DE10339440A1

DE10339440A1 - Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges und Kettenzug

Info

Publication number: DE10339440A1
Application number: DE10339440A
Authority: DE
Inventors: Holger Freitag; Oliver Moll; Erik Appel; Ralf Eising; Udo Gersemsky; Burkhard Hasenack; Anton Münzebrock; Giuliano Persico
Original assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Current assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-04-07
Also published as: US7422542B2; US20050065692A1; EP1510498B1; EP1510498A1; DE502004003259D1; CN1590274A; CN100542941C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges und einen Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor (2), der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung (14) mit einem Getriebe (7) verbunden ist. DOLLAR A Um eine sichere Betriebsweise des Kettenzuges zu erreichen, wird in Bezug auf das Verfahren vorgeschlagen, dass über einen Sensor (18) die Drehzahl des Getriebes (7) ermittelt wird, die ermittelte Drehzahl des Getriebes (7) in einer Steuervorrichtung (19) mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors (2) ermittelten Motordrehzahl verglichen wird und bei Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis abgeschaltet wird. DOLLAR A In Bezug auf den Kettenzug wird vorgeschlagen, dass ein Sensor (18) zur Erfassung der Drehzahl des Getriebes (7) vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung (19) verbunden ist, die Steuervorrichtung (19) mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist und über die Steuervorrichtung (19) die aus den Messwerten von dem Sensor (18) und den Messwerten oder Betriebsdaten des Antriebsmotors (2) ermittelten Drehzahlen vergleichbar sind und eine Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis eine Abschaltung des Antriebsmotors (2) bedingt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist.
Auch betrifft die Erfindung einen Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist.

Aus dem deutschen Patent DE 199 27 847 C1 ist ein Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor bekannt, dessen Motorwelle mit einem nachgeschalteten Getriebe verbunden ist. Die Motorwelle ist über eine Rutschkupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden. An dem dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Ende der Getriebeeingangswelle ist eine elektromagnetisch betätigbare Scheibenbremse angeordnet.

Auch sind allgemein Kettenzüge bekannt, deren Bremse an der Abtriebswelle des Antriebsmotors und somit vor der Rutschkupplung angeordnet ist.

Bei derartigen Kettenzügen kann eine Überlastung des Kettenzuges, ein defekter Endschalter oder ein nicht erfolgtes Lüften der Bremse als Fehlfunktion nicht nur zu einem gewünschten Durchrutschen der Rutschkupplung sondern auch zu deren thermischen Überlastung führen. Je nach Bauweise des Kettenzugs kann dies zu einem starken Verschleiß oder Zerstörung der Rutschkupplung führen oder gar die Last abstürzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges und einen konstruktiv einfachen Kettenzug mit einer Rutschkupplung zu schaffen, der einen sicheren Betrieb des Kettenzuges ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Kettenzug mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Der Unteranspruch 2 enthält eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens und die Unteransprüche 4 und 5 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen des Kettenzugs.

Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist, eine sichere Betriebsweise des Kettenzuges dadurch erreicht, dass über einen Sensor die Drehzahl des Getriebes ermittelt wird, die ermittelte Drehzahl des Getriebes in einer Steuervorrichtung mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors ermittelten Motordrehzahl verglichen wird und bei Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis abgeschaltet wird.

Hierdurch wird besonders einfach eine thermische Überlastung der Rutschkupplung vermieden. Auch ist eine Minimierung des Verschleißes der Rutschkupplung zu erreichen. Des Weiteren kann über den erfindungsgemäßen Sensor auch sehr schnell mit einer Ansprechzeit unter einer Sekunde eine Überlastung des Kettenzuges erkannt werden.

Der Vergleich der Drehzahl des Getriebes mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors ermittelten Motordrehzahl wird besonders einfach, wenn über den Sensor die Drehzahl der sich an die Rutschkupplung anschließenden Getriebeeingangswelle ermittelt wird. Da der Sensor an der Getriebeeingangswelle angeordnet ist, kann neben einer Überwachung der Rutschkupplung dieser Sensor auch Fehlfunktionen einer an der Getriebeeingangswelle angeordneten Bremse erkennen und somit ein Heißlaufen der Bremse vermieden werden.

In Bezug auf den Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist, wird erfindungsgemäß eine sichere Betriebsweise des Kettenzuges dadurch erreicht, dass ein Sensor zur Erfassung der Drehzahl des Getriebes vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, die Steuervorrichtung mit dem Antriebsmotor verbunden ist und über die Steuervorrichtung die aus den Messwerten von dem Sensor und den Messwerten oder Betriebsdaten des Antriebsmotors ermittelten Drehzahlen vergleichbar sind und eine Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis eine Abschaltung des Antriebsmotors bedingt.

Eine Vereinfachung des Vergleiches der Drehzahl des Getriebes mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors ermittelten Motordrehzahl wird dadurch erreicht, dass der Sensor zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle an die sich der Rutschkupplung anschließenden Getriebeeingangswelle angeordnet ist.

In vorteilhafter und konstruktiv einfacher Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Sensor als drehfest auf der Getriebeeingangswelle ausgebildete Fächerscheibe ausgebildet, dessen Drehzahl über eine Lichtschranke ermittelt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer einzigen Figur näher erläutert. Diese Figur zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Antriebskomponenten eines Kettenzuges 1. Der Kettenzug 1 weist einen elektrischen Antriebsmotor 2 mit einer auf der Abtriebseite des Antriebsmotor 2 herausragenden Motorwelle 3 auf. Die Motorwelle 3 ist koaxial zu einer Getriebeeingangswelle 4 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden. Die Getriebeeingangswelle 4 ist im Bereich ihrer Enden über ein erstes Lager 5 und ein zweites Lager 6, die vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, gelagert. Die Getriebeeingangswelle 4 ist Bestandteil eines Getriebes 7, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstufig ausgebildet ist, aber durchaus auch mehrstufig sein kann. Das Getriebe 7 besteht im Wesentlichen aus der Getriebeeingangswelle 4 zwischen deren Lager 5 und 6 ein erstes Zahnrad 8 angeordnet ist, das mit einem zweiten Zahnrad 9 kämmt. Dieses zweite Zahnrad 9 der einzigen Getriebestufe des Getriebes 7 ist drehfest auf einer Getriebeausgangswelle 10 angeordnet, die beidseitig des zweiten Zahnrades 9 mit einem dritten Lager 11 und einem vierten Lager 12, die vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, gelagert ist. Die Getriebeeingangswelle 4 und die Getriebeausgangswelle 10 sind hier mit Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet. An einem Ende der Getriebeausgangswelle 10 ist drehfest ein Kettenrad 13 angeordnet. Dieses Kettenrad 13 dient in üblicher Weise zum formschlüssigen Antrieb der nicht dargestellten Kette des Kettenzuges 1, die nach erfolgtem Hubvorgang des Kettenzuges 1 von dem Kettenrad 13 in einen nicht dargestellten Kettenspeicher einläuft.
Des Weiteren ist aus der einzigen Figur ersichtlich, dass im Verlauf der Getriebeeingangswelle 4 und vorzugsweise in Richtung des ersten Zahnrades 8 gesehen hinter dem ersten Lager 5 eine Rutschkupplung 14 als Überlastschutz angeordnet ist. Die Rutschkupplung 14 besteht im Wesentlichen aus einer Kupplungsscheibe 15 mit einem ringförmigen Kupplungsbelag 16, einer Druckscheibe 17 und einem nicht dargestellten Federelement zur Erzeugung einer Vorspannung zwischen Druckscheibe 17 und Kupplungsscheibe 15. Die Druckscheibe 17 und Kupplungsscheibe 15 sind jeweils drehfest auf der im Bereich der Rutschkupplung 14 unterbrochenen Getriebeeingangswelle 4 angeordnet. Um die Rutschkupplung 14 unter eine das maximal übertragbare Drehmoment bestimmende Vorspannung zu setzen, ist das nicht dargestellte Federelement vorgesehen, das vorzugsweise aus aneinander anliegenden und auf der Getriebeeingangswelle angeordneten Federscheiben besteht. Das Paket aus den Federelementen stützt sich auf einer Seite an der Getriebeeingangswelle 4 und auf der anderen Seite am ersten Lager 5.
An dem den Antriebsmotor 2 gegenüberliegenden Ende und somit vom Antriebsmotor 2 aus gesehen hinter der Rutschkupplung 14 ist ein Sensor 18 zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet. Der Sensor 18 ist vorzugsweise als nicht dargestellte Fächerscheibe ausgebildet, die mit der Getriebeeingangswelle 4 umlaufend an deren Ende angeordnet ist. Im Bereich der Fächer der Fächerscheibe ist eine Lichtschranke angeordnet, über deren ermittelte Frequenz der Lichtschrankenunterbrechung in einer mit dem Sensor 18 verbundenen Steuervorrichtung 19 die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 ermittelt wird. Die Steuervorrichtung 19 ist auch mit dem Antriebsmotor 2 verbunden, um von dort Daten zur Ermittlung der aktuellen Motordrehzahl zu erhalten. Diese Daten können in Form einer von einem weiteren nicht dargestellten Sensor ermittelten Motordrehzahl oder von Betriebsdaten des Antriebsmotors, wie beispielsweise Motortyp, Netzfrequenz, Bedienerschalterstellung, vorliegen. Sollte es nun zu einem Durchrutschen oder Versagen der Rutschkupplung 14 kommen, wird dies sofort über die Steuervorrichtung 19 durch den Vergleich der Drehzahlen der Getriebeeingangswelle 4 und des Antriebsmotors 2 erkannt und die Steuervorrichtung 19 wird sofort den Antriebsmotor 2 abschalten. Somit kann erfolgreich ein Abstürzen der Last vermieden werden. Sollte das Durchrutschen der Rutschkupplung 14 durch eine nicht gelüftete Bremse 20 bedingt sein, kann durch das sofortige Abschalten des Antriebsmotor 2 auch ein Heißlaufen der Bremse 20 vermieden werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bremse 20 an dem dem Antriebsmotor 2 abgewandten Ende der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet und somit vom Antriebsmotor 2 aus gesehen hinter der Rutschkupplung 14.

1: Kettenzug
2: Antriebsmotor
3: Motorwelle
4: Getriebeausgangswelle
5: erstes Lager
6: zweites Lager
7: Getriebe
8: erstes Zahnrad
9: zweites Zahnrad
10: Motorwicklung
11: drittes Lager
12: viertes Lager
13: Kettenrad
14: Rutschkupplung
15: Kupplungsscheibe
16: Kupplungsbelag
17: Druckscheibe
18: Sensor
19: Steuervorrichtung
20: Bremse

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor (2), der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung (14) mit einem Getriebe (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Sensor (18) die Drehzahl des Getriebes (7) ermittelt wird, die ermittelte Drehzahl des Getriebes (7) in einer Steuervorrichtung (19) mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors (2) ermittelten Motordrehzahl verglichen wird und bei Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sensor (18) die Drehzahl der sich an die Rutschkupplung (14) anschließenden Getriebeeingangswelle (4) ermittelt wird.
Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor (2), der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung (14) mit einem Getriebe (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (18) zur Erfassung der Drehzahl des Getriebes (7) vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung (19) verbunden ist, die Steuervorrichtung (19) mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist und über die Steuervorrichtung (19) die aus den Messwerten von dem Sensor (18) und den Messwerten oder Betriebsdaten des Antriebsmotors (2) ermittelten Drehzahlen vergleichbar sind und eine Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und Übersetzungsverhältnis eine Abschaltung des Antriebsmotors (2) bedingt.
Kettenzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle (4) an die sich der Rutschkupplung (14) anschließenden Getriebeeingangswelle (4) angeordnet ist.
Kettenzug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) als drehfest auf der Getriebeeingangswelle (4) ausgebildete Fächerscheibe ausgebildet, dessen Drehzahl über eine Lichtschranke ermittelt wird.