DE19503129A1 - Hubwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hubwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Hubwerk beispielsweise für Leuchtenhänger, Ku­ lissenzüge oder dgl., wie sie in Funk- und Fernsehstudios verwendet wer­ den, ist aus dem DE-GM 94 13 618 bekannt, das mit einem von einem An­ triebsmotor antreibbaren, eine Schneckenwelle mit einer zylindrischen Schnecke und ein Schneckenrad aufweisenden, in einem Gehäuse gelager­ ten, selbsthemmenden Schneckengetriebe versehen ist, an dessen Abtriebs­ welle eine Hublast angreift. Hierbei ist der Antriebsmotor über eine axial verschiebliche Kupplung mit der in dem Gehäuse axial verschiebba­ ren Schneckenwelle gekoppelt ist, deren anderes Ende einen Betätiger für einen Endschalter trägt, wobei die Schneckenwelle entgegen der Rich­ tung, in die das durch die Hublast auf das Schneckenrad ausgeübte Dreh­ moment axial auf die Schnecke einwirkt, federvorgespannt ist.

Leuchtenhänger u. dgl., die beispielsweise mit einem Hubwerk nach dem DE-GM 94 13 618, einer Seiltrommel und einem darauf aufwickel­ baren Seil ausgerüstet sind, sind üblicherweise mit einem Schlaffseil­ schalter versehen, der bei zu geringer Last, d. h. wenn der am Seil hän­ gende Gegenstand beim Absenken zur Auflage gelangt, ein Abschalten des Antriebs bewirken soll, damit das Seil des Hubwerks nicht Gefahr läuft, sich unregelmäßig auf die gewöhnlich gerillte Seiltrommel aufzuwickeln. Hierdurch könnte das Seil leicht knicken, so daß die Gefahr eines Seil­ bruchs besteht. Diese Schlaffseilschalter und ihre Anbringung sind je­ doch, da sie das Seil bzw. die Lage des daran hängenden Gegenstandes et­ wa über einen Quecksilberschalter überwachen, kompliziert und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hubwerk nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 zu schaffen, das es ermöglicht, eine Schlaffseil­ überwachung konstruktiv sehr einfach durchzuführen.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines beigefügten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Hubwerk schematisiert und teilweise im Schnitt zeigt.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Federkennlinie für ein Tellerfe­ derpaket für das Hubwerk von Fig. 1.

Das dargestellte Hubwerk beispielsweise für Leuchtenhänger, Kulissenzüge oder dgl. umfaßt einen elektrischen Antriebsmotor 1, etwa ei­ nem Drehstromasynchronmotor, der an einem Gehäuse 2 angeflanscht ist. Das Gehäuse 2 nimmt benachbart zum Antriebsmotor 1 eine axial verschieb­ liche Kupplung 3, beispielsweise eine Zahn- oder Scheibenkupplung oder dgl., auf, die die Welle des Antriebsmotors 1 mit einer Schneckenwelle 4 eines Schneckengetriebes koppelt.

Die Schneckenwelle 4 trägt eine zylindrische Schnecke 5 und ist über (geringfügig mit Spiel behaftete) Wälzlager 6 in dem Gehäuse 2 axial verschieblich gelagert. Die Schnecke 5 steht mit einem Schnecken­ rad 7 in Eingriff, an dessen Abtriebswelle 8 eine Hublast beispielsweise über eine vorzugsweise gerillte, in Richtung des Pfeils P drehmomentbe­ lastete Seiltrommel 9, auf der ein Seil auf- und abwickelbar angeordnet ist, angreift.

Zwischen der Schnecke 5 und dem Gehäuse 2 (bzw. einem Innen­ ring eines der Wälzlager 6) ist ein Tellerfederpaket 10 angeordnet, und zwar an der Seite, daß die Schneckenwelle 4 bei Belastung entgegen der Richtung, in die das durch die Hublast auf das Schneckenrad 7 ausgeübte, in Pfeilrichtung wirkende Drehmoment axial auf die Schnecke 5 einwirkt, auf das Tellerfederpaket 10 einwirkt. Das Tellerfederpaket 10 wird bei­ der Montage nicht oder praktisch nicht vorgespannt. An der anderen Seite ist zwischen der Schnecke 5 und dem Gehäuse 2 (bzw. einem Innenring des anderen Wälzlagers 6) ein Abstützring 11 angeordnet, der bei einer ei­ gentlich nicht vorkommenden Drehmomentumkehrung am Schneckenrad 7 das Außereingriffkommen der Kupplung 3 und der Schnecke 5 verhindert.

Das Tellerfederpaket 10 besteht einerseits aus mehreren star­ ken Tellerfedern 10a und andererseits aus mehreren schwachen Tellerfe­ dern 10b. Bereits bei geringer Belastung der Seiltrommel 9 werden die schwachen Tellerfedern 10b zusammengedrückt und damit die Schneckenwelle 4 axial um einen entsprechenden Weg verschoben. Bei höherer Belastung wirkt diese auf die starken Tellerfedern 10a ein, da die schwachen Tel­ lerfedern 10b bereits zusammengedrückt sind, um eine weitere Axialver­ schiebung zu bewirken. Die Weg/Kraft-Federkennlinie, vgl. Fig. 2, ist demnach zunächst steil, bis die schachen Tellerfedern 10b zusammenge­ drückt sind, und anschließend relativ flach, d. h. es handelt sich um ei­ ne gebrochene Federkennlinie.

Auf dem freien Ende der Schneckenwelle 4 befindet sich ein mit der Schneckenwelle 4 axial beweglicher, ringförmiger Schaltkonus 12, der bezüglich der Schneckenwelle 4 axial justierbar sein kann. Der Schaltko­ nus 12 besitzt eine konische Schulter 13 zur bezüglich der Schneckenwel­ le 4 radialen Verschiebung von zwei mit unterschiedlichem Abstand zu der Schulter 13 abgeordneten Betätigern 14, 15 von Endschaltern 16, 17 bei entsprechender Axialverschiebung der Schneckenwelle 4 infolge der Ein­ wirkung einerseits einer relativ kleinen Hublast, die einem schlaff wer­ denden Seil entspricht, und andererseits einer genügend großen, eine vorbestimmte Maximallast übersteigenen Hublast. - Ein Anlaufen des Schaltkonus 12 am Gehäuse 2 wird durch den Abstützring 11 verhindert.

Der näher zu der Schulter 13 angeordnete Betätiger 14 mit dem zugehörigen Endschalter 16 dient somit als Schlaffseilschalter, wobei die schwachen Tellerfedern 10b einen ausreichend großen Schaltweg si­ cherstellen, während der entfernter zu der Schulter 13 angeordnete Betä­ tiger 15 mit dem zugehörigen Endschalter 17 als Überlastschalter dient, für den ebenfalls ein ausreichend großer Schaltweg vorhanden ist. Zweck­ mäßigerweise sind die Endschalter 16, 17 entsprechend gegenüber dem Schaltkonus axial justierbar.

Die stößelartigen Betätiger 14, 15 können eine mit der Schul­ ter 13 in Eingriff bringbare, innerhalb einer Führung radial verschieb­ bare Betätigungskugel umfassen.

Anstelle einer Betätigungskugel kann, wie dargestellt, ein Rad 18 vorgesehen sein, und zwar insbesondere dann, wenn der Schaltkonus 12 gegenüber dem Gehäuse 2 feststeht, d. h. mittels eines gehäusefesten Stiftes 19 gegen Verdrehung gehalten und über Lager 20 gegenüber der Schneckenwelle 4 drehbar gelagert ist.

Die durch die starken Tellerfedern 10a des Tellerfederpakets 10 im Belastungsfall auf die Schneckenwelle 4 ausgeübte Federkraft ist derart gewählt, daß dann, wenn die angehängte Hublast einen vorbestimm­ ten Höchstwert überschreitet, das hiervon ausgeübte Drehmoment als Axi­ alkraft auf die Schneckenwelle 4 einwirkend letztere soweit gegen die Federkraft axial verschiebt, daß der Schaltkonus 12 den Betätiger 15 in Richtung auf den Endschalter 17 radial verschiebt und hierdurch diesen betätigt. Das so erzeugte Signal wird zum sofortigen Stillsetzen des An­ triebsmotors 1 verwendet, so daß ein Anheben der unzulässig hohen Hu­ blast verhindert wird.

Die durch die schwachen Tellerfedern 10b des Tellerfederpakets 10 im Belastungsfall auf die Schneckenwelle 4 ausgeübte Federkraft ist derart gewählt, daß dann, wenn die angehängte Hublast einen vorbestimm­ ten Minimalwert nicht erreicht, die Schneckenwelle 4 nicht genügend ge­ gen die Federkraft axial verschoben wird, so daß der Schaltkonus 12 den Betätiger 14 des Endschalters 16 nicht betätigt. Das so erzeugte Signal wird zum sofortigen Stillsetzen des Antriebsmotors 1 verwendet.

Die axiale Verschiebung der Schneckenwelle 4 ist proportional zur Last über die beiden Äste der Federkennlinie. Zu Beginn eines Anhe­ bens ergibt sich infolge der zu überwindenden Trägheitskräfte eine Über­ höhung des Drehmomentes. Hierdurch läßt sich eine sehr genaue Einhaltung des zulässigen Maximalwertes der Hublast erzielen.

Greift die Hublast an der anderen Seite der Seilscheibe 9 an, sind das Tellerfederpaket 10 und der Abstützring 11 zu vertauschen und der Schaltkonus 12 ist umzudrehen.

Der Schaltkonus 12 kann auch als Doppelkonus ausgebildet sein, wobei die Endschalter 16, 17 auf beiden Seiten hiervon anzuordnen sind.

Wenn wie im dargestellten Ausführungsbeispiel als Wälzlager 6 Axialdruckkugellager verwendet werden, bekommt das benachbart zu dem Ab­ stützring 11 befindliche bei axialer Verschiebung der Schneckenwelle 4 Spiel. Dies kann durch ein schwaches Tellerfederpaket 21, das zwischen dem Gehäuse 2 und dem Außenring des Druckkugellagers angeordnet ist, verhindert werden.

Claims (6)

1. Hubwerk mit einem von einem Antriebsmotor (1) antreibbaren, eine Schneckenwelle (4) mit einer zylindrischen Schnecke (5) und ein Schneckenrad (7) aufweisenden, in einem Gehäuse (2) gelagerten, selbst­ hemmenden Schneckengetriebe, an dessen Abtriebswelle (8) eine Hublast angreift, wobei der Antriebsmotor (1) über eine axial verschiebliche Kupplung (3) mit der in dem Gehäuse (2) axial verschiebbaren Schnecken­ welle (4) gekoppelt ist, deren anderes Ende einen Schaltkonus (12) für einen ersten Endschalter (17) trägt, wobei die Schneckenwelle (4) entge­ gen der Richtung, in die das durch die Hublast auf das Schneckenrad (7) ausgeübte Drehmoment axial auf die Schnecke (5) einwirkt, durch eine Fe­ der (10) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im unbelasteten Zustand nicht vorgespannte Feder (10) eine gebroche­ ne Federkennlinie mit einem steilen Anfangsbereich und einem sich daran anschließenden flacher ansteigenden Bereich aufweist und ein zweiter, von dem Schaltkonus betätigbarer Endschalter (16) als Schlaffseilschal­ ter in geringerem Schaltabstand als der erste Endschalter (17) vorgese­ hen ist, wobei der zweite Endschalter (16) im Axialverschiebungsbereich der Schneckenwelle (4) entsprechend dem steilen Anfangsbereich der Fe­ derkennlinie und der erste Endschalter (17) im Axialverschiebungsbereich der Schneckenwelle (4) entsprechend dem flacher ansteigenden Bereich der Federkennlinie betätigbar sind.

2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Gehäuse (2) und der Schnecke (5) ein Tellerfederpaket (10) aus mehreren schwächeren und mehreren stärkeren Tellerfedern (10a, 10b) an­ geordnet ist.

3. Hubwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (5) gegenüber dem Gehäuse (2) durch einen Abstützring (11) abgestützt ist.

4. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaltkonus (12) ein in Axialrichtung fest mit der Schneckenwelle (4) verschiebbarer Ring ist.

5. Hubwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkonus (12) gegenüber Drehung gehäusefest gehalten auf der Schnec­ kenwelle (4) gelagert ist.

6. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneckenwelle (4) über Druckkugellager (6) gelagert sind, wobei das auf der der Feder (10) abgekehrten Seite der Schnecke (5) befindliche Druckkugellager (6) schwach in Richtung auf die Schnecke (5) vorgespannt ist.