené kolo 15 45 přiléhá k přítlačnému ložisku 26, jak je zobrazeno na obr. 4. Tedy, je-li náklad na řetězu 12, první prostřední hřídel 20 se pohybuje směrem k přítlačnému ložisku 26. Naopak, není-li žádný náklad na řetězu 12 první prostřední- hřídel 20 zůstává v pozici, ve které se ozubené kolo 16 dotýká přítlačného ložiska 8, jak je zobrazeno na obr. 3.

Podle toho je možno určit, zda je anebo není zavěšen náklad na řetězu 12. na základě pohybu prvního prostředního hřídele 20.

U provedení, zobrazeného na obr. 1 až 3, je pro detekci pohybu prvního prostředního hřídele 20 připevněn na krajním čele prvního prostředního hřídele 20 permanentní magnet 30 (viz. obr. 4),

-2CZ 282137 B6 a senzor MS, který je citlivý na intenzitu magnetického pole, vytvářeného permanentním magnetem 30. je uložen vně vnějšího pouzdra 3. Senzor MS je podepřen vnějším pouzdrem 3 prostřednictvím podpěry 31 a uložen naproti permanentnímu magnetu 30 přes tenkou část stěny 3a vnějšího pouzdra 3. Dále u tohoto provedení je vnější pouzdro 3 zhotoveno z nemagnetického 5 materiálu, takže magnetické pole, vytvářené permanentním magnetem 30, je schopno působit na senzor MS.

Jako senzor MS může být použito více senzorů. Například se může použít jazýčkový senzor se dvěma kontakty. V tomto případě je buď jeden z kontaktů normálně otevřen a druhý zavřen ío (když se permanentní magnet 30 přiblíží k senzoru MS) nebo jeden z kontaktů normálně uzavřen a druhý otevřen (když se permanentní magnet 30 vzdálí od senzoru MS).

Obr. 5 zobrazuje schéma pro ovládání elektromotoru 4, u nějž je jakožto senzor MS použit jazýčkový kontakt.

Podle obr. 5 má transformátor Tr připojenu primární cívku na síť S, T a slouží pro snížení napětí. Tlačítko spínače PB-U (nahoru) a relé MC1 jsou připojeny paralelně k oběma koncům sekundární cívky transformátoru Tr, a tlačítko spínače PB-D (dolů) a relé MC-2 jsou zapojeny rovněž paralelně k oběma koncům sekundární cívky transformátoru Tr.

Rovněž normálně otevřený kontakt MC2-a relé MC2 a normálně otevřený kontakt MS-a senzoru MS, normálně zavřený kontakt MC3-b relé MC3 a relé MC4 jsou zapojeny paralelně k oběma koncům sekundární cívky transformátoru Tr. Dále normálně otevřený kontakt MCl-a relé MC1, normálně zavřený kontakt MS-b senzoru MS, normálně zavřený kontakt MC4-b relé MC4. a relé 25 MC3 jsou zapojeny paralelně k oběma koncům sekundární cívky transformátoru Tr.

Dále relé MC4 má normálně otevřený samodržný kontakt MC4-al, připojený jedním koncem mezi kontakt MC2-a a otevřený kontakt MS-a a mezi otevřený kontakt MCl-a a zavřený kontakt MS-b, a druhý konec samodržného kontaktu MC4-al je připojen mezi otevřený kontakt MS-a 30 a kontakt MC3-b.

U provedení na obr. 5 je.elektromotor 4 takový motor, u kterého se dá změnit rychlost otáčení změnou počtu pólů ze dvou na čtyři a naopak. Vstupní svorky 4a pro vysokou rychlost elektromotoru 4 jsou připojeny k síti R, S, T přes normálně otevřený kontakt MC3-a relé MC3 35 a přes normálně otevřený kontakt MCl-a relé MC1 nebo normálně otevřený kontakt MC2-a relé

MC2. Rovněž vstupní svorky 4b pro pomalou rychlost elektromotoru 4 jsou připojeny k síti R, S,

T, a přes normálně otevřený kontakt MC4-a relé MC4 a přes normálně otevřený kontakt MCl-a relé MC1 nebo normálně otevřený kontakt MC2-a relé MC2.

Není-li náklad na řetězu 12, otevřený kontakt MS-a senzoru MS zůstane otevřený a zavřený kontakt MS-b senzoru MS zůstane zavřený, jak je zobrazeno na obr. 5. V tomto okamžiku, když se stiskne tlačítko spínače PB-U. do cívky relé MC1 se přivede proud a normálně otevřené kontakty MCl-a se nastaví do uzavřené polohy. Jestliže normálně otevřené kontakty MCl-a jsou v uzavřené poloze, neboť cívka relé MC3 je pod proudem, normálně otevřené kontakty MC3-a 45 jsou v uzavřené poloze a normálně zavřený kontakt MC3-b je v poloze otevřené. Vstupní svorky

4a elektromotoru 4 pro velkou rychlost jsou připojeny k síti R, S. T, elektromotor 4 se otáčí velkou rychlostí tak, aby se hák řetězu 12 pro náklad pohyboval nahoru.

Je-li náklad na řetězu 12 během doby, po kterou se řetěz 12 pro náklad pohybuje nahoru, první 50 prostřední hřídel 20 se pohybuje směrem k senzoru MS, dokud se ozubené kolo 15 nedotkne přítlačného ložiska 26. Výsledkem je, že normálně otevřené kontakty MS-a senzoru MS se nastaví do uzavřené polohy a normálně zavřené kontakty MS-b senzoru MS se nastaví do otevřené polohy. Jestliže normálně zavřený kontakt MS-b senzoru MS je v otevřené poloze, neboť v cívce relé MC3 není proud, normálně otevřené kontakty MC3-a jsou v otevřené poloze

- _> CZ 282137 B6 a normálně zavřené kontakty MC3-b jsou v zavřené poloze. V tomto okamžiku, jak bylo uvedeno výše, neboť normálně otevřený kontakt MS-a senzoru MS. je uzavřen, je v cívce relé MC4 proud. Výsledkem je, neboť normálně otevřené kontakty MC4-a jsou v uzavřené poloze, že vstupní svorky 4b pro pomalou rychlost elektromotoru 4 jsou připojeny k síti R, S, T a tím se 5 elektromotor 4 otáčí pomalou rychlostí, a hák na řetězu 12 se pohybuje nahoru. Rychlost řetězu se automaticky změnila z vysoké na nízkou.

Je-li v cívce relé MC4 proud, normálně otevřený samodržný kontakt MC4-al je v uzavřené poloze. Podle toho, jestli se první prostřední hřídel 20 pohybuje zpět poté, co ozubené kolo 15 ío narazilo na přítlačné ložisko 26, takže normálně otevřený kontakt MS-a senzoru MS je v otevřené poloze, neboť v cívce relé MC4 je neustále proud, elektromotor 4 se stále otáčí pomalou rychlostí.

Když se stiskne tlačítkový spínač PB-D, neboť v cívce relé MC2 je proud, normálně otevřený 15 kontakt MC2-a je v uzavřené poloze. V tomto okamžiku, pokud není náklad na háku řetězu 12.

normálně otevřené kontakty MC3-a jsou v uzavřené poloze a tak se elektromotor 4 otáčí vysokou rychlostí a řetěz 12 se pohybuje dolů. Naopak, je-li na řetězu 12 náklad, neboť normálně otevřené kontakty MC4-a jsou v uzavřené poloze, elektromotor 4 se otáčí pomalou rychlostí a řetěz 12 se pohybuje dolů. Je-li náklad na řetězu 12, spouštěcí rychlost řetězu 12 se 20 automaticky změní z velké na malou.

Obr. 6 zobrazuje případ, kdy je jako senzor MS použit Hallův prvek. V tomto případě vyrábí senzor MS výstupní napětí, úměrné intenzitě magnetického pole. Výstupní napětí senzoru MS se přivádí na neinvertující vstup komparátoru 40 přes zesilovač 41, takže otevřený kontakt MS-a 25 a zavřený kontakt MS-b relé MSL jsou ovládány výstupním napětím komparátoru 40. Není-li náklad na řetězu 12, výstupní napětí senzoru MS má nízkou úroveň a v tomto okamžiku je otevřený kontakt MS-a v otevřené poloze a zavřený kontakt MS-b v uzavřené poloze ON, jak je zobrazeno na obr. 6. Opačně, je-li náklad na řetězu 12, pak je výstupní napětí na senzoru MS vysoké, otevřený kontakt MS-a je v uzavřené poloze a zavřený kontakt MS-b je otevřen.

Jak je zobrazeno na obr. 7. v tomto provedení, rovněž se šnekovými ozubenými koly 16, 17, jsou navíc ozubená část 13 výstupního hřídele 5 a ozubené kolo 15 první dvojice kol provedeny jako kola se šroubovými zuby. Sklon zubů ozubené části 13 a ozubeného kola 15 jsou předem určeny tak, že když je na řetězu 12 náklad, síla, která způsobuje pohyb prvního prostředního hřídele 20 35 směrem k senzoru MS, působí na ozubené kolo 15 prostřednictvím ozubené části 13. Jestliže je na řetězu 12 náklad, dojde k pohybu prvního prostředního hřídele 20. který se pohybuje k senzoru MS silami, působícími jak od ozubeného kola 17, tak i od ozubené části 12.

Obr. 8 zobrazuje další možné provedení. V tomto provedení je stlačovací pružina 29 silnější než 40 stlačovací pružina 27, a tím pokud není na háku řetězu 12 náklad, ozubené kolo 15 se dostane do polohy, ve které je v dotyku s přítlačným ložiskem 26. Dále v tomto provedení směr zubů ozubených kol 16 a 17 je opačný než u zubů ozubených kol 16 a 17, zobrazených na obr. 1 až 3. a tak, je-li na řetězu 12 náklad, první prostřední hřídel 20 se pohybuje směrem k přítlačnému ložisku 28. Dále v tomto provedení se otevřený kontakt MS-a senzoru MS (obr. 5) nastaví do 45 uzavřené polohy a když je permanentní magnet 30 vzdálen od senzoru MS, otevřený kontakt MSa je v uzavřené poloze a zavřený kontakt MS-b je v poloze otevřené.

V provedení popsaném výše je senzor MS uložen mimo vnější pouzdro 3 a podle toho získáme výhodu v tom, že se senzor MS nezničí mazacím olejem, používaným pro mazání redukčního 50 soukolí 14.

Podle tohoto vynálezu je možno detekovat, zda je a nebo není náklad na řetězu 12, použitím pohybu části redukčního soukolí 14, kterým je elektromotor 4 vybaven. Podle toho se mohou snížit náklady na výrobu zdvihadla 1 a jeho velikost se vůbec nezvětší.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Elektrické zdvihadlo, opatřené jednak el. motorem s výstupním hřídelem, a pro pohon zdvihacího řetězu hnaným hřídelem, ajednak redukčním soukolím, umístěným mezi oběma hřídeli, které je vybaveno dvěma vnitřními ozubenými koly, kde nejméně jedno ozubené kolo je uloženo axiálně posuvně společně s řídicím zařízením senzoru a sousedícím ozubeným kolem, přičemž nejméně jedno z ozubených kol je v kontaktu s jednou axiální pružinou a druhé z kol je v kontaktu s jinou axiální pružinou, kde jedna z těchto pružin je tužší, vyznačující se tím, že senzor (MS) je umístěn v ose prvního prostředního hřídele (20) ozubených kol (15, 16) vně vnějšího pouzdra (3) zdvihadla (1) v podpěře (31) aje uspořádán v magnetickém poli řídicího zařízení, které je provedeno jako permanentní magnet (30) a umístěno na konci prvního prostředního hřídele (20), přičemž na výstupním hřídeli (5) el. motoru (4) je vytvořena ozubená část (13), která je v záběru s ozubeným kolem (15).
2. 2. Elektrické zdvihadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že senzor (MS) je uspořádán ve spínacím obvodu vstupních svorek (4a) obvodu vysoké rychlosti i vstupních svorek (4b) obvodu nízké rychlosti otáček el. motoru.
3. 3. Elektrické zdvihadlo podle nároku 2, vyznačující se tím, že jak vstupní svorky (4a) obvodu vysoké rychlosti, tak vstupní svorky (4b) obvodu nízké rychlosti, jsou spojeny s póly el. motoru (4), přičemž počet pólů el. motoru (4), spojených se vstupními svorkami (4a) obvodu vysoké rychlosti, je odlišný od počtu pólů el. motoru (4), spojených se vstupními svorkami (4b) obvodu nízké rychlosti.
4. 4. Elektrické zdvihadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubená část (13) výstupního hřídele (5) elektromotoru (4) a sousedící ozubené kolo (15) jsou šroubové.
5. 5. Elektrické zdvihadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubené kolo (17), které je v záběru s ozubeným kolem (16), je na prostředním hřídeli (23) upraveno společně s ozubeným kolem (18), které je v záběru s ozubeným kolem (19), uloženým na poháněném hřídeli (7).