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Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine Aufzugsanlage mit
den Merkmalen der Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Antriebslösungen für Aufzugsanlagen sind entlang des
Triebstrangs durch den charakteristischen Aufbau beginnend mit
einem Elektromotor, einer Kupplung, einer eingangsseitigen
Betriebsbremse, einem untersetzenden Getriebe und einer auf der
Abtriebswelle angebrachten Seiltreibscheibe gekennzeichnet. Die
eingangsseitige Betriebsbremse ist als sicherheitsrelevantes
Bauteil auch dafür ausgelegt, um im Fall von äußeren Störungen,
wie z. B. dem Ausfall der elektrischen Energieversorgung, die
Aufzugsanlage stillzusetzen. Insbesondere werden hier regelmäßig
elektrisch lüftende Bremsgeräte eingesetzt.
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Die Antriebe der Aufzugsanlagen stehen oftmals in einem
separaten Maschinenraum. Die Seiltreibscheibe ragt in den
Schacht hinein und die Antriebsanlage lässt sich von dieser
Seite nur umständlich warten. Aus Kostengründen sind zusätzliche
Betriebsräume als Aufstellfläche der Antriebe in Gebäuden
möglichst klein gehalten. Der Antriebshersteller hat hier die
Forderung nach möglichst kompakt bauenden Antriebssträngen zu
erfüllen.
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Es bestehen gesetzliche Vorschriften, nach denen eine beliebig
gestaltete Sicherheitsvorrichtung gegen den möglichen Absturz
nach oben in dem Antriebsstrang vorzusehen ist. Diese Unfallart
entsteht bei einem Ausfall aller Betriebsbremsen der
Aufzugsanlage durch die aufwärtsgerichtete Beschleunigung des
Fahrgastkorbs, die wiederum von dem hinabstürzenden
Kontergewicht hervorgerufen wird.
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Nach den gesetzlichen Vorschriften soll die
Sicherheitsvorrichtung gegen den Absturz nach oben auf die
Seiltreibscheibe direkt oder auf die gleiche Welle in der
unmittelbaren Nähe der Seiltreibscheibe wirken. Eine bekannte
Sicherheitsvorrichtung dieser Art (EP-B-0 545 369) enthält eine
Reibungsscheibeneinrichtung, die aus mit Bremsflächen versehenen
Bremsplatten und aus einer mit der Abtriebswelle rotierenden
Bremsscheibe besteht. Diese Reibungsscheibeneinrichtung ist auf
einem von dem Getriebegehäuse wegragenden Fortsatz der
Abtriebswelle auf der der Seiltreibscheibe abgewandten Seite
angeordnet. Die Bremsplatten sind an einer Platte befestigt, die
an das Getriebegehäuse angeschraubt ist. Dieser Anbau bedingt
eine vergrößerte Baulänge des Getriebegehäuses, die den beengten
Platzverhältnissen in Aufzugsanlagen entgegensteht. Außerdem ist
das Getriebegehäuse zweiteilig mit einer Teilfuge zwischen dem
Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil. Die
Schraubverbindungen zum Verbinden der Gehäuseteile beanspruchen
zusätzlichen Platz.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße
Getriebe derart zu gestalten, dass neben der Forderung nach
einer Sicherung gegen einen Absturz nach oben auch die Forderung
nach einem kompakten Aufbau des Getriebes erfüllt wird.
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Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Getriebe
erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Konzept zeichnet sich durch die Nutzung
eines sehr kompakt bauenden einteiligen Getriebegehäuses und der
auf der Abtriebswelle der Seiltreibscheibe gegenüberliegenden
Seite des Schneckenrades angebrachten Notfallbremse aus. Die
Bremse ist ein integrativer Bestandteil des Konzepts eines
optimierten einteiligen Getriebegehäuses. Die Ölauffangrinne mit
der Ölablaufbohrung in der Bremsplatte verhindert, dass bei
dieser kompakten Bauweise Leckageöl aus dem Inneren des
Getriebegehäuses an die Bremsflächen gelangen kann.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Getriebe und
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Fig. 2 den Längsschnitt durch ein Getriebe gemäß einer anderen
Ausführungsform.
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Das dargestellte Getriebe dient zum Antrieb eines Aufzuges in
einer Aufzugsanlage. Dieses Getriebe enthält eine Antriebswelle
1 mit einer Schnecke, die von einem angekuppelten Elektromotor
angetrieben wird, der nicht dargestellt ist. Eine ebenfalls
nicht dargestellte Betriebsbremse in diesem Eingangswellenzug
steuert über eine mit einer externen Sensorik versehene
Schaltlogik den Fahrbetrieb. Die Schnecke der Antriebswelle 1
kämmt mit einem Schneckenrad 2 und untersetzt die
Antriebsdrehzahl des Elektromotors in den geforderten Drehzahl-
bzw. Geschwindigkeitsbereich. Das Schneckenrad 2 ist drehfest
auf einer Abtriebswelle 3 befestigt. Die Abtriebswelle 3 ist zu
beiden Seiten des Schneckenrades 2 in Lagern 4 innerhalb eines
die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle 3 umgebenden
Getriebegehäuses 5 gelagert. Die Lager 4 müssen in axialer
Richtung nach der Einstellung eines ausreichenden Tragbilds des
Schneckenrades 2 eindeutig positioniert werden.
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Vorteilhafterweise sind an beiden Lagern 4 gleichartige
Stellringe 6 zur stufenlosen Einstellung der Lager 4 vorgesehen,
wodurch die sonst üblichen, aber umständlichen Anpassarbeiten
mittels Scheiben entbehrlich werden. Dichtungen 7 sind auf der
Außenseite der Lager 4 vorgesehen, die einen den Austritt von
Schmieröl aus dem Inneren des Getriebegehäuses 5 verhindern
sollen.
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Die Abtriebswelle 3 ragt mit einem Ende aus dem Getriebegehäuse
5 heraus und trägt auf diesem Ende eine Seiltreibscheibe 8. Die
Seiltreibscheibe 8 ist über eine Endscheibe 9 auf der
Abtriebswelle 3 axial gesichert.
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Das Getriebegehäuse 5 ist einteilig und gemäß Fig. 1 in der
Verlängerung der Achse der Abtriebswelle 3 mit einer großen
Montageöffnung 10 an der dem Aufzugschacht abgewandten
Seitenfläche des Getriebegehäuses 5 versehen. Der Durchmesser
dieser Montageöffnung 10 ist gerade größer als der Durchmesser
des Schneckenrades 2 als dem größten Getriebeelementes des
dargestellten Getriebes. Die einteilige Bauform verleiht dem
Getriebegehäuse 5 unter Berücksichtigung der vorteilhaften
Gestaltungsmöglichkeiten des urformenden Fertigungsverfahrens
(Gießen) eine derart hohe Steifigkeit gegen Verformung, dass die
zur Montage der Innenteile erforderliche große Gehäuseöffnung 10
unter Berücksichtigung der rationellen Montierbarkeit der
Abtriebswelle 3 und des maßlich bestimmenden Außendurchmessers
des Schneckenrades 2 den Verformungswiderstand nicht
beeinträchtigt.
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An der der Seiltreibscheibe 8 gegenüberliegenden Seite des
Getriebegehäuses 5 befindet sich eine Bremseinheit 11 für den
Notfall "Fahrkorbabsturz nach oben. Die Bremseinheit 11 ist als
zusätzliches redundantes Sicherheitssystem möglichst direkt mit
einer im Schadensfall frei drehenden Seiltreibscheibe 8 über die
gemeinsame Abtriebswelle 3 gekoppelt. Die Bremseinheit besteht
aus zwei stationären Bremsplatten 13, 12 die an den einander
zugewandten Seiten mit einer Bremsfläche 14, 15 belegt sind. Die
beiden Bremsplatten 13, 12, sind mit Abstand voneinander
angeordnet und schließen zwischen sich eine rotierende
Bremsscheibe 16 ein, die über eine Nabe auf der Abtriebswelle 3
drehfest befestigt ist. Die außen liegende Bremsplatte 12 stützt
sich auf einer Halteplatte 17 ab, die über Schrauben mit der dem
Getriebegehäuse 5 zugewandten Bremsplatte 13 verbunden ist. Die
Bremsplatte 12 und die Halteplatte 17 sind mit einer
Durchgangsbohrung 18 für den freien Durchtritt der Abtriebswelle
3 versehen.
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Die axiale Erstreckung der Bremseinheit 11 hängt ausschließlich
von der Höhe der benötigten Bremskraft und damit von der Anzahl
der wechselweise vorhandenen Bremsflächen 13, 15 und der
rotierenden Bremsscheiben 16 ab. Im dargestellten Fall sind zwei
Bremsflächen 13, 15 und eine Bremsscheibe 16 vorhanden.
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In der Halteplatte 17 ist ein Elektromagnet 19 untergebracht,
der gegen die Bremsplatte 12 wirkt und bei Aktivierung diese
gegen die Bremsscheibe 16 und die Bremsplatte 13 drückt. Im
normalen Betrieb der Aufzugsanlage lüftet der Elektromagnet 19
die als Notfallbremse dienende Bremseinheit 11 und wird nur
durch die Störereignisse Fahrstuhlabsturz bzw. Energieausfall im
Netz durch Unterbrechung des Stromkreislaufs geschlossen und
dadurch aktiviert.
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Die dem Getriebegehäuse 5 zugewandte Bremsplatte 13 ist auf die
folgende Weise in das Getriebegehäuse 5 integriert. Die
Bremsplatte 13 ist von kompakter zylindrischer Gestalt und fügt
sich mit der äußeren Umfangsfläche 20 in die Montageöffnung 10
ein. Auf diese Weise dient die Bremsplatte 13 gleichzeitig als
Gehäusedeckel. Die Bremsplatte 13 ist mit einer inneren
Mantelfläche 21 versehen, die für den Durchtritt der
Abtriebswelle 3 ermöglicht. Zwischen der inneren Mantelfläche 21
der Bremsplatte 13 und der Abtriebswelle 3 sind eines der Lager
4, einer der Stellringe 6 und eine der Dichtung 7 angeordnet.
Eine kurze Zentrierung 22 ist an der Bremsplatte 13 auf der dem
Inneren des Getriebegehäuses 5 zugewandten Seite angebracht,
über die eine exakte radiale Positionierung des äußeren
Lagerringes des Lagers 4 in der inneren Mantelfläche 21
ermöglicht wird. Die Bremsplatte 13 ist mit Schrauben 23 direkt an
dem Getriebegehäuse 5 befestigt. Die besondere Gestalt der
Bremsplatte 13 verringert durch die Verkürzung des effektiven
Abstands zwischen dem Angriffspunkt der Bremskraft und den
Stützstellen im Fall einer Notfallbremsung die Zusatzkräfte um
einen signifikanten Betrag. Die betroffenen Maschinenteile
können somit durch diese optimale Abstimmung einzelner
Komponenten zueinander wirtschaftlicher dimensioniert werden.
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Im Anschluss an die Dichtung 7 ist die Bremsplatte 13 mit einer
umlaufenden Ölauffangrinne 24 versehen. Die Ölauffangrinne 24
weist eine Vertiefung und zur Seite der Bremsscheibe 16 hin
einen aufsteigenden Rand 25 auf, dessen Durchmesser geringer ist
als der kleinste Durchmesser der benachbarten Bremsfläche 14.
Von dem tiefsten Punkt der Vertiefung der Ölauffangrinne 24 geht
eine radial verlaufende Ölablaufbohrung 26 aus, durch die
eventuell ausgetretenes Schmieröl ablaufen kann. Auf diese Weise
wird verhindert, dass auch bei einem Versagen des Dichtrings 7
Schmieröl aus dem Getriebeinnenraum in die Bremseinheit 11
eindringen kann.
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Die besondere Gestaltung des Übergangs vom Getriebegehäuse 5 zur
Bremseinheit 11 ermöglicht zusätzlich die Berücksichtigung eines
Staubschutzes, der von der Bremseinheit 11 unerwünschte äußere
Beeinträchtigungen fern hält. Dazu dient eine Hülse 27, die am
äußeren Umfang der dem Getriebegehäuse 5 zugewandten Bremsplatte
13 und an der Halteplatte 17 staubdicht anliegt und den
dazwischen liegenden Raum mit der Bremsscheibe 16 und den
Bremsflächen 14, 15 nach außen staubdicht abkapselt. Stirnseitig
ist eine Kappe 28 vorgesehen, die die Durchgangsbohrung 18 in
der Bremsplatte 12 und der Halteplatte 17 staubdicht
verschließt.
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Insgesamt beschränkt die Integration der Bremseinheit 11 in das
Getriebegehäuse 5 die Breite des Antriebseinheit. Das einteilige
Getriebegehäuse 5 ist durch die kompakte Bauform hinreichend
steif gegenüber Verformung. Die als Gehäusedeckel ausgebildete
und in das Getriebegehäuse integrierte Bremsplatte 13
verschließt die Montageöffnung 10 unter Beibehaltung des
strukturellen Verformungswiderstands. Inspektionen und
Wartungsarbeiten können weiterhin in dem beschränkten Raum in
dem Maschinenhaus der Aufzugsanlage ausgeführt werden.
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Das in der Fig. 2 dargestellte Getriebe weist ebenfalls das
einteilige Getriebegehäuse 5 und die oben beschriebene
Bremseinheit 11 auf. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten
Getriebe bildet jedoch hier die dem Getriebegehäuse 5 zugewandte
Bremsplatte 13 mit dem Getriebegehäuse 5 ein Teil. Dieses
Getriebegehäuse 5 ist unterhalb des auf der Abtriebswelle 3
angeordneten Schneckenrades 2 auf der späteren Standfläche
zwischen den Gehäusefüßen mit einer einzigen großen
Montageöffnung 29 versehen. Die Montageöffnung 29 ist durch
einen entfernbaren Montagedeckel 30 verschlossen.