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Die Erfindung betrifft eine Seildurchlaufwinde, mit einem Arbeitsseil, mit einer Treibseilscheibe, die zumindest teilweise vom Arbeitsseil umschlungen ist, mit einem Antrieb zum Antreiben der Treibseilscheibe, und mit einer Überlasterkennungseinrichtung zur Erkennung einer Überlastung des Arbeitsseils.
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Derartige Seildurchlaufwinden sind vielfältig im Einsatz, um Lasten oder Personen zu transportieren. Die Seildurchlaufwinden haben einen aus Sicherheitsgründen einen Überlasterkennungseinrichtung, die bei einer bestimmten Überschreitung der Nennlast anspricht, um die Seildurchlaufwinde abzuschalten bzw. ein Warnsignal auszugeben.
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Für eine Überlasterkennungseinrichtung wird im Stand der Technik die auf das Arbeitsseil wirkende Spannung über eine federnd beaufschlagte Rolle indirekt erfasst, indem der Weg der Rolle überwacht wird.
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Der Nachteil dieses Prinzips liegt darin, dass die auf das Arbeitsseil wirkende Spannung vom Gewicht des herabhängenden Trumms des Arbeitsseils beeinflusst wird. Dies hat zur Folge, dass das Messergebnis insbesondere bei größeren Höhen, also langen herabhängenden Trummen stark abweichend sein kann und somit eine hierauf basierende Überlasterkennungseinrichtung ziemlich ungenau werden kann.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Seildurchlaufwinde zu schaffen, die eine zuverlässige und möglichst präzise Überlasterkennungseinrichtung auf möglichst einfache Weise ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Seildurchlaufwinde gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Gehäuse um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, und dass ein Sensor zur Erfassung einer Schwenkbewegung des Gehäuses vorgesehen ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Indem erfindungsgemäß eine Schwenkbewegung des Gehäuses mittels eines Sensors überwacht wird, ergibt sich eine besonders einfache und zuverlässige Lastüberwachung für die auf das Arbeitsseil ausgeübte Kraft, die nicht von einem herab hängenden Trumm des Arbeitseils beeinflusst wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse an einem ersten Ende schwenkbar gelagert und an einem zweiten Ende an einem Dehnungselement aufgehängt.
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Bei dem Dehnungselement kann es sich um ein Federelement, ein Dehnungsseils oder dgl. handeln.
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Hierdurch ist eine besonders einfache und feinfühlige Anpassung einer bestimmten Auslösekraft ermöglicht, bei der der Sensor anspricht.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Sensor als Wegsensor, Dehnungssensor, Kontaktsensor, Piezosensor oder als Magnetsensor ausgebildet.
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Sämtliche dieser Sensorarten ermöglichen eine ausreichend genaue und zuverlässige Erfassung der auf das Arbeitsseil wirkenden Kraft.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Antrieb bei Ansprechen des Sensors abgeschaltet.
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Zusätzlich oder alternativ kann bei Ansprechen des Sensors ein Warnsignal ausgegeben werden.
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Auf diese Weise wird im Überlastfall eine Fehlfunktion möglichst ausgeschlossen oder zumindest begrenzt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sicherungsseil mit einer Sicherungseinrichtung vorgesehen, die eine nicht angetriebene Seilscheibe aufweist, die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist und vom Sicherungsseil zumindest teilweise umschlungen ist, und ferner eine Sperreinrichtung aufweist, die über eine Bremse mit der Seilscheibe gekoppelt ist und die bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Sicherungsseils zumindest in einer Richtung blockiert und das Sicherungsseil über die Bremse abbremst.
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Hierdurch blockiert die Sperreinrichtung bei Erreichen der vorbestimmten Geschwindigkeit und bremst das Sicherungsseil über die Bremse ab. So ergibt sich im Falle des Abfangens des Sicherungsseils mittels der Sicherungseinrichtung eine relativ sanfte Abbremsung des Sicherungsseils mit einer Bremsbeschleunigung beispielsweise in der Größenordnung von etwa 2 g. Hierdurch wird eine geringe Belastung des Sicherungsseils im Falle des Ansprechens der Sicherungseinrichtung erreicht. Auch wird hierdurch die physische und psychische Belastung des Personals reduziert, das sich in der Personenhebevorrichtung befindet, die mittels der Seildurchlaufwinde bewegt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Sperreinrichtung ein Klinkenrad, das mit einer Klinke, die am Gehäuse gelagert ist, derart zusammenwirkt, dass die Klinke bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Sicherungsseils am Klinkenrad einrastet.
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Auf diese Weise wird eine sehr robuste Sperreinrichtung bereitgestellt, die einen einfachen und zuverlässigen Aufbau besitzt.
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Hierbei weist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung die Klinke einen ersten Klinkenarm und einen zweiten Klinkenarm auf, zwischen denen die Klinke am Gehäuse schwenkbar gelagert ist, wobei die Klinke derart gegen das Klinkenrad vorgespannt ist, dass sich der erste Klinkenarm entlang des Klinkenrades bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegen kann und bei Übersteigen der vorbestimmten Geschwindigkeit in Abwärtsrichtung des Sicherungsseils mit seinem zweiten Klinkenarm am Klinkenrad einrastet.
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Auf diese Weise kann eine zuverlässige Blockierung des Klinkenrades mit Hilfe der Klinke gewährleistet werden. Die vorbestimmte Geschwindigkeit, bei deren Erreichen die Blockierung erfolgt, kann durch die Vorspannung der Klinke feinfühlig dosiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Klinkenrad und die Seilscheibe um eine gemeinsame Drehachse drehbar, und das Klinkenrad bildet eine Reibbremse mit der Seilscheibe.
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Hierdurch ist eine einfache und zuverlässige Konstruktion gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremse als Konusbremse ausgebildet.
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Durch die Ausgestaltung der Bremse als Konusbremse ergibt sich eine besonders effektive Bremswirkung bei relativ kleiner Baugröße.
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Weiter bevorzugt umfasst die Reibbremse einen ersten Reibpartner aus einer Bronzelegierung und einen zweiten Reibpartner aus einer Stahllegierung.
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Bevorzugt weist die Bremse hierbei einen Konuswinkel von etwa 4° bis 10° auf.
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Hierdurch lässt sich eine besonders günstige Auslegung der Bremse erzielen.
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Alternativ kann auch ein Reibbelag auf zumindest einem der Reibpartner vorgesehen sein. Hierbei wird dann in der Regel ein größerer Konuswinkel verwendet, der bei etwa 10° bis 40°, z. B. bei etwa 30° liegt.
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Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Ausgestaltung einer Reibbremse für die erfindungsgemäße Anwendung besonders günstige Auslegungsparameter ergeben, die insbesondere eine hohe Bremskraft erlauben.
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In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Klinkenrad einen Außenkonus auf, der gegen einen Innenkonus der Seilscheibe federnd beaufschlagt ist.
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Hierbei kann das Klinkenrad etwa mittels einer Tellerfeder, deren Vorspannung vorzugsweise einstellbar ist, gegen den Innenkonus der Seilscheibe vorgespannt sein.
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Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine einfache und zuverlässige Konstruktion.
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Bei der Verwendung einer Tellerfeder lässt sich eine sehr hohe Anpresskraft aufbringen, so dass hohe Bremskräfte übertragen werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umschlingt zumindest das Arbeitsseil oder das Sicherungsseil die Treibseilscheibe oder die Seilscheibe mit einem Umschlingungswinkel von weniger als 300°, vorzugsweise von etwa 260° bis 280°, insbesondere mit etwa 270°.
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Während bei herkömmlichen Seildurchlaufwinden der Umschlingungswinkel normalerweise 360° beträgt, wurde erfindungsgemäß erkannt, dass auch ein geringerer Umschlingungswinkel ausreichen kann. Ein geringerer Umschlingungswinkel, der insbesondere bei etwa 270° liegt, hat Platzvorteile, da hierdurch in bestimmten Fällen eine Umlenkrolle eingespart werden kann.
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Die vorbestimmte Geschwindigkeit zur Abbremsung des Sicherungsseils beträgt vorzugsweise 20 bis 40 Meter/Minute, vorzugsweise 25 bis 35 Meter/Minute, vorzugsweise etwa 30 Meter/Minute.
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Hierdurch kann die Einhaltung der von der europäischen Norm EN 1808 vorgegebenen Auslösegeschwindigkeit gewährleistet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Treibseilscheibe und die Seilscheibe in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert.
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Auf diese Weise können sowohl die Winde als auch die Sicherungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse kompakt aufgebaut werden.
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Grundsätzlich wäre es jedoch auch denkbar, die Sicherungseinrichtung mit der Sperreinrichtung und der Bremse als separate Einheit auszubilden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Seilscheibe eine Andruckeinrichtung zum Andruck des Sicherungsseils auf die Seilscheibe auf.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Treibseilscheibe eine Andruckeinrichtung zum Andruck des Arbeitsseils auf die Treibseilscheibe auf.
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Die Andruckeinrichtung kann hierbei beispielsweise eine federnd beaufschlagte Andruckrolle umfassen.
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Bei diesen Maßnahmen handelt es sich um zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, die grundsätzlich nicht notwendig sind, jedoch zu einer weiteren Erhöhung der Sicherheit führen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Seildurchlaufwinde;
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2 eine Vorderansicht der Seildurchlaufwinde gemäß 1;
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3 eine Vorderansicht der Seildurchlaufwinde gemäß 2, jedoch ohne den Querträger, an dem die Seildurchlaufwinde aufgenommen ist
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4 einen Schnitt durch die Seildurchlaufwinde gemäß 1 und
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5 eine Rückansicht der Seildurchlaufwinde gemäß 1, jedoch nach Abnahme des Gehäusedeckels der Sicherungseinrichtung.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Seildurchlaufwinde 10. Die Seildurchlaufwinde 10 umfasst eine Winde 22, die ein Arbeitsseil 28 aufwärts oder abwärts bewegt, so dass sich eine daran befindliche Last, z. B. Fahrkorb, am Arbeitsseil 28 nach oben oder unten bewegt. Die Winde 22 umfasst einen Antrieb 24 mit einem Motor und einem Getriebe, sowie ferner eine Steuerung 26.
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Die Seildurchlaufwinde 10 umfasst im hier dargestellten Fall der Beförderung von Personen ferner eine Sicherungseinrichtung 30, durch die ein Sicherungsseil 16 geführt wird. Wird die Seildurchlaufwinde 10 dagegen nur zum Materialtransport verwendet, so kann auf das Sicherungsseil 16 und die Sicherungseinrichtung 30 verzichtet werden. Die Winde 22 und die Sicherungseinrichtung 30 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 54 aufgenommen.
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Die Seildurchlaufwinde 10 ist für eine bestimmte Nennlast, z. B. 600 kg, ausgelegt. Um Überlastungen zu vermeiden, bzw. im Überlastfall Unfälle zu vermeiden, verfügt die Seildurchlaufwinde 10 über eine Überlasterkennungseinrichtung, die insgesamt mit 11 bezeichnet ist. Die Überlasterkennungseinrichtung 11 überwacht die auf das Arbeitsseil 28 wirkende Kraft. Wird die Nennlast überschritten, z. B. um 25%, so erkennt die Überlasterkennungseinrichtung 11 einen Überlastzustand. In diesem Fall wird der Antrieb sofort angehalten und ein Warnsignal ausgegeben.
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2 und 3 zeigen die Seildurchlaufwinde 10 in der Vorderansicht. Die Seildurchlaufwinde 10 ist an zwei Trägern 21, 23 befestigt. In 2 ist nur der hintere Träger 23 dargestellt, während in 3 der vordere, dem Betrachter zugewandte Träger 21 gezeigt ist.
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Zwecks der Überwachung der auf das Arbeitsseil 28 wirkenden Last ist das Gehäuse 54 an einem ersten Ende um eine Schwenkachse 12 verschwenkbar aufgenommen. Am gegenüberliegenden zweiten Ende ist das Gehäuse 54 an einer Feder 14 gehalten, die mit einem Ende in einer Gehäuseausnehmung 17 gehalten ist und mit ihrem anderen Ende an einem Träger befestigt ist, an dem das Gehäuse 54 gehalten ist. Die Feder wirkt auf das Gehäuse 54 der Seildurchlaufwinde. Ein Sensor 13 ist am Gehäuse 54 befestigt. Ein Halter 15 beinhaltet eine Einstellschraube 18, mit der der Wert für die Überlast fein justiert werden kann. Der Sensor 13 kann z. B. als elektrischer Kontaktsensor ausgebildet, der bei Berührung durch ein kontaktgebendes Ende der Feder 14 einen elektrischen Stromkreis schließt. Diverse andere Ausführungen des Sensors 13 sind denkbar, die bei Verschwenken des Gehäuses 54 um die Schwenkachse 12 um einen bestimmten Schwenkwinkel ansprechen. Es könnte sich also z. B. auch um einen Wegsensor etwa in Form eines Dehnungsmessstreifens oder dgl. handeln.
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Wenn der Sensor 13 anspricht, hat sich das Gehäuse 54 um einen bestimmten Verschwenkwinkel in Folge der auf das Arbeitsseil wirkenden Kraft verschwenkt. Die Federcharakteristik und der Sensor sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass der Sensor 13 bei Erreichen von 125% der Nennbelastung der Seildurchlaufwinde 10 anspricht, bei einer Nennlast von 600 kg also bei 750 kg. Die entspricht der Norm EN1808.
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Spricht der Sensor 13 an, so wird der Antrieb automatisch angehalten und ein Warnsignal, z. B. ein optisches und ein akustisches Warnsignal ausgegeben. Ferner kann der Überlastzustand elektrisch über eine Signalleitung an weitere Elemente übertragen werden. Da die Überlastung ja in der Regel noch im Stillstand der Seildurchlaufwinde 10 erfolgt, kann der Antrieb in diesem Fall nicht anlaufen und durch das ausgegebene Warnsignal wird ein Benutzer die Überlastung in der Regel sogleich erkennen, so dass er die Belastung entsprechend verringern kann.
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Der weitere Aufbau der Winde 22 und der Sicherungseinrichtung 30 ist aus 4 ersichtlich.
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Die Winde 22 weist eine Treibseilscheibe 58 auf, über die das Arbeitsseil 28 mit einem Umschlingungswinkel von etwa 270° geführt ist. Die Treibseilscheibe 58 weist eine Führungsrille 59 auf, in der das Arbeitsseil 28 verläuft. Zusätzlich ist eine Andruckeinrichtung 56 zum Andruck des Arbeitsseils 28 in die Führungsrille 59 vorgesehen. Es handelt sich hierbei um eine Andruckrolle, kombiniert mit einer Feder. Das Arbeitsseil 28 tritt, wie aus 1 ersichtlich, nach einem Umschlingungswinkel von etwa 270° seitlich aus der Winde 22 aus und kann dann ggf. über eine Umlenkrolle nach unten umgelenkt werden.
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Aus 4 ist ferner der Antrieb 24 ersichtlich, der einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst. Von der Ausgangswelle 70 des Getriebes wird die Treibseilscheibe 58 über ein Schaftritzel (nicht dargestellt) angetrieben.
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Wie aus 4 ferner ersichtlich, sind sowohl die Treibseilscheibe 58 als auch die Seilscheibe 68 jeweils mit Hilfe von zwei Lagern 60, 62, 64, 66 im gemeinsamen Gehäuse 54 von der Winde 22 und der Sicherungseinrichtung 30 gelagert.
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Die Sicherungseinrichtung 30 umfasst eine Sperreinrichtung 31, die über eine insgesamt mit Ziffer 71 bezeichnete Bremse mit einer Seilscheibe 68 gekoppelt ist, über die das Sicherungsseil 16 geführt ist. Wenn die Sperreinrichtung 31 bei einem Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit der Sicherungsseils 16 sperrt, so wird die Seilscheibe 68 über die Bremse 71 abgebremst.
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Die Sperreinrichtung 31 umfasst ein drehbar gelagertes Klinkenrad 32, das mit einer am Gehäuse 54 verschwenkbar gelagerten Klinke 34 zusammenwirkt. Das Klinkenrad 32 weist einen Außenkonus 72 auf, der gegen einen Innenkonus 74 der Seilscheibe 68 anliegt. Das Klinkenrad 32 ist durch eine Tellerfeder 78, die sich an einen Lagerring 76 auf einem Zapfen 73 der Seilscheibe 68 abstützt, gegen die Seilscheibe vorgespannt, so dass ein Reibschluss zwischen dem Außenkonus 72 des Klinkenrades 32 und dem Innenkonus 74 der Seilscheibe 68 entsteht. Die Vorspannung der Tellerfeder 78 ist mit Hilfe einer Mutter 82, die auf ein Gewinde 80 am Zapfen 73 aufgeschraubt ist, einstellbar. Auch für die Seilscheibe 68 ist eine Andruckeinrichtung 48, bestehend aus Feder und Andruckrolle, zum Andruck des Sicherungsseils 16 in die dafür vorgesehene Führungsrille vorgesehen.
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Aus 5 ist der Aufbau der Sperreinrichtung 31 näher ersichtlich, die Teil der Sicherungseinrichtung 30 ist. Die Klinke 34 ist um eine Schwenkachse 36 verschwenkbar aufgenommen. Die Klinke 34 weist einen ersten Klinkenarm 38 sowie einen zweiten Klinkenarm 40 auf, die in entgegengesetzte Richtungen von der Schwenkachse 36 aus hervorstehen. Die Klinke 34 ist durch eine Feder 46, die an einem Halter 44 aufgenommen ist, derart vorgespannt, dass der erste Klinkenarm 38 normalerweise an der Innenverzahnung des Klinkenrades 32 anliegt. In dieser Stellung kann das Klinkenrad sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn bewegt werden, ohne dass die Klinke zu einer Blockierung am Klinkenrad 32 führt.
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Bewegt sich das Klinkenrad 32 gemäß der Darstellung in 5 im Gegenuhrzeigersinn, so bewegt sich eine an der Seildurchlaufwinde 10 aufgenommene Last, etwa ein Fahrkorb, nach unten. Die Klinke 34 läuft hierbei mit ihrem ersten Klinkenarm 38 auf der verzahnten Innenoberfläche des Klinkenrades 32 ab. Die Spannung der Feder 46 ist nun so eingestellt, dass dann, wenn die Abwärtsgeschwindigkeit des Sicherungsseils 16 etwa 30 Meter pro Minute erreicht, die Klinke 34 durch die Wechselwirkung des ersten Klinkenarms 38 mit der verzahnten Innenoberfläche des Klinkenrades 32 von der Innenoberfläche des Klinkenrades 32 abhebt und umschlägt, so dass die Klinke mit einer Rastnase 42 am Ende des zweiten Klinkenarms an der Innenoberfläche des Klinkenrades 32 einrastet und somit das Klinkenrad 32 mittels der im Gehäuse 54 gelagerten Klinke 34 blockiert. Die Sperreinrichtung 31 ist somit gesperrt und bewirkt eine Festlegung des drehbar gelagerten Klinkenrades 32 an der Klinke 34. Ein Ansprechen der Sperreinrichtung 31 wird durch den Schalter 44 signalisiert.
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Die Funktion der Sicherungseinrichtung 30 ist wie folgt:
Im Normalfall läuft die nicht angetriebene Seilscheibe 68 synchron mit der Treibseilscheibe 58. Das Sicherungsseil 16 bewegt sich also mit derselben Geschwindigkeit wie das Arbeitsseil 28 über die Seilscheibe 68.
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Sollte aus irgendeinem Grunde die Winde 22 versagen, indem entweder das Arbeitsseil 28 reißt oder ein Getriebebruch im Antrieb 24 auftritt, was zu einem Fall der an der Seildurchlaufwinde 10 aufgenommenen Last nach unten führen würde, bewegt sich die Last zunächst mit erhöhter Geschwindigkeit nach unten, bis die Auslösegeschwindigkeit der Sperreinrichtung 31 erreicht ist. Bei etwa 30 Meter pro Minute blockiert die Klinke 34 am Klinkenrad 32, so dass die sich zuvor drehende Seilscheibe 68 nunmehr über die Konusbremse 71 abgebremst wird, bis das Sicherungsseil 16 schließlich zum Stillstand gelangt.
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Über einen Taster 45 kann die Klinke 34 auch manuell, mechanisch, elektrisch oder in sonstiger Weise in ihre Sperrstellung bewegt werden. Hierzu wird der Taster 45 einmalig betätigt, um die Klinke 34 zu verschwenken. Die Sperrstellung wird automatisch wieder aufgehoben, wenn das Sicherungsseil 16 wieder in Aufwärtsrichtung bewegt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- europäischen Norm EN 1808 [0039]
- Norm EN1808 [0059]
