-
Die Erfindung betrifft eine Steighilfe
für Leitern,
Steigleitern, Steigeisengängen
oder dergleichen, mit einem zwischen einer oberen Umlenkrolle und
einer unteren Umlenkrolle umlaufenden, endlosen Zugmittel, an welchem
sich eine Person mit einer Einhängevorrichtung
wahlweise anhängen
kann, mit einer einen Antriebsmotor umfassenden Antriebsvorrichtung,
mittels der eine der Umlenkrollen als Treibscheibe für das Zugmittel
antreibbar ist, mit einer Zugkraftbegrenzungseinrichtung und mit
einer Einrichtung zum An-/Abschalten des Antriebsmotors, die über das
endlose Zugmittel betätigbar
ist.
-
Insbesondere an Windenergieanlagen
und Schornsteinen sind Leitern oder Steigeisengänge großer Höhe angebracht, die vom Wartungspersonal regelmäßig hoch-
oder runtergestiegen werden müssen.
Zur Absturzsicherung trägt
das Personal häufig einen
kombinierten Auffang- und Haltegurt mit mehreren Fang- und Halteösen, um
den Gurt mit Führungsseilen,
Fangseilen, Seilzugwinden und dergleichen zu verbinden. Da insbesondere
das Hochsteigen an langen Leitern oder Steigeisengängen für das Personal
zeit- und kraftraubend ist, ist im Stand der Technik bekannt, Steighilfen
zu verwenden, die das Personal beim Überwinden der Höhenunterschiede entlasten.
-
Eine gattungsgemäße Steighilfe ist hierbei aus
der FR 2440906 A1 bekannt. Bei der gattungsgemäßen Steighilfe kann das Personal
einen Bügel
ergreifen, der an dem Zugmittel angebracht ist. Das An- und Abschalten
des Antriebsmotors der Steighilfe erfolgt durch Ziehen an einem
der beiden Stränge
des Zugmit tels. Um das An- bzw. Abschalten zu bewirken, ist der
Antriebsmotor um ein gewisses Maß schwenkbar in einem Gehäuserahmen
angeordnet, damit durch das erstmalige Ziehen an einem der Stränge der
Motor in die entsprechende Richtung verschwenkt und hierdurch die
Energiezufuhr über Schalter,
die durch das Verschwenken des Motors betätigt werden, eingeschaltet
wird. Die Energiezufuhr bleibt aufrechterhalten, solange über den
Bügel und
das entsprechende Zugmittel eine dessen Bewegung entgegengesetzte
Kraft aufgebracht ist.
-
Nachdem in den letzten Jahren zahlreiche Windparks
mit jeweils mehreren Windenergieanlagen, die regelmäßig gewartet
werden müssen,
entstanden sind, sind unterschiedliche Konzepte vorgeschlagen worden,
um die Leitern insbesondere dieser Windenergieanlagen mit einer
Steighilfe zu versehen. Moderne Steighilfen berücksichtigen hierbei, daß in Sicherheitsvorschriften
vorgeschrieben ist, daß bei
Leitern ab einer gewissen Leiterhöhe eine Absturzsicherung für das Personal
vorgesehen werden muss. Aus der
EP 1277495 A1 beispielsweise ist eine Steighilfe
mit einer Wickelwinde bekannt, bei der das Personal das Gurtgeschirr
mit dem freien Ende des Zugmittels verbinden kann, um beim Aufsteigen der
Leiter eine Entlastung durch die Wickelwinde zu erhalten. Die Wickelwinde
ist dabei als Konstantzugwinde ausgeführt, mit der eine Zugkraft
auf das Zugmittel aufgebracht wird, die dem Personal beim Ersteigen
der Leiter zwar eine Erleichterung bringt, jedoch nicht ausreicht,
das Personal ohne eigenes Mitwirken nach oben zu ziehen. Bei der
EP 1277495 A1 erfolgt
das Zu- oder Abschalten des Antriebsmotors über ein Schaltseil, welches
separat vom Zugmittel und parallel zu diesem gespannt ist und hierzu
parallel zur Steigleiter zu installieren ist, damit es von jeder Stelle
der Steigleiter aus bedient werden kann. Dies erfordert einen zusätzlichen
Installationsaufwand für die
Steighilfe. Außerdem
hat die Verwendung einer Wickelwinde den Nachteil, daß es erforderlich ist,
das Zugmittel zum Ausgangspunkt zurückzuführen, bevor eine weitere Person
die Steigleiter hoch- bzw. runtersteigen kann.
-
Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden,
daß die
Steighilfe mit einem umlaufenden, endlosen Zugmittel arbeitet. Entsprechende
Steighilfen sind aus der
DE
101 61 573 A1 und der WO 03/071083 A1 bekannt. Durch Verwendung
eines endlosen Zugmittels kann sich jederzeit erneut eine Person
an das Zugmittel einhängen.
Bei beiden vorbekannten Steighilfen erfolgt das An- und Abschalten des
Antriebsmotors wiederum durch ein separat über die gesamte Höhe der Leiter
verlegtes Abschaltseil.
-
Eine weitere Steighilfe mit endlosem
Zugmittel ist aus der
DE
202 16 895 U1 der Anmelderin bekannt. Um die auf die am
Zugmittel eingehängte
Person ausgeübte
Zugkraft zu begrenzen, ist eine der Umlenkrollen als Treibscheibe
ausgebildet und zwischen der Treibscheibe und dem Antriebsmotor
ist eine Rutschkupplung mit Drehmomentbegrenzung zwischengeschaltet.
Beim Besteigen der Steigleiter erfährt das die Steighilfen nutzende
Personal eine Entlastung bis zu dem mittels der Rutschkupplung eingestellten,
maximal übertragbaren
Drehmoment. Bleibt die Person stehen, rutscht die Rutschkupplung durch.
Das An- bzw. Abschalten dieser Steighilfe ist in der
DE 202 16 895 U1 nicht
angesprochen. Es war jedoch angedacht, das An- und Abschalten ebenfalls über einen
Schnurschalter vorzunehmen, der parallel zur Steigleiter verlegt
ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Steighilfe für
Steigleitern insbesondere an Windkraftanlagen zu schaffen, welche
mit geringem Aufwand an den Steigleitern installiert werden können und
welche ein zuverlässiges
An- und Abschalten des Antriebsmotors von jeder Stelle der Steigleiter
aus ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird, ausgehend von
der gattungsgemäßen Steighilfe,
dadurch gelöst,
daß die Zugkraftbegrenzungseinrichtung
aus einer zwischen der Treibscheibe und dem Antriebsmotor zwischengeschalteten
Rutschkupplung mit Drehmomentbegrenzung besteht und die Einrichtung
zum An-/Abschalten Sensormittel umfasst, mit welchen eine Bewegung
des Zugmittels detektierbar ist, wobei die Sensormittel derart aufgebildet
bzw. vorgesehen sind, daß eine
Detektion eines Sensorimpulses der Sensormittel den Antriebsmotor
einschaltet und ein Ausbleiben von Sensorimpulsen innerhalb einer
Zeitspanne den Antriebsmotor abschaltet. Im Gegensatz zu der gattungsgemäßen Steighilfe
wird erfindungsgemäß eine Rutschkupplung
mit Drehmomentbegrenzung für
die Zugkraftbegrenzung eingesetzt. Die Verwendung einer Rutschkupplung
zwischen dem Antriebsmotor und der Treibscheibe schafft die Voraussetzung
dafür,
daß in
Fällen,
in denen die Person nicht weitersteigen will, das Zugmittel als
Auslöseorgan
für das
An- oder Abschalten des Antriebmotors ausgenutzt werden kann. Das
An- oder Abschalten erfolgt insbesondere durch Durchschalten bzw.
Unterbrechen der Stromversorgung zum Antriebsmotor. Durch die erfindungsgemäß angeordnete
Rutschkupplung können
mithin Sensormittel eingesetzt werden, die die Bewegung des Zugmittel
direkt oder indirekt detektieren und in Abhängigkeit von den detektierten
Sensorimpulsen den Antriebsmotor zu- oder abschalten, wobei zur
Betätigung
des An-/Abschaltens
das Zugmittel eingesetzt wird. Die erfindungsgemäße Steighilfe arbeitet dabei
nicht mehr mit einer Verlagerung des Antriebsmotors bzw. der Antriebsvorrichtung
wie beim gattungsgemäßen Stand
der Technik nach der Fr 2440906 A1.
-
Die Anordnung und Ausbildung der
Sensormittel kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei einem möglichen
Ausführungsbeispiel
könnte
das Zugmittel selbst den Impulsgeber bilden, wobei vorzugsweise
hierzu in das Zugmittel in regelmäßigen Abständen ein Impulserzeuger integriert
sein kann, wobei mittels eines ortsfesten Impulsdetektors das Vorliegen
von Sensorimpulsen innerhalb bestimmter Zeitspannen überprüft wird.
Das Zuschalten bzw. Abschalten des Sensormittels erfolgt erfindungsgemäß durch
ein Ziehen am Zugmittel, indem z.B. die Person beginnt, die Steigleiter
hochzusteigen, oder durch Festhalten des Zugmittels, indem die Person stehenbleibt.
Letzteres führt
dazu, daß die
Rutschkupplung durchrutscht und Sensorimpulse wegen des vorübergehenden
Stillstandes des Zugmittels ausbleiben.
-
Da die unmittelbare Detektion am
Zugmittel eine vergleichsweise aufwendige Fertigung des Zugmittels
erfordern würde,
erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung die Detektion der Sensorimpulse
nicht unmittelbar am Zugmittel sondern nur mittelbar. Hierzu kann
bei einer Ausgestaltung eine an dem Zugmittel anliegende und sich
mit der Bewegung des Zugmittels mitdrehende Rolle den Impulsgeber
bilden. Besonders vorteilhaft ist jedoch, wenn die Treibscheibe als
ohnehin vorhandenes notwendiges Bauteil den Impulsgeber bildet.
Da das Zugmittel mittels der Treibscheibe angetrieben wird, besteht
zwischen der Treibscheibe und dem Zugmittel eine schlupffreie Verbindung.
Jede Bewegung des Zugmittels führt mithin
unmittelbar zu einer Bewegung der Treibscheibe und umgekehrt. Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Sensormittel ein der Treibscheibe oder
der Rolle zugeordnetes Impulserzeugerelement und einen ortsfesten
Impulsdetektor umfassen. Der Impulsdetektor kann mit dem Impulserzeuger
berührungslos oder
durch Kontakt zusammenarbeiten. Der Impulserzeuger kann insbesondere
aus einem Nocken, einer Kerbe, einer Bohrung, einem Magneten oder
einem Spiegel oder dergleichen an der Treibscheibe oder der Rolle
bestehen. Der Impulsdetektor kann dann, entsprechend angepasst an
das Impulserzeugerelement, aus einem Tastschalter, einem Mikroschalter,
einem Schleifkontaktschalter, einem Magnetfeldschalter, einem (Ultra-)Schalldetektor,
einem Lichtschrankenschalter oder der gleichen bestehen. Interne
Versuche der Anmelderin haben hierbei überraschend gezeigt, daß die Kombination
eines Schaltnockens an der Treibscheibe und eines ortsfesten Tastschalter,
der bei jeder Umdrehung der Treibscheibe betätigt wird, auch im Dauerbetrieb
zuverlässig
arbeiten und eine höchst
zuverlässige
Detektion des Sensorimpulses und mithin ein sicheres Zu- bzw. Abschalten
des Motors ermöglichen.
Zweckmäßigerweise
löst hierbei
jeweils eine vollständige
Umdrehung der Treibscheibe oder Rolle einen Impuls aus. Sofern der
Antriebsmotor abgeschaltet ist, führt dieser erste Impuls dazu,
daß der
Antriebsmotor eingeschaltet wird. Sofern der Motor eingeschaltet
ist, bleibt er eingeschaltet, solange innerhalb einer bestimmten
Zeitspanne neuerlich ein durch die Umdrehung der Treibscheibe ausgelöster Sensorimpuls
detektiert wird. Erst bei Ausbleiben eines Impulses innerhalb einer
voreingestellten Zeitspanne wird der Antriebsmotor automatisch abgeschaltet,
indem z.B. die Energiezufuhr zum Antriebsmotor durch eine geeignete
Schaltung unterbrochen wird.
-
Um das Ein- bzw. Abschalten des Antriebsmotors
durch Ziehen bzw. Festhalten des Zugmittels mit möglichst
geringem Kraftaufwand zu ermöglichen,
umfasst die Rutschkupplung der erfindungsgemäßen Steighilfe bei der bevorzugten
Ausgestaltung eine Kupplungsscheibe, die auf einer mit dem Antriebsmotor
antreibbaren Antriebswelle unter Zwischenschaltung eines Freilaufs
für eine
Drehrichtung gelagert ist. Der Freilauf ist hierbei vorzugsweise
in derjenigen Drehrichtung angeordnet, in der das Zumittel im Betrieb
angetrieben wird. Falls mithin eine Person den Antriebsmotor der
Steighilfe einschalten will, zieht sie, aufgrund des Freilaufs und
des ausgeschalteten Antriebsmotors nahezu ohne Gegenkraft, am Zugmittel
in Aufstiegsrichtung, bis der Impulserzeuger z.B. an der Treibscheibe
am Impulsdetektor einen Sensorimpuls auslöst, der den Antriebsmotor dann
einschaltet. Weiter vorzugsweise bildet dann die Treibscheibe die Gegenkupplungsscheibe,
die entsprechend drehbar auf der Antriebswelle gelagert ist. Besonders
vorteilhaft ist, wenn zwischen der Kupplungsscheibe und der Gegenkupplungsscheibe eine
abgedichtete Kammer ausgebildet ist, die vorzugsweise durch eine
Füllbohrung
in der die Gegenkupplungsscheibe bildenden Treibscheibe mit einer geeigneten
Flüssigkeit
wie einem Öl
gefüllt
ist. Die insbesondere bevorzugte Ausgestaltung verwendet mithin
als Rutschkupplung eine nasslaufende Ein – oder Zweischeibenkupplung,
insbesondere eine naßlaufende
Lammelenkupplung wie eine Ölbadrutschkupplung
zum Einsatz, um die Wärmeabfuhr
zu verbessern und den Verschleiß an
den Reibbelägen
zu minimieren.
-
Um einen kompakten Aufbau der Steighilfe zu
erreichen, bilden vorzugsweise Antriebsmotor, Getriebe und Rutschkupplung
eine Montageeinheit, die ortsfest und unkippbar in einem Gehäuse montiert
ist. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann das Zugmittel unter
Spannung zwischen den beiden Umlenkrollen umlaufen. Bei dieser Ausgestaltung
ist die Ausgangslänge
des ungespannten Zugmittels kürzer
als die Summe aus dem zweifachen Abstand zwischen den Drehachsen
der Umlenkrollen, dem wirksamen Umlenkumfang an der oberen Umlenkrolle
und dem wirksamen Umlenkumfang an der unteren Umlenkrolle im Montagezustand
der Steighilfe. Die Spannung des Zugmittels wird vorzugsweise ausschließlich durch
Verändern
des Abstandes zwischen der oberen und der unteren Umlenkrolle eingestellt.
Zweckmäßigerweise
wird mit der Spannung des Zugmittels dessen Ausgangslänge um etwa 0,5–5 % auf
die Umlauflänge
verlängert.
In bevorzugter Ausgestaltung ist für die Vorspannung des Zugmittels
die untere Umlenkrolle zusammen mit der Montageeinheit lösbar an
der Leiter oder einem Mauerwerk, an welchem die Leiter montiert
ist, befestigt, so daß bei
der Spannung des Zugmittels das Gewicht des Antriebs zum Verändern der
Länge des
Zugmittels ausgenutzt werden kann.
-
Alternativ oder zusätzlich kann
der Treibscheibe wenigstens eine Andruckrolle oder ein Andruckelement
zugeordnet sein, die das Zugmittel gegen die Treibscheibe drückt. Bei
einer derart ausgebildeten Steighilfe kann das endlose Zugmittel
auch ungespannt, insbesondere ohne innere Spannungen zwischen der
Umlenkrolle und der Treibscheibe umlaufen, wobei die zur Treibfähigkeit
der Treibscheibe erforderliche Andruckkraft über die Andruckrolle oder das
Andruckelement aufgebracht wird. Bei dieser Ausgestaltung kann auch
die Andruckrolle oder das Andruckelement den Impulsgeber bilden.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Zugmittel mittels einer einzigen
Andruckrolle in eine Führungsrille
der Treibscheibe hineingepresst wird. Um den Anpressdruck aufbringen
zu können
und die Steighilfe an unterschiedliche Durchmesser des Zugmittels
anpassen zu können,
ist zweckmäßigerweise
der minimale Abstand zwischen der Andruckwolle und der Treibscheibe
zur Aufbringung der notwendigen Klemm- bzw. Andruckkräfte verstellbar.
Weiter vorzugsweise kann die Andruckrolle aus Polyamid bestehen
und/oder die Umfangsfläche
der Andruckrolle weist einen konzentrischen Andrucksteg auf, dessen
Breite geringer ist als die Öffnungsweite
der Führungsrille
der Treibscheibe, damit der Andrucksteg in die Führungsrille eintauchen kann
und ein seitliches Austreten des Zugmittels aus der Führungsrille
verhindern kann.
-
Zweckmäßigerweise besteht das Zugmittel aus
einem reversibel dehnbaren und/oder reversiblen kompressiblen Kunststoffmaterial,
insbesondere einem faserverstärkten
Kunststoffmaterial. Die Faserverstärkung kann insbesondere durch
eine geeignete Zentralfaser erfolgen, wobei beispielsweise dann,
wenn die Detektion der Bewegungsimpulse unmittelbar über das
Zugmittel erfolgen soll, die Zentralfaser mit geeigneten Impulserzeugern,
beispielsweise im Abstand voneinander angeordneten digitalen Farbänderungen,
versehen sein kann. Beim Zugmittel handelt es sich insbesondere
um einen Rundriemen. Als bevorzugtes Kunststoffmaterial kann ein
Polyester zum Einsatz kommen, sodaß das Zugmittel durch Verschweißen zweier
Enden zu einem geschlossenen, umlaufenden Zugmittel verbunden werden
kann.
-
Aus Sicherheitsgründen kann in der Mitte der Leiter
eine Schiene oder dergleichen ausgebildet sein, mit der eine Fangvorrichtung
unabhängig
vom Zugmittel zusammenwirkt. Die Einhängungsvorrichtung ist vorzugsweise
mit einem Gurtsystem gekoppelt, daß um den Körper der die Leiter besteigende Person
gelegt ist. Die Einhängevorrichtung
kann insbesondere eine am Zugmittel lösbar befestigbare Steigklemme
umfassen.
-
Weiter Vorteile und Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung
zeigen:
-
1 schematisch
in Seitenansicht eine Leiter mit erfindungsgemäßer Steighilfe im Betriebseinsatz;
-
2 die
Antriebseinrichtung und Sensormittel der erfindungsgemäßen Steighilfe
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
teilweise geschnitten; und
-
3 schematisch
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Steighilfe mit Treibscheibe und Andruckrolle in Seitenansicht.
-
In der Prinzipskizze nach
1 ist eine Steigeisenleiter
1 an
einer Mauer
2 montiert und eine Person
3 kann
mittels der Steigleiter
1 vom Boden
4 zu einer
Plattform
5 aufsteigen. An der Leiter
1 ist eine
insgesamt mit
10 bezeichnete Steighilfe angeordnet, die
eine obere Umlenkrolle
11, eine untere Umlenkrolle
12 und
einen zwischen den Umlenkrollen
11,
12 umlau fenden
Rundriemen
13 umfaßt.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
gemäß der
1 und
2 läuft
der Rundriemen unter Spannung zwischen den beiden Umlenkrollen
11,
12 um,
wie dies in der
DE 202 16 895 beschrieben
ist. Die obere Umlenkrolle
11 ist mittels eines geeigneten
Anschlagblechs
14 am oberen Ende der Steigeisenleiter
1 drehbar
gelagert. Die untere Umlenkrolle
12 bildet eine Antriebsscheibe
für den
Rundriemen
13 und ist mit einer Montageeinheit
20,
umfassend einen Antriebsmotor
21 und eine insgesamt mit
30 bezeichnete
Rutschkupplung, angetrieben, wie noch erläutert werden wird. Die Person
3 trägt ein weiter
nicht dargestelltes Gurtsystem mit wenigstens einer Halteöse
6 im
Bauchbereich, die mit einer Einhängvorrichtung
7 verbunden
ist, welche insbesondere eine nicht dargestellte Steigklemme umfassen
kann und wahlweise von der Person
3 mit dem endlos umlaufenden Rundriemen
13 durch
Klemmung verbunden oder von diesem gelöst werden kann. Entsprechende
Einhängvorrichtungen
und Steigklemmen sind beispielsweise aus dem Klettersport oder als
Sicherheitseinrichtung für
Fang- und Haltesysteme bekannt. Mit der Halteöse
6 am Gurtsystem
der Person
3 ist desweiteren eine Fangvorrichtung
8 verbunden,
die in einer Schiene
9 gleitend geführt ist, welche sich in der
Mittelebene der Steigleiter
1 befindet.
-
Die Montageeinheit 20 aus
einem Antriebsgetriebemotor 21 und einer Rutschkupplung 30 zur Begrenzung
der mit dem Rundriemen 13 erzielbaren Zugkraft ist lösbar am
unteren Ende der Leiter 1 befestigt und die Montageeinheit 20 kann
vorzugsweise mittels einer geeigneten Spanneinrichtung (nicht gezeigt)
abgesenkt werden, um den Abstand A zwischen den Drehmittelpunkten
der beiden einzigen Umlenkrollen 11, 12 auf den
Endabstand A zu vergrößern und
den Rundriemen 13, nachdem er um beide Umlenkrollen 11, 12 gelegt
wurde, zu spannen. Der Rundriemen 13 besteht aus einem
Polyester mit einer zentralen Zugfaser und die Enden des Rundriemens
können
bei einer Schweißtemperatur von
etwa 260° miteinander
verschweißt
werden. Bei dem Rundriemen handelt es sich beispielsweise um einen Riemen
mit einer Shorehärte
von etwa 100A bzw. 55D. Der Rundriemen 13 ist durch Absenken
der Montageeinheit 20 um etwa 1–2%
seiner Gesamtlänge
gespannt, um die Vorspannung in den Rundriemen 13 einzubringen.
Die Ausgangslänge
des Rundriemens 13 ist daher kürzer als die Summe aus dem
doppelten Abstand A zwischen den Mittelachsen der Umlenkrollen 11, 12 sowie
deren wirksamen Umlenkumfang Uw von jeweils Uw = Π * RUmlenkrolle
-
Die Vorspannung verhindert ein Durchrutschen
des Rundriemens 13 an der mit der Montageeinheit 20 angetriebenen
unteren, die Treibscheibe 12 bildenden Umlenkrolle. Die
in den Rundriemen 13 maximal eingeleitete Zugkraft ist
hierbei mittels der Rutschkupplung 30 als Zugkraftbegrenzungseinrichtung
auf einen Wert von beispielsweise 400N begrenzt, so daß die Person 3,
welche sich in die Steighilfe 10 eingehängt hat, maximal um ein Gewicht
von etwa 40 kg entlastet wird. Übersteigt
die am Rundriemen 13 gegen dessen Laufrichtung wirkende
Gewichtskraft das maximal übertragbare
Drehmoment, rutscht die Rutschkupplung durch, so daß nur das maximal übertragbare
Drehmoment als Gewichtsentlastung für die die Leiter 1 hochsteigende
Person 3 zur Verfügung
steht.
-
Der Aufbau der Antriebsmontageeinheit 20 mit
Antriebsmotor 21 und Rutschkupplung 30 sowie den
insgesamt mit 70 bezeichneten Sensormitteln zur An-/Abschaltung
des Antriebsmotors 21 der Steighilfe über das Zugelement 13 wird
nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Der
nur teilweise dargestellte elektrische Antriebsmotor 21 ist
an einer Konsole 24 unkippbar befestigt, deren Befestigungsfuß mit Bohrungen 23 versehen
ist, welche von Schrauben 42 durchgriffen sind. Die Konsole 24 ist mittels
der Schrauben 42 sowie Muttern 44 an einem Anschlagblech 43 befestigt,
das wiederum an der Leiter 1 (1) befestigt werden kann. Vom Getriebe ist
nur das Getriebegehäuse 22 und
das mittels des elektrischen Antriebsmotors 21 drehangetriebene, drehbar
gelagerte Abtriebsrad 25 gezeigt, mit welchem die Antriebswelle 26 über die
Paßfeder 27 drehfest
verbunden ist. Am freien Ende der mit dem Abtriebsrad 25 einseitig
im Gehäuse 22 abgestützten Antriebswelle 26 ist
eine Kupplungsscheibe 31 der Rutschkupplung 30 unter
Zwischenschaltung eines in der Nabe des axialen Montagebundes 38 der Kupplungsscheibe 31 angeordneten
Freilaufs und eines Lagers 28 gelagert. Der Freilauf besteht
hier aus einer Freilaufbuchse 60, die über die Paßfeder 32 drehfest
mit der Antriebswelle 26 verbunden ist und für einen
Freilauf der Kupplungsscheibe 31 relativ zur Antriebswelle 26 sorgt,
wenn die Kupplungsscheibe 31 bei stehender Antriebswelle 26 in
deren Drehrichtung gedreht wird. Die Freilaufbuchse 60 bewirkt
eine Zwangsmitnahme der Kupplungsscheibe 31, wenn sich
die Antriebswelle 26 in der zur Gewichtsentlastung beim
Besteigen der Leiter benötigten
Drehrichtung dreht. Die Gegenkupplungsscheibe der Rutschkupplung 30 wird
von der zugleich als Treibscheibe 12 fungierenden, gemäß 1 unteren Umlenkrolle der
Steighilfe gebildet, wobei die Treibscheibe 12 mittels
des in ihrer Nabe angeordneten Lagers 29 drehbar auf der
Antriebswelle 26 gelagert ist. In der motorseitigen Scheibenfläche 16 der
entsprechend kräftig
dimensionierten Treibscheibe bzw. Umlenkrolle 12 ist ein
geeigneter Reibbelag 33, beispielsweise eine geeignete
Lamelle, befestigt, über
welchen die Umlenkrolle 12 mit der Drehzahl der Drehwelle 26 mitbewegt
wird, solange die im Zugtrum des Rundriemens 13 entgegen
der Drehrichtung der Antriebswelle 26 wirkende Kraft das
Rutschmoment der Rutschkupplung 30 nicht übersteigt.
Zur Einstellung des Rutschmomentes wird die Umlenkrolle 12 mittels
der Tellerfedern 34 und der Justiermutter 35 mit
einer bestimmten Kraft an die Kupplungsscheibe 31 ange preßt und die
Stellung der Justierschraube 35 wird fixiert. Übersteigt
im Betrieb das in den Rundriemen 13 von der Person 3 (1) eingeleitete Gewicht
das Rutschmoment der Rutschkupplung 30, entsteht ein Schlupf
zwischen den Kupplungsscheiben 12, 31. Die Umlenkrolle
bzw. Treibscheibe 12 dreht sich dann langsamer als die
Antriebswelle 26 und das in diese vom Antriebsmotor 21 eingeleitete
Drehmoment wird nur bis zu dem mit der Rutschkupplung 30 eingestellten,
maximal übertragbaren
Drehmoment übertragen,
wie dies an sich dem Fachmann für Rutschkupplungen
bekannt ist.
-
Die Rutschkupplung 30 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel
als naßlaufende
Kupplung ausgeführt
und zwischen der Kupplungsscheibe 31 und der Umlenkrolle 12 ist
eine Kammer 36 ausgebildet, welche mittels eines Radialwellendichtrings 37,
der zwischen dem axialen Montagebund 38 der Kupplungsscheibe 31 und
der Innenbohrung der Umlenkrolle 12 angeordnet ist, sowie
einem den Reibbelag 33 konzentrisch umgebenden Dichtring 39 abgedichtet
ist. Die Kammer 36 ist über
die Füllbohrung 40 in
der Umlenkrolle 12 mit einer geeigneten Flüssigkeit
wie einem Öl
gefüllt
und die Füllbohrung 40 ist
mit der Verschlußschraube 41 werkseitig
verschlossen. Um ein Durchrutschen des Rundriemens 13 in
der angetriebenen Umlenkrolle 12 zu verhindern, ist diese
am Umfang 17 mit einer V-förmigen Führungsrille 18 versehen,
dessen Rillenwände
einen Spreizungswinkel von etwa 22° aufweisen. Da der Rundriemen
unter Spannung um beide Umlenkrollen 12 und 11 (1) umgelegt ist, kann ein
Durchrutschen des Rundriemens 13 innerhalb der Seilrille 18 nicht
auftreten.
-
Das An- und Abschalten des Antriebsmotors 21 der
Steighilfe erfolgt in Abhängigkeit
von Sensorimpulsen, die mit hier die Drehung der Treibscheibe überwachenden
Sensormitteln 70 erzeugt werden. Die Sensormittel 70 umfassen
einen ortsfesten Detektorschalter bzw. Impulsdetektor 71,
der an dem Anschlagblech 43 befestigt ist. Der Impulsdetektor 71 umfaßt einen
Detektionskopf 72 mit einem Schaltstößel 73, der einer
ringförmigen
Einziehung 16A an der motorseitigen Scheibenfläche 16 der
Treibscheibe 12 unmittelbar gegenüberliegt. In der Einziehung
ist ein Schaltnocken 75 ausgebildet, der bei jeder Umdrehung
der Treibscheibe 12 den Detektionskopf 72 des Impulsdetektors 71 passiert,
den Schaltstößel 73 betätigt und
so einen Sensorimpuls im Impulsdetektor 71 erzeugt. Ist
der Antriebsmotor 21 ausgeschaltet, d.h. seine Stromzufuhr
ist z.B. über
eine in den Impulsdetektor 71 integrierte geeignete Schaltung (nicht
dargestellt) unterbrochen, führt
der erste Schaltimpuls des Impulsdetektors 71 dazu, daß sich der
Schaltzustand der Schaltung ändert
und der Antriebsmotor über
das Kabel 74 mit elektrischer Energie versorgt wird. In
den Impulsdetektor bzw. die Schaltung ist hierbei ein Zeitrelais
integriert, welches überwacht,
ob innerhalb einer bestimmten Zeitspanne erneut ein Sensorimpuls
durch das Zusammenwirken des Schaltnockens 75 und des Schaltstößel 73 ausgelöst wird.
Tritt innerhalb einer Zeitspanne von z.B. 2 bis 3 Sekunden ein Sensorimpuls
auf, bleibt der Antriebsmotor 21 eingeschaltet. Tritt kein Sensorimpuls
auf, wird die Stromzufuhr unterbrochen und der Antriebsmotor 21 stoppt.
Das erstmalige Auslösen
eines Sensorimpulses kann hierbei dadurch bewirkt werden, daß die Person,
nachdem sie sich an den Rundriemen 13 eingehängt hat,
den Rundriemen 13 festhält
und die ersten beiden Leiterstufen hinaufsteigt. Aufgrund des mit
der Freilaufbuchse 60 bewirkten Freilaufes in diese Drehrichtung drehen
sich sowohl die Treibscheibe 12 als auch die Kupplungsscheibe 31 mit
der Bewegung des Rundriemens 13 nahezu kraftfrei mit. Das
Mitdrehen der Treibscheibe 12 wiederum führt spätestens
nach einer vollen Umdrehung zu einem Sensorimpuls, wodurch sich
der Antriebsmotor 21 einschaltet und damit die Steighilfe
in Betrieb gesetzt wird. Um den Antriebsmotor 21 auszuschalten,
braucht die Per son nur stehenzubleiben. Hierdurch wird der Zugriemen 13 und
die schlupffrei mit dieser zusammenwirkende Treibscheibe 12 angehalten,
während
die Rutschkupplung 30 vollständig unter voller Last durchrutscht,
da sich der Antriebsmotor 21, die Antriebswelle 26 und
die Kupplungsscheibe 31 bis zum Ablauf der Zeitspanne weiterdrehen.
Da ein Sensorimpuls dann allerdings wegen der stehenden Treibscheibe 12 ausbleibt,
wird der Antriebsmotor 21 erfindungsgemäß abgeschaltet.
-
Die Verwendung eines unter Spannung
zwischen den Umlenkscheiben umlaufenden Rundriemens stellt nur das
bevorzugte Ausführungsbeispiel dar.
Bei dem in
3 gezeigten
Ausführungsbeispiel läuft das
Zugmittel
13 im wesentlichen spannungsfrei zwischen den
Umlenkrollen um. Die schlupffreie Mitnahme zwischen Treibscheibe
12 und
Zugmittel
13 wird hier über
eine Andruckrolle
51 oder alternativ über ein Andruckelement erreicht,
wie dies im Einzelnen für
die Andruckrolle in der
DE 102
56 630 beschrieben ist. Aus der
3 ist gut ersichtlich, daß die Treibscheibe
12 und
die Andruckrolle
51 in einer Ebene liegen, die relativ
zu den Sprossen
1A der Steigleiter
1 schief ausgerichtet
ist. Der die Einhängvorrichtung
7 mitnehmende
Zugtrum
13A des Rundriemens
13 verläuft entsprechend
vor der mit der Schiene
9 für die Fangvorrichtung versehenen Steigleiter
1 und
der Rücktrum
13B hinter
der Steigleiter
1. Die Andruckrolle
51 ist derart
positioniert, daß sie
den Rundriemen
13 auf der Auslaufseite des Zugtrums
13A gegen
die Treibscheibe
12 preßt. Die Andruckrolle
51 besteht
vorzugsweise aus Polyamid und taucht in die Seilrille der Treibscheibe
12 ein.
Der Abstand zwischen Andruckrolle
51 und Treibscheibe
12 ist
vorzugsweise einstellbar, um die optimale Andruckkraft an den verwendeten
Rundriemen
13 anpassen zu können. Bei der Ausgestaltung
mit Andruckrolle
51 bzw. mit Andruckelementen könnten die
Sensormittel dann auch diesen zugeordnet sein und deren Bewegung
bzw. Stillstand detektieren, um den Antriebsmo tor
21 zu-
oder abzuschalten. Zum Zu- und Abschalten kann insbesondere auch
ein separater Stromunterbrechungsschalter
80 dienen, dem über das
Kabel
81 das Signal der nicht dargestellten Sensormittel
als Schaltsignal zugeführt
wird.
-
Die erfindungsgemäße Steighilfe wird auch dann
eingeschaltet, wenn sich eine Person beim Abstieg an den Rundriemen 13 anhängt. Die
Person erfährt
dabei beim Abstieg ebenfalls eine Gewichtserleichterung, da sie
bei jedem Abwärtsschritt
nur einen Teil des Körpergewichtes
mit den Händen
abfangen muß.
Der Antriebsmotor 21 läuft
beim Abstieg in dieselbe Richtung wie beim Aufstieg, so daß sich die Treibscheibe 12 und
die Kupplungsscheibe 31 entgegengesetzt drehen. Durch das
Drehen der Treibscheibe 12 wird der Sensorimpuls erzeugt
und der Antriebsmotor bleibt eingeschaltet. Bei den verwendeten
Rutschkupplungen stellt auch dieser erhöhte Verschleiß infolge
des gegensinnigen Drehens der Kupplungsscheiben kein Problem dar.
-
Für
den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung eine
Reihe von Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen
sollen. Als mechanische Drehmomentbegrenzung können auch andere mechanische Rutschkupplungen
zum Einsatz kommen. Zum Spannen des Riemens kann auch die obere
Umlenkrolle verstellbar bzw. lösbar
ausgeführt
sein. Der Öffnungswinkel
der Führungsrille
kann mit dem Durchmesser des Rundriemens und den Materialeigenschaften
des Rundriemens und der unteren Umlenkrolle variieren. Der Antrieb
kann auch der oberen Umlenkrolle zugeordnet sein. Die Sensormittel
können mit
Berührungskontakt
oder berührungsfrei
arbeiten. Die Sensormittel können
insbesondere auch optisch, elektrisch, akustisch oder magnetisch
die Drehbewegung der Treibscheibe oder einer Sensorrolle bzw. die
Bewegung des Riemens detektieren.