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Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung, insbesondere Aufzug oder Hebebühne, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Bislang sind unterschiedlichste Aufzüge mit verschiedensten Antriebssystemen oder Tragekonstruktionen, die im Allgemeinen freitragend zwischen den Stockwerken eines Gebäudes ausgebildet sind, gebräuchlich. Am Hubwagen ist eine Lastaufnahme bzw. Aufzugskanzel oder Aufzugskabine fixiert, wobei der Hubwagen mittels der Antriebseinheit längs des Verstellweges verfahren wird. Häufig wird sowohl der Hubwagen als auch die Lastaufnahme an der Tragekonstruktion geführt. Beispielsweise werden entsprechende Aufzüge in Gebäuden mit ca. 2 bis 10 Stockwerken in Ein- oder Mehrfamilienhäusern, Bürogebäuden oder dergleichen u. a. im Rahmen der Gebäudesanierung eingebaut. Gebräuchliche Aufzüge sind jedoch vergleichsweise teuer, sodass diese insbesondere als sogenannte ”Home-Lifte” derzeit wenig eingesetzt werden.
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Häufig umfasst die Antriebseinheit, neben dem Antriebsmotor, ein auf Zug belastetes Seil, Kette, Gurt oder dergleichen, an dem der Hubwagen und gegebenenfalls ein Gegengewicht des Hubwagens fixiert sind. Im normalen Betriebsfall wird der Hubwagen bzw. das Gegengewicht mittels der Antriebseinheit auch abgebremst (vgl. z. B.
DE 102 58 344 A1 ).
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Darüber hinaus sind bereits Antriebssysteme für entsprechende Hebevorrichtungen bekannt, die mittels eines Getriebes, insbesondere eines Riemengetriebes mit Untersetzung, die Verstellung der Lastaufnahme bzw. des Gegengewichtes ermöglichen (vgl.
EP 2 460 755 B1 ). Hiermit können handelsübliche Elektromotoren für den Antrieb eingesetzt werden, die einerseits günstig sind und andererseits mit Hilfe des Getriebes bzw. der Untersetzung ein vergleichsweise großes Drehmoment für das Verfahren der Lastaufnahme realisieren.
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Vor allem mittels den letztgenannten Hebevorrichtungen konnte die Wirtschaftlichkeit entsprechender Aufzüge zwar verbessert werden. Hierbei konnte vor allem die Herstellung des Antriebssystems durch die Verwendung von handelsüblichen Komponenten wie bei den Elektromotoren zwar deutlich gesenkt werden, jedoch war besonders der Dauerbetrieb bzw. die wirtschaftliche Wartung und Reparatur dieser Aufzüge, z. B. bei einem Riemenwechsel, noch sehr aufwändig und somit kostenträchtig.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine eingangs genannte Hebevorrichtung, insbesondere einen Aufzug oder Hebebühne, mit einer Antriebseinheit zum wenigstens teilweise vertikalen Heben einer Lastaufnahme, vorzuschlagen, die gegenüber Hebevorrichtungen gemäß dem Stand der Technik nochmals deutlich wirtschaftlicher ist, insbesondere eine entscheidend wirtschaftlichere Betriebsweise realisiert.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Hebevorrichtung der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung dadurch aus, dass zwischen der zweiten Lagervorrichtung und der Trageinheit wenigstens ein Tragmittel zum Tragen und/oder Abstützen der zweiten Lagervorrichtung von/an der Trageinheit angeordnet ist und dass das Tragmittel zwischen der Antriebswelle und dem Abtriebselement angeordnet ist.
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Mit Hilfe des vorteilhaften Tragmittels wird erreicht, dass die Antriebswelle an zwei voneinander beabstandeter Stellen bzw. beidseits des Zugmittels stabil gelagert werden kann, d. h. dass in vorteilhafter Weise ein Lager und ein Gegenlager der Antriebswelle realisiert ist, jedoch die Abstützung bzw. die Ableitung der Stützkräfte der beiden beabstandeten Lagervorrichtungen, d. h. erster und zweiter Lagervorrichtung gemäß der Erfindung, auf lediglich einer einzigen Seite, insb. der „Motorseite”, von der Trageinheit des Antriebsmotors verwirklicht wird.
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Gemäß der Erfindung wird erreicht, dass die Gewichts- und/oder Spannkraft bzw. die Druckbelastung der Antriebswelle, die auf ihre beiden Lagervorrichtungen, d. h. v. a. auch auf das Gegenlager, und somit in vorteilhafter Weise auf das erfindungsgemäße Tragmittel wirkt, in vorteilhafter Weise vom Tragmittel und gemäß der Erfindung von der Trageinheit aufgenommen bzw. abgeleitet wird.
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So werden auch selbst bei den besonders großen Vorspannkräften des (endlosen) Zugmittels, wie z. B. ein oder mehrere Keilriemen, Keilrippenriemen bzw. sog. „Poly-V-Riemen” oder dergleichen, von z. B. ca. 1 Tonne oder mehr, keine nachteilige Biegung/Biegebeanspruchung der Antriebswelle generiert und zugleich wird erreicht, dass ein Wechsel des Zugmittels bzw. ein Riemenwechsel ohne großen Aufwand bzw. ohne aufwändige Demontage/Montage von (mehreren) Bauteilen/Komponenten verwirklicht werden kann. So kann ein Zugmittel-/Riemenwechsel über die dem Motor abgewandte Seite/Stirnseite bzw. über die zweite Lagervorrichtung bzw. das sog. Gegenlager der Antriebswelle erfolgen.
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Es hat sich gezeigt, dass einseitige Lagerungen der Antriebswelle wie zum Teil beim Stand der Technik realisiert, d. h. es ist kein sog. Gegenlager vorhanden, den enormen Biegebeanspruchungen aufgrund der großen Vorspannkräfte der Zugmittel/Riemen im Dauerbetrieb nicht standhalten können und es hierbei u. a. zu einer Verbiegung der Antriebswelle und/oder sogar zu einer vollkommenen Zerstörung des dem Motor zugewandten Lagers bzw. der einseitigen Lagerung kommt.
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In ersten Versuchen hat sich dagegen gezeigt, dass die vorliegende Erfindung bei Hebevorrichtungen mit einem zwei Wellen umschlingenden Zugmittel von entscheidender Bedeutung ist. Ein endloses bzw. O-ringförmiges Zugmittel muss höchsten Sicherheitsstandards genügen und im Unterschied zu anderen rein mechanischen Tragkomponenten vergleichsweise häufig ausgetauscht werden, um bereits bei geringstem Verschleiß bzw. Abrieb oder Dehnung keine Gefahrenstelle darzustellen. Dies ist vor allem bei Personenaufzügen in besonderem Maß notwendig.
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Gemäß der Erfindung kann vorzugsweise ein endloses bzw. O-ringförmiges Zugmittel in vorteilhafter Weise demontiert bzw. im ordnungsgemäßen Zustand, d. h. als geschlossener O-Ring, montiert werden.
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Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung auch ein Einbau und/oder Ausbau der Welle, insbesondere der Antriebswelle, in vorteilhafter Weise erfolgen. Auch die relativ verschleißanfälligen Lager bzw. Lagervorrichtungen, insb. der Antriebswelle, können gemäß der Erfindung ohne großen Aufwand aus- bzw. eingebaut werden.
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Während dem zuvor genannten Tätigkeiten, insb. Montieren bzw. Demontieren des Zugmittels, ist es gemäß der Erfindung nicht notwendig, das auf Zug belastete Zugelement von der entsprechenden Antriebs- bzw. Abtriebswelle zu entfernen, d. h. während dieser Tätigkeiten ist die Lastaufnahme beispielsweise durch die vorgeschriebenen Bremsen bzw. Sicherungen sicher über das/die Zugelemente gestützt, sodass die entsprechende Montage bzw. Demontage der zuvor genannten Komponente in einfacher Weise erfolgen kann. Dies führt zu einer besonders wirtschaftlichen Betriebsweise der Hebevorrichtung gemäß der Erfindung.
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Vorzugsweise ist eine Stirnseite und/oder ein Endflansch des Antriebsmotors an der Trageinheit und/oder an einer quer zur Motorwelle/Antriebswelle ausgerichtete Seitenfläche bzw. einem Flansch der Trageinheit angeordnet/fixiert/angeschraubt. Dieser Flansch bzw. diese Seitenfläche der Trageinheit kann in vorteilhafter Weise mit dem Tragmittel verbunden, insb. verschweißt, verschraubt werden. Dies ist konstruktiv und kostenmäßig besonders günstig.
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Vorteilhafterweise umfasst die erste und/oder die zweite Lagervorrichtung ein einziges oder zwei Wälzlager, insbesondere Kugel- oder Rollenlager, das/die ggf. in vorteilhafter Weise als Lagereinheit in O- oder X-Anordnung ausgebildet sind. Das heißt eine Lagerstelle bzw. Lagerung kann ggf. auch zwei Lager/Wälzlager umfassen.
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst das Tragmittel eine Halteeinheit zum Halten der zweiten Lagervorrichtung und/oder ist das Tragmittel mit der Halteeinheit als einteilige Baueinheit ausgebildet. Dies verringert den konstruktiven Aufwand zum Tragen/Stützen/Halten der zweiten Lagervorrichtung bzw. des Gegenlagers.
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Vorzugsweise ist ein Außendurchmesser der zweiten Lagervorrichtung bzw. des sog. Gegenlagers der Antriebswelle, insb. einschl. der Halteeinheit der zweiten Lagervorrichtung bzw. des sog. Gegenlagers, vergleichsweise klein ausgebildet, so dass ein Entspannen der Zugmittel bzw. des/der Riemen dazu führen kann, dass das/der endlose Zugmittel/Riemen ohne großen Aufwand bzw. ohne Demontage eines Bauteils bzw. einer Komponente über die Gegenlagerseite bzw. die dem Motor abgewandte Seite/Stirnseite bzw. über die zweite Lagervorrichtung überstülpt und entfernt werden kann.
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In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung bildet das Zugmittel und/oder mehrere Zugmittel als endloses/endlose Zugmittel, insbesondere als endlose/geschlossene O-Ringe und/oder Riemen wie Keilriemen, Keilrippenriemen bzw. sog. „Poly-V-Riemen” oder dergleichen ausgebildet, im Wesentlichen eine Mantelfläche eines Innenraums aus und dass das Tragmittel wenigstens teilweise in dem (wenigsten teilweise freien) Innenraum angeordnet ist. Das heißt, dass das Zugmittel bzw. die Riemen im Sinn der Erfindung eine Mantelfläche eines Raumes/Körpers, dem erfindungsgemäßen Innenraum, ausbilden, wobei dieser Innenraum zumindest einen Teil/Abschnitt der Antriebswelle und ggf. ein Antriebelement wie eine Antriebsscheibe/-rad oder dergleichen und zudem einen Teil/Abschnitt der Abtreibswelle und das Abtriebselement bzw. ein Abtriebsrad/-scheibe umfasst sowie den freien/lichten (mit Luft gefüllten) Raum zwischen diesen Elementen/Wellen als auch einen Teil/Abschnitt des Tragmittels gemäß der Erfindung. Demzufolge ist das Tragmittel nicht (vollständig) außerhalb des erfindungsgemäßen Innenraumes bzw. außerhalb des/der Zugmittel bzw. endlosen/geschlossenen O-Ringe bzw. Riemen angeordnet, d. h. das/die Zugmittel nicht vom Tragmittel gemäß der Erfindung umgeben sind.
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Vielmehr ist der Innenraum in vorteilhafter Weise vom Tragmittel durchsetzt bzw. das Tragmittel ist quer zur Querschnittsfläche des Innenraumes ausgerichtet und/oder ragt/steht an zwei gegenüber liegenden (Stirn-)Seiten aus dem bzw. über den Innenraum hinaus. Vorzugsweise ist das Tragmittel an einer dieser (Stirn-)Seiten an der zweiten Lagervorrichtung bzw. dem Gegenlager angeordnet/fixiert und an der anderen bzw. zweiten (Stirn-)Seite an der Trageinheit des Antriebsmotors angeordnet/fixiert.
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Vorteilhafterweise ist das Tragmittel im Wesentlichen als eine Stützstrebe ausbildet. Hiermit können die Lagerkräfte der zweiten Lagervorrichtung bzw. des Gegenlagers bzw. die Spannkräfte zum Spannen der Zugmittel in vorteilhafter Weise aufgenommen bzw. abgestützt und an die Trageinheit weitergeleitet werden.
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Vorzugsweise ist eine Längsachse des Tragmittels im Wesentlichen spitzwinklig in Bezug zur Antriebswelle und/oder in Bezug zum Zugmittel bzw. zur Längsachse des/der Zugmittel ausgerichtet. Hiermit kann ein vorteilhafter Kraftfluss von der Antriebswelle, über die zweite Lagervorrichtung und über das Tragmittel auf die Trageinheit realisiert werden. So werden die vorhandenen Kräfte, d. h. Quer- bzw. Spannkräfte, die auf die Antriebswelle bzw. zweite Lagervorrichtung wirken, vom schräg bzw. quer ausgerichteten Tragmittel bzw. der Stützstrebe in vorteilhafter Weise aufgenommen und an die Trageinheit weitergeleitet. Eine nachteilige Biegung der Antriebswelle kann hiermit verhindert werden.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst ein Tragdreieck wenigstens die Antriebswelle, die Trageinheit, das Tragmittel sowie die erste und die zweite Lagervorrichtung. Dieses vorteilhafte Tragdreieck ist besonders stabil bzw. steif, so dass auch sehr große, auf die Antriebswelle bzw. die zweite Lagervorrichtung/Gegenlager wirkende Kräfte, insb. die Spannkräfte oder dergleichen, aufgenommen werden können, ohne dass Nachteile entstehen, insb. Verbiegung, Beeinträchtigung bzw. Beschädigung der Antriebswelle und/oder zumindest eines der beiden Lagervorrichtungen.
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Das Tragdreieck entspricht vorzugsweise nicht exakt einem Tragwerk bzw. Tragwerksdreieck mit drei fest fixierten Konten an den Ecken. Vorzugsweise sind zwei fest fixierte Knoten im Sinn eines Tragwerkes bzw. Tragwerkdreiecks vorgesehen, nämlich in vorteilhafter Weise eine Fixierung bzw. Fixierstelle des/der Tragmittel an der Trageinheit und ein als Festlager ausgebildetes Lager bzw. erste Lagervorrichtung im Sinn der Erfindung. Vorteilhafterweise weist eines der drei Ecken des erfindungsgemäßen Tragdreiecks einen „losen Knoten” auf, nämlich vorzugsweise das als Loslager ausgebildete Gegenlager bzw. zweite Lagervorrichtung. Demzufolge ist das Tragmittel gemäß der Erfindung vorzugsweise auf Biegung, d. h. in vertikaler Richtung an der oberen (Längs-)Seite auf Zug belastet und in vertikaler Richtung an der unteren (Längs-)Seite auf Druck belastet. Die Antriebswelle ist aufgrund der Zugmittelbelastung auf Biegung (und wegen des Loslagers nicht auf Zug) belastet. Die Lagereinheit bzw. eine im Wesentlichen in vertikaler Richtung ausgerichtete Seite bzw. Tragelement/Tragflansch ist vorzugsweise auf Druck belastet.
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Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Spanneinheit zum Spannen der Zugmittel vorgesehen. Hiermit kann eine vorteilhafte Verspannung bzw. Verstellung u. a. der Trageinheit und/oder Vergrößerung des Abstands vorzugsweise zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle generiert werden. Beispielsweise kann eine auf das/die (endlose) Zugmittel, insb. Riemen, wirkende Spannkraft generiert werden, wobei z. B. ein Verspannen bzw. Verstellen der Trageinheit und/oder des Antriebsmotors mit Antriebswelle und/oder der Antriebswelle, ggf. einschl. Antriebselement/-rad/-scheibe, verwirklicht wird. So kann die gesamte statisch/konstruktiv stabile Einheit entsprechend verspannt/verstellt werden, um das/die Zugmittel für/während der Betriebsweise zu verspannen. Dies ist gerade für endlose/geschlossene Bänder, Schlingen oder Riemen, insb. Keilriemen, Keilrippenriemen oder dergleichen, von besonderem Vorteil, um einen unerwünschten Schlupf, Verschleiß oder dergleichen zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
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Beispielsweise weist die Spannvorrichtung ein Schraubenelement mit einem Schrauben-/Gewinde auf. Dies ermöglicht eine konstruktiv vorteilhafte Verstellung bzw. Einstellung einer gewünschten Vor-/Spannkraft des/der Zugmittel ohne großen Aufwand und u. a. mittels handelsüblicher Komponenten, z. B. Gewindestange, Schraube und Mutter etc..
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Er4findung ist die Spanneinheit als Federvorrichtung zum elastischen Spannen der Zugmittel ausgebildet. Hiermit kann in vorteilhafter Weise eine Anpassung u. a. an eine allmähliche Dehnung bzw. Verschleiß des/der Zugmittel/Riemen oder dergleichen realisiert werden. So kann mit der elastischen Federvorrichtung, z. B. eine oder mehrere Schrauben-(Zug-)Federn, Gummielemente oder dergleichen, während dem Betrieb eine weitgehend konstante Federkraft und somit Spannkraft zum Spannen des/der Zugmittel bzw. Riemen gewährleistet werden, selbst bei allmählicher Dehnung bzw. bei Verschleiß. Dies ermöglicht u. a. eine lange Lebensdauer der Antriebseinheit.
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Vorteilhafterweise weist die Trageinheit wenigstens eine Schwenkachse zum Verschwenken des Antriebsmotors und/oder der Antriebswelle auf, insb. ist die Schwenkachse im Wesentlichen parallel zur Antriebswelle und/oder Abtriebswelle ausgerichtet. Hiermit kann die Verstellung zum Verspannen des/der Zugmittel vorteilhaft verwirklicht werden. Beispielsweise ist die Trageinheit als Wippe ausgebildet. Hierbei kann auf einer Längsseite die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu Antriebwelle und/oder Abtriebswelle ausgerichtete Schwenkachse zum Verschwenken angeordnet werden und auf der anderen bzw. gegenüberliegenden Längsseite der Trageinheit ist die Spanneinheit und/oder Federvorrichtung angeordnet. Demzufolge kann eine rotatorische Verstellung der Trageinheit mit Hilfe der Spanneinheit bzw. Federvorrichtung erreicht und zugleich eine Veränderung, insb. Vergrößerung des Abstandes zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle verwirklicht werden.
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Grundsätzlich sind unterschiedlichste endlose/geschlossene Zugmittel denkbar. Es hat sich jedoch gezeigt, dass für eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung, insb. für einen Personenaufzug, die/der u. a. besonders leise bzw. geräuscharm, betriebssicher, vergleichsweise schnelle Hebe- und/oder Senkgeschwindigkeiten, langlebig, platzsparend und nachrüstungs- und/oder wartungsfreundlich sowie kosten- und/oder energieeffizient sein soll, es von besonderem Vorteil ist, das Zugmittel als Keilrippenriemen bzw. sog. „Poly-V-Riemen” auszubilden. Hiermit können u. a. auch vergleichsweise kleine Radien, insb. an der Antriebswelle, und somit platzsparende Untersetzungseinheiten und/oder Abtriebselemente verwirklicht werden.
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Die Abtriebswelle kann bzw. soll wegen der Untersetzung vergleichsweise groß und somit ausreichend stabil, insb. bzgl. Biegung, ausgebildet werden. So kann eine vergleichsweise massive Abtriebswelle und sodann ein relativ kleines Abtriebselement/-rad/-scheibe vorgesehen werden. Vorzugsweise ist die Untersetzung im Verhältnis von ca. 1:7 oder ca. 1:10 oder dergleichen vorgesehen.
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Vorteilhafterweise weist die Abtriebswelle und/oder die Untersetzungseinheit eine (einzige) erste Lagereinheit, insb. Wälzlager oder ggf. zwei Wälzlager aufweisende Lageranordnung in O- oder X-Anordnung zur drehbaren Lagerung der Abtriebswelle auf. So kann in einer besonderen Variante der Erfindung auf ein sog. Gegenlager bzw. eine zweite, von der ersten Lagereinheit beabstandete Lagerung/Lagereinheit verzichtet werden, wobei das/die Zugmittel/Riemen zwischen der ersten und der zweiten Lagereinheit angeordnet sind. Ohne entsprechendes Gegenlager der Abtriebswelle kann das/die Zugmittel ohne großen Aufwand von/auf der Abtriebswelle bzw. dem Abtriebselement demontiert bzw. montiert werden.
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In einer vorteilhaften Variante der Untersetzungseinheit weist diese eine Tragvorrichtung auf, wobei ein Tragelement bzw. (stirnseitigem) Flanschelement im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist diese bzw. das U im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Mit derartigen U-förmigen Tragvorrichtungen kann beispielsweise ein endloses bzw. O-ringförmiges Zugmittel in vorteilhafter Weise im Bereich des „Gegenlagers” bzw. der zweiten Lagereinheit demontiert bzw. im ordnungsgemäßen Zustand, d. h. als geschlossener O-Ring, montiert werden.
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Bei einer U-förmigen Tragvorrichtung kann zum Beispiel ein Lagerdeckel nach dem Abstützen der entsprechenden Abtriebswelle entfernt und anschließend beispielsweise das Lager demontiert werden. Alternativ oder in Kombination hierzu kann durchaus auch das umschlingende Zugmittel bzw. ein entsprechender Riemen etc. demontiert oder montiert werden. Anschließend bzw. abschließend kann dann wiederum der Lagerdeckel bzw. die entsprechend entfernte Tragvorrichtungskomponente montiert werden.
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Darüber hinaus kann mit einer U-förmigen Tragvorrichtung auch ein Einbau und/oder Ausbau der Abtriebswelle in vorteilhafter Weise erfolgen. Hierfür ist die Breite des Zwischenraums bzw. die Öffnung/Ausnehmung zwischen den U-Schenkel in vorteilhafter Weise größer als ein Durchmesser der entsprechenden Welle bzw. Wellenabschnittes.
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Ein besonderer Vorteil des U-förmigen Lagerelementes bzw. der U-förmigen Lagervorrichtung ist, dass durch die entsprechende Öffnung des U bzw. dessen Schlitz auch ein geschlossener O-förmiger Ring wie ein Riemen einer Untersetzungseinheit einfach ein- oder ausgefädelt werden kann und um die Abtriebswelle und die Antriebswelle gelegt werden kann.
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Es ist von besonderem Vorteil, die Öffnung bzw. den Schlitz nach oben ausgerichtet anzuordnen, d. h. das U ist im Wesentlichen vertikal bzw. aufrecht stehend angeordnet. Mit Hilfe dieser Maßnahme wird erreicht, dass die Gewichtskraft bzw. die Druckbelastung der entsprechenden Abtriebswelle, die auf die Tragvorrichtung wirkt, in vorteilhafter Weise von der Tragvorrichtung aufgenommen wird.
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Beispielsweise weist das Antriebssystem mehrere Baugruppen auf, die in vorteilhafter Weise maximal 70 kg, vorzugsweise zwischen 10 g und 50 kg, schwer sind. Hiermit wird ermöglicht, dass einerseits nur wenige, vormontierte und ggf. geprüfte Baugruppen notwendig sind und andererseits diese für einen Monteur oder zwei Monteure auch ohne technische Hilfsmittel wie Kran etc. gut Hand zuhaben sind. Dementsprechend entfallen sowohl der Zeit- als auch der Kostenaufwand für die Bereitstellung entsprechender Kräne etc., um beispielsweise den Aufzug bei der Erstinstallation zu montieren, bzw. um einzelne Komponenten bzw. Baugruppen für Wartungs- oder Reparaturzwecke zu demontieren bzw. wieder zu montieren. Auch können aufwändige Funktionsprüfungen Vorort deutlich reduziert werden bzw. entfallen.
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Gemäß der Erfindung kann einerseits die Antriebswelle und/oder andererseits die Abtriebswelle bzw. zumindest eines derer Lager selbst unter Last, d. h. selbst bei mit Zug beaufschlagtem Zugelement, montiert bzw. demontiert werden. Hierdurch kann das aufwendige Absichern der Lastaufnahme bzw. der Aufzugskabine und/oder des Gegengewichtes deutlich reduziert werden bzw. entfallen. Dies ist nicht nur bei der Erstmontage, sondern vielmehr vor allem bei einer Reparatur bzw. Wartung während des Betriebs von entscheidendem Vorteil. Hierdurch reduzieren sich die Betriebskosten bzw. Instandhaltungskosten in erheblichem Maß, sodass nicht nur eine kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung, sondern vor allem auch eine kostengünstige Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung gewährleistet wird. Dies scheint nunmehr zum wirtschaftlichen Durchbruch einer Hebevorrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere für die Anwendung als sog. ”Home-Lifte”, sowohl für den Neubau als auch für den nachträglichen Einbau in bestehende Gebäude zu führen.
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Darüber hinaus ist denkbar, dass bei der Verwendung von Untersetzungseinheiten mit Zahnrädern oder dergleichen durchaus auch einzelne Zahnräder entsprechend ausgetauscht werden können. Neben der Verwendung von Riemen oder Zahnrädern sind grundsätzlich auch Zahnriemen, Keilriemen, Seile, Bänder, Ketten oder dergleichen als entsprechend gemäß der Erfindung austauschbare Komponenten denkbar.
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Grundsätzlich ist von Vorteil, die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle auf der einen Stirnseite mit einem Festlager und auf der anderen Seite bzw. der gegenüberliegenden Seite mit einem Loslager auszustatten. Eines oder beide dieser Lager können in der vorteilhaften Trageinheit und/oder Tragvorrichtung angeordnet bzw. positioniert werden.
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Gerade bei der Verwendung von zwei Wellen umschlingenden Zugmitteln ist es von Vorteil, eine Spannvorrichtung zum Spannen des Zugmittels vorzusehen. Hierdurch wird ermöglicht, dass eine im Betrieb gegebenenfalls auftretende Längung bzw. Streckung des Zugmittels zu keiner Beeinträchtigung des Betriebes führt. Beispielsweise ist eine Zug- oder Druckfeder als Spannelement vorgesehen, das den Abstand zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bei entsprechender Längung des Zugmittels vergrößert und weiterhin eine vorteilhafte Spannkraft erzeugt.
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Vorzugsweise weist die Spanneinheit bzw. eine Spannfeder eine Anschlagseinheit bzw. ein Anschlagselement auf, das einen Mindestabstand zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bzw. einen Mindestabstand der beiden relativ zueinander verstellbaren stirnseitigen Enden der Spanneinheit bzw. der Spannfeder gewährleistet. Beispielsweise ist das Anschlagselement als Anschlagshülse ausgebildet, die vorzugsweise im Wesentlichen umfangseitig um die Spannfeder herum angeordnet ist. Mit Hilfe einer derartigen Abstandseinheit bzw. Abstandselementes wird gewährleistet, dass bei einer Drehrichtungsumkehr es zu keiner nachteiligen Verringerung des Abstandes zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle kommt, wodurch ein gegebenenfalls mögliches Durchrutschen des Zugmittels auftreten könnte. Auch könnte ein derartiges Durchrutschen beim entsprechenden Anfahren bzw. Beschleunigen der Hebevorrichtung gemäß der Erfindung auftreten.
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Vorteilhafterweise ist zwischen dem zugbelasteten Zugelement der Lastaufnahme und dem umschlingenden Zugmittel wenigstens eine Trennvorrichtung angeordnet, insbesondere umfangsseitig an der entsprechenden Welle bzw. Riemen- und/oder Treibscheibe. Beispielsweise kann dies als radial ausgerichtete Trennscheibe oder dergleichen erfolgen. Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch zwischen dem Zugelement und dem Zugmittel wenigstens eine Labyrinthdichtung mit mehreren Nuten, Rillen etc., ein Gewebering bzw. Filzring oder dergleichen angeordnet werden. Mittels einer derartigen Trennvorrichtung bzw. einem Trennelement der zuvor genannten Art wird verhindert, dass beispielsweise Schmieröl, Schmutz oder dergleichen vom Zugelement zum Zugmittel wandern kann bzw. umgekehrt, was zu einem erheblichen Sicherheitsrisiko, vor allem bei Personenaufzügen oder dergleichen, führen würde.
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In vorteilhafter Weise kann die Trennvorrichtung auch als Abstreiferelement, beispielsweise als Gummilippe oder dergleichen, realisiert werden, die beispielsweise statisch an der Trageinheit angeordnet ist und die Antriebswelle bzw. die Abtriebswelle während dem Drehbetrieb entsprechend abstreift. Auch hiermit kann ein Wandern von Schmieröl oder dergleichen vom Zugelement zum Zugmittel verhindert werden.
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Gemäß der Erfindung werden zahlreiche Vorteile realisiert, die vor allem darin bestehen, dass beispielsweise ein genormter bzw. marktüblicher Standard-Elektromotor, vorzugsweise ein Asynchronmotor, bzw. ein sogenannter „getriebeloser Antrieb” mittels eines genormten Hülltriebs die Treibscheibe antreibt und vorzugsweise durch die Trennung von Treibscheibeneinheit und Antriebsmotor ein Auswechseln sowohl des Elektromotors als auch von Lagerungen der Hülltriebeinheit und/oder der Treibscheibe im Wesentlichen ohne ein Abbauen des gesamten Antriebs oder ohne Abhängen bzw. Entlasten der Aufzugskabine oder des Gegengewichtes problemlos möglich ist. Dies führt zu einer wirtschaftlich günstigen Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung über viele Jahre hinweg.
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Weitere Vorteile der Hebevorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich beispielsweise durch die Wahl der Einzelkomponenten, wie Elektromotor, Lager, Hülltrieb, Bremse, die vorzugsweise alle aus marktüblichen Komponenten bestehen können bzw. als Standardkomponenten frei verfügbar sind.
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Darüber hinaus gewährleistet ein vorteilhafter, modularer Aufbau des Antriebssystems bei Bedarf von höheren Hubgeschwindigkeiten, größeren Drehmomenten etc., die Verwendung eines weiteren bzw. zweiten Antriebsmotors, insbesondere Serien-Elektromotors. Dieser kann in vorteilhafter Weise an das Antriebssystem angebaut bzw. angeflanscht werden.
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Vorzugsweise sind die Antriebswellen der beiden Antriebsmotoren im Wesentlichen fluchtend bzw. in axialer Verlängerung zueinander angeordnet und/oder auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebssystems angeordnet. Hierdurch wird eine besonders platzsparende Bauweise eines entsprechend erweiterten modularen Antriebssystems realisiert.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann dadurch realisiert werden, dass durch die Trennung von Motor und Treibscheibe wesentliche Gewichtseinsparungen der einzelnen Komponenten erzielt werden, insbesondere durch die Verwendung eines bereits genannten serienmäßigen Asynchronmotors bzw. eines „getriebelosen Antriebs”.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich vor allem auch in Bezug auf die Geräuschentwicklung. Beispielsweise kann durch die Trennung von Antriebsmotor und Riemen- und/oder Treibscheibe eine vorteilhafte Belüftung des Antriebsmotors realisiert werden, sodass auf eine Eigen- oder Fremdbelüftung des Antriebsmotors verzichtet werden kann. Bislang werden vielfach entsprechende Lüfter für die Antriebsmotoren vorgesehen, was dann zu einer störenden Geräuschentwicklung geführt hat.
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Darüber hinaus wird durch die vorteilhafte Trennung von Antriebsmotor und Treibscheibeneinheit eine vorteilhafte Körperschallentkopplung zwischen Antriebsmotor und Treibscheibe ermöglicht. Hierdurch wird motoreigener Körperschall nicht über die Treibscheibe und die Seile in die Kabine bzw. die Lastaufnahme oder über die Trageinheit bzw. Traverse in das Gebäude geleitet. Dies ist gerade bei sogenannten „Home-Liften” bzw. Personen-Aufzügen von erheblichem Vorteil, da im Allgemeinen bereits geringste Geräusche als Einschränkung des Komforts gewertet werden.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert:
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Im Einzelnen zeigt:
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1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Hebevorrichtung gemäß der Erfindung von vorne,
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2 eine schematische, perspektivische und im Bereich von erfindungsgemäßer Tragmittel in teilweise geschnittener Ansicht eines Ausschnittes der Hebevorrichtung gemäß 1 von hinten,
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3 eine schematische Vorderansicht der Hebevorrichtung gemäß 1 und
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4 eine schematische, perspektivische Schnittdarstellung der Hebevorrichtung gemäß 1.
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Mit Hilfe von Seilen 23 bzw. Zugelementen 23 wird beispielsweise eine nicht näher dargestellte Aufzugskabine sowie gegebenenfalls ein entsprechendes Gegengewicht in einem vertikalen Schacht bewegt. Die Seile 23 werden mittels Reibung über Rillen 19 einer Treibscheibe 8 bzw. eines Rades 8 angetrieben. Der Antrieb einer Abtriebswelle 3 bzw. der Treibscheibe 8 erfolgt vorzugsweise über ca. drei bis fünf nebeneinander angeordnete, separate Zugmittel 15 gemäß der Erfindung bzw. O-ringförmige, d. h. endlose/geschlossene Keilrippenriemen 15. Die Keilrippenriemen 15 werden vorzugsweise über einen Motor 14, insb. Asynchronmotor 14, und eine Antriebswelle 11 (ohne separates Antriebsrad oder dergleichen) angetrieben. Hierdurch kann ein vergleichsweise kleiner Außendurchmesser des Antriebs bzw. der Antriebswelle 11 für eine Untersetzung des Antriebes realisiert werden. Vorzugseise weist die Antriebswelle 11 nicht näher dargestellte Rillen für die „Keile” bzw. Rippen der Keilrippenriemen 15 auf.
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Die Antriebswelle 11 ist gemäß der Erfindung durch ein erstes Lager 16 sowie ein vom ersten Lager 16 beabstandetes zweites Lager 12 bzw. Stütz-/Gegenlager 12 und einem Lagerbock 13 bzw. einer Querstrebe 13 gelagert bzw. abgestützt. Hierbei werden die Lagerkräfte bzw. Spannkräfte zum Spannen der Antriebswelle 11 gegenüber einer Abtriebswelle 3 bzw. Riemenscheibe 20 von der Antriebswelle 11 bzw. den beiden Lagern 12, 16 mit Hilfe des vorteilhaften Lagerbockes 13 gemeinsam von einem Flansch 9 abgeleitet bzw. aufgenommen. Denn der Lagerbock 13 ist an einer Gegenseite 25 am Gegenlager 12 gelagert/angeordnet und am gegenüberliegenden Ende direkt am Flansch 9, der zudem das erste Lager 16 der Motorseite 26 umfasst bzw. abstützt.
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In den Figuren wird zudem ein Innenraum 27 verdeutlicht, der dadurch gebildet wird, dass die Zugmittel 15 bzw. Riemen 15 eine Mantelfläche des Innenraums 27 bilden und zwei „offene” Stirnseiten bzw. Querschnittsflächen aufweist. Das heißt, dass der Innenraum 27 im Wesentlichen als lichter bzw. offener, mit Luft gefüllter Raum ausgebildet ist, in dem die beiden Wellen 3, 11 sowie die Riemenscheibe 20 sich befinden und zudem ein Teil/Abschnitt des erfindungsgemäßen Lagerbocks 13.
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Der Lagerbock 13 umfasst in der dargestellten Variante in vorteilhafter Weise zwei, spitzwinklig zur (Längsachse der) Antriebswelle 11 ausgerichtete Querstreben 28, die mit einer quer ausgerichteten Verbindung 29 verbunden/versteift sind. Zudem umfasst der Lagerbock 13 einen Halter 30 zum Halten des Lagers 12 bzw. eines Drehgebers 24. Hierdurch ist der Lagerbock 13 besonders stabil/steif ausgebildet und kann große Kräfte, insb. des Gegenlagers 12 aufnehmen und (spitzwinklig) an den Flansch 9 der Wippe 10 weiterleiten/übertragen.
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Der Motor 14 bzw. die Antriebswelle 11 einschl. Lagerbock 13 etc. sind in einer mittels einer Lagerung 18 und um eine Dreh- bzw. Schwenkachse 17 drehbar gelagerten Wippe 10 angeordnet bzw. abgestützt. Der Motor 14 ist an der Wippe 10 zentriert und am Flansch 9 angeflanscht/angeschraubt. Die Wippe 10 bzw. der/die Keilrippenriemen 15 werden mit einer Spanneinheit, insb. einer Schraube 22 bzw. einer Feder 21 elastisch vorgespannt. Hierdurch wird verhindert, dass selbst bei einer Längung der Keilrippenriemen 15 im Laufe der Zeit kein Durchrutschen desselben erfolgt.
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Die Riemenscheibe 20 ist vorzugsweise von einer durchgehenden Welle bzw. Abtriebswelle 3 durchsetzt und mit einem Seilantriebsrad 8 zum Antreiben der Seile 23 verbunden. Die Abtriebswelle 3 und das Rad 8 werden vorzugsweise reibschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Das Rad 8 weist zur möglichst reibschlüssigen Übertragung der Antriebs- und Bremsmomente vorzugsweise Rillen 19 auf, in denen die Seile 23 laufen.
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Die (glatte) Riemenscheibe 20 ist nur einseitig an einer Seitenwange 2 des Treibscheibengehäuses gelagert und in vorteilhafter Weise mittels einer zentrischen Schraube an der Abtriebswelle 3 fixiert. Die Seitenwangen 2 sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Basis- bzw. Grundplatte 1 des Treibscheibengehäuses angeordnet, womit die gesamte Antriebseinheit in vorteilhafter Weise im Schacht eines Aufzuges bzw. an einem Aufzugstraggerüst oder dergleichen fixierbar ist.
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An der Abtriebswelle 3 ist an einem Ende mindestens ein Bremsrotor 7 angeordnet bzw. aufgesteckt. Dieser Bremsrotor 7 ist Bestandteil mindestens einer an einer zweiten Seitenwange 2 angebrachten Sicherheitsbremse 6. Einer von zwei Zentrier- und Stützflansche 5 dient vorzugsweise als Anlauf- und Bremsfläche für den Bremsrotor 7.
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Der Keilrippenriemen 15 wird mit mindestens einer Druckfeder 21 über die Wippe 10 gespannt. Die Position der Feder 21 ist so gewählt, dass die Wippe 10 bzw. der Flansch 9 die Lagerkräfte der beiden Lager 12, 16 möglichst direkt bzw. geradlinig auf die vorzugsweise fluchtend angeordnete Seitenwange 2 des Treibscheibengehäuses weiterleitet/abstützt. Durch die beiden Lager 12, 16 und dem Lagerbock 13 sind die Riemen 15 beidseitig der Antriebswelle 11 abgestützt/gelagert. So kann sich die Wippe 10 bzw. die Abstützung der Antriebswelle 11 und somit die Antriebswelle 11 nicht bzw. nur wenig verformen und die Keilrippenriemen 15 sind somit längs der Antriebswelle 11 gleichmäßig vorgespannt.
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Wie in den Figuren deutlich wird, ist ein vorteilhaftes Tragwerk bzw. ein im Wesentlichen rechtwinkliges Tragwerksdreieck realisiert, das im Wesentlichen aus der Antriebswelle 11 und den beiden Lagern 12, 16 sowie den Tragmitteln bzw. dem Lagerbock 13 und der Trageinheit bzw. dem Flansch 9 gebildet wird. Dies ist eine besonders stabile Ausführung, so dass trotz sehr großer Vorspannkräfte von z. B. ca. einer Tonne, keine nachteiligen Verformungen der Antriebswelle 11 auftreten können und zugleich die o-förmigen Zugmittel 15 bzw. Keilriemen 15 (bei entspannter Wippe 10) ohne großen Aufwand über das Gegenlager 12 bzw. die Gegenseite 25 und/oder über die frei Seite/Gegenseite 25 der Treibscheibe 20 montiert und wieder demontiert werden kann.
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Im Allgemeinen wird wahrscheinlich ein alter bzw. gebrauchter Keilrippenriemen 15 nicht in der zuvor genannten Weise demontiert, sondern einfacher halber durchgetrennt und entfernt. D. h. lediglich der geschlossene bzw. O-ringförmige, insbesondere neue Keilrippenriemen 15 wird entsprechend montiert.
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Vorteilhafterweise weist die Wippe 10 zwei drehbar angeordnete Lagerstellen auf, die sich in den Seitenwangen 2 des Treibscheibengehäuses abstützen. Von Vorteil ist, wenn sich die Federspannvorrichtung 22 an einer oder sogar beiden Seitenwangen 2 der Treibscheibenlagerung abstützt. Bevorzugt sind die Federkräfte zum Spannen des Keilrippenriemens 15 in oder nahe der gemeinsamen Kraftwirkungslinie von Motor 14, Wippe 10 und Keilrippenriemen 15 angeordnet.
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Ganz besonders von Vorteil ist, dass die Antriebseinheit zum Transport in das Gebäude und/oder im Gebäude in einzelne Komponenten zerlegbar ist, um den Transport zu erleichtern.
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In vorteilhafter Weise können beidseitig der Tragmittelrillen 19 am Außendurchmesser des Rades 8 Rillen angebracht werden, die das Wandern von möglichen Schmierstoffen der Seile 23 zur Riemenlauffläche oder zur Bremse 6 hin verhindern oder deutlich erschweren.
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Von Vorteil ist die Anbindungsstellen der Wippe 10 zum Treibscheibengehäuse bzw. die Wippenlagerung 18 mit Dämpfungselementen auszustatten, um das Treibscheibengehäuse und die Riemenscheibe 20 von Schwingungen und Vibrationen, verursacht von Motor 14 und Lager 12, 16 zu isolieren.
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Weiterhin kann der Motor 14 zur Geräuschreduzierung, thermisch so ausgelegt werden, dass auf einen Eigenlüfter und/oder einen Fremdlüfter verzichtet werden kann.
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Vorteilhafterweise kann durch geeignete Maßnahmen wie z. B. Wahl des Achsabstandes, Riemenübersetzungsverhältnis, Riemenprofil des Keilrippenriemens 15 oder Gummimischung des Keilrippenriemens 15 auf eine Profilierung jenes Abschnittes des Riemenscheibe 20 verzichtet werden, auf dem der Keilrippenriemen 15 läuft.
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Von besonderem Vorteil ist, die Lagerung der Antriebswelle 11 motorseitig als Loslager 16 und stütz-/gegenlagerseitig als Festlager 12 auszuführen. Vorteilhafterweise ist ein Drehgeber 24 auf der Gegenseite 25 neben dem Gegenlager 12 an der Antriebswelle 11 und dem Lagerbock 13 angeordnet.
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Beispielhafte Merkmale einer Ausführungsform gemäß der Erfindung:
- – Zweikreis-Sicherheitsbremse von Mayr
- – leistungsstarker Asynchronmotor von ABB
- – Hochleistungskeilrippenriemen von Contitech
- – verschleißfreier Drehgeber von Kübler
- – flüsterleises System, da kein Lüfter erforderlich
- – modularer Aufbau
- – sehr wartungsfreundlich
- – gehärtete Treibscheibe
- – hochwertige Qualitätslager
- – sehr leicht
- – platzsparender Einbau
- – keine zusätzlichen Optionskarten beim Frequenzumrichter erforderlich
- – durch den verwendeten Asynchronmotor ist die Verwendung jedes aufzugstauglichen Frequenzumrichters möglich
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Vorteilhafter, beispielhafter Aufbau – auch für Modernisierungen:
- – durch die einfache Zerlegbarkeit ist auch bei Modernisierungen ein einfaches Handling zum und im Gebäude möglich
- – einfach in mehrere bzw. etwa vier tragbare Hauptkomponenten zerlegbar:
- • Motor
- • Wippe
- • Treibscheibe mit Treibscheibengehäuse
- • Bremse
Die einzelnen Komponenten wiegen jeweils etwa zwischen 10 kg und 40 kg
- – sehr leise, baumustergeprüfte Zweikreis-Sicherheitsbremse ROBA® – duplostop® von Mayr – auch als Schutzeinrichtung gegen unkontrollierte Fahrkorbbewegung nach oben einsetzbar.
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Einfacher Austausch der Komponenten:
- – alle Einzelkomponenten sind z. B. auf eine Lebensdauer von mehr als 20.000 Betriebsstunden ausgelegt
- – schneller Motorwechsel mit aufgelegten Seilen und unter Last
- – problemloser Riemenwechsel mit aufgelegten Seilen und unter Last
- – einfacher Lagerwechsel mit aufgelegten Seilen
- – Drehgeberwechsel erfolgt ohne Einmessen
- • Drehgeber jedoch verschleißfrei
- – zukunftsorientiert:
- • durch Austauschen der Treibscheibe ist bei Bedarf ein Tragmittelwechsel vom Seil auf ein künftiges Tragmittel, wie z. B. Gurt, problemlos möglich
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Vorzüge einer möglichen Ausführungsform mit einem flüsterleisen Riementrieb:
- – Hochleistungskeilrippenriemen CONTI-V MULTIRIB® von Contitech
- – ein spezielles Behandlungsverfahren reduziert die Riemenlängung auf eine vernachlässigbare Größe
- – durch ein spezielles Riemenspannsystem entfällt ein manuelles Nachspannen des Riemens während der gesamten Laufzeit
- – eine besondere Materialmischung des Riemens in Verbindung mit einer in dem Riemenspannsystem integrierten Drehmomentstütze verhindert ein Durchrutschen des Riemens bei allen üblichen Betriebszuständen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundplatte
- 2
- Seitenwange
- 3
- Welle
- 4
- Lager
- 5
- Stützflansch
- 6
- Bremse
- 7
- Bremsrotor
- 8
- Rad
- 9
- Flansch
- 10
- Wippe
- 11
- Antriebswelle
- 12
- Gegenlager
- 13
- Lagerbock
- 14
- Motor
- 15
- Keilrippenriemen
- 16
- Lager
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Wippenlagerung
- 19
- Rillen
- 20
- Riemenscheibe
- 21
- Feder
- 22
- Schraube
- 23
- Seil
- 24
- Drehgeber
- 25
- Gegenseite
- 26
- Seite
- 27
- Innenraum
- 28
- Querstrebe
- 29
- Verbindung
- 30
- Halter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10258344 A1 [0003]
- EP 2460755 B1 [0004]
