DE2233659A1 - Seilscheibe - Google Patents

Description

• Seil scheibe Die Erfindung betrifft eine Seil scheibe mit einer auf dem Umfang der Scheibe angeordneten Seilrille, insbesondere für den Antrieb eines Seiles von unbegrenzter Länge.
• Die bekannten Seilrollen oder Seilscheiben mit umlaufender Seilrille, die als Treibscheiben für Seile verwendet werden, haben den Nachteil,einer-begrenzten Treibfähigkeit, die vom Umschlingungswinkel abhängig ist. Um die Treibfähigkeit der Seil scheibe bei Einscheibentreibsystemen zu erhöhen, bei denen der Umschlingungswinkel nicht vergrößert werden kann, wurde bereits vorgeschlagen, Keilrillen zu verwenden, bei denen durch die Rillenform der Reibungsbeiwert erheblich vergrößert werden kann, so daß größere Zugkräfte von der Treibscheibe auf das Seil übertragen werden können. Keilrillen haben jedoch wieder den Nachteil, daß sich das Seil mit der Zeit in die Keilflächen einarbeitet, so daß die Klemmwirkung kleiner wird und die höhere Reibung zwischen Seilscheibe und Seil wieder herabgesetzt wird.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Seilscheibe zu schaffen, die gegenüber bekannten Seilscheiben selbst bei gleicher Rillenform und gleichem Umschlingungswinkel in Umfangsrichtung eine größere Treibfähigkeit besitzt.
• Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Seilrille auf dem Umfang der Seilscheibe in Form einer Schlangenlinie verläuft.
• Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß bei gleichem Umschlingungswinkel und gleichem Durchmesser eine größere Seillänge auf dem Umfang der Seilscheibe liegt, als bei einer Seilscheibe, bei welcher die Seilrille in einer Ebene der Seilscheibe verläuft. Das Seil preßt sich dadurch nicht nur in radialer Richtung in die Rille, sondern stützt sich auch in Umfangsrichtung gegen die seitlichen Flanken der schräg zur Achse verlaufenden Rillenteile ab. Auf diese Weise ist es möglich, auf das Seil größere Zugkräfte zu übertragen.
• Die Seilrille verläuft zweckmäßig in Form einer Sinuskurve um den Umfang der Seilscheibe. Es ist aber auch möglich, die Seilrille in Norm eines Polygonzuges verlaufen zu lassen, wobei die Seilrille aus zu den Scheibenflächen parallelen Abschnitten und aus zu den Scheibenflächen schräg verlaufenden Abschnitten bestehen kann. Hierbei ist die Auswahl der Rillenführung abhängig von der Art des verwendeten Seiles.
• Da das Seil einer Rückbiegebeanspruchung unterworfen wird, eignet sich für wenig flexible Stahlseile mit Kreuzschlag mehr die sinusförmige Rillenführung, während für eine Seilscheibe mit einer Polygonzugrille beispielsweise Hanf- oder Juteseile verwendbar sind.
• Die Seilscheibe kann von zwei axial gegeneinander verschiebbaren Scheibenteilen gebildet werden, von denen jeder auf seinem dem anderen Scheibenteil zugekehrten Umfangsrand die Hälfte der Seilrille aufweist. Diese Ausbildung der Seilscheibe gestattet es, die Rillenbreite zu verändern und bei zweckmäßiger Auswahl des Rillenquerschnittes zusätzlich eine seitliche Klemmwirkung auf das in der Rille liegende Seil aus zu üben. Die Klemmwirkung ist hierbei über die gesamte Länge der Rille nicht konstant, da sich eine Verschiebung der Scheibenteile gegeneinander in den parallel zu den Scheibenflächen verlaufenden Abschnitten der Rille weniger auswirkt, als in den schräg dazu verlaufenden Abschnitten. In den letzteren Abschnitten ist die Klemmwirkung deshalb größer als in den parallel zu den Scheibenflächen verlaufenden Abschnitten, wenn die beiden Scheibenteile gegeneinander gepreßt werden.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden Scheibenteile gegeneinander drehbar auf der Welle angeordnet, wodurch eine zusätzliche Verklemmung des Seiles in der Seilrille erreicht werden kann. Hiebei besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, das eine Scheibenteil sowohl drehbar als auch axial beweglich gegenüber dem anderen, fest mit der Welle verbundenen Scheibenteil anzuordnen. Die Anordnung läßt sich in diesem Fall vorteilhafterweise so treffen, daß -das drehbewegliche Scheibenteil durch ein Gewinde auf der Welle geführt ist.
• Die Seilrille kann, wie bekannt, einen halbkreisförmigen Querschnitt haben.~ Zweckmäßig ist sie jedoch quadratisch, damit das Seil einerseits in den schräg verlaufenden Abschnitten besser auf die Seilscheibe auflaufen kann und andererseits beim Umlauf gegen die Scheibe eine geradlinige Abstützfläche vorfindet und nicht die Neigung hat, nach oben herauszurutschen.
• Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Seilrille einen halbelliptischen Querschnitt aufweist, wobei der größere Durchmesser der Ellipse senkrecht zur Scheibenachse verläuft. Bei einer solchen Ausgestaltung kann sich das Seil einerseits gut gegen die Seitenflanken der Rille abstützen und wird andererseits bei höheren Zugkräften immer tiefer in die Rille hineingezogen und dort immer fester geklemmt.
• Bei Seilscheiben, die nur in einer Richtung umlaufen und das Seil stets nur in einer Richtung ziehen, kann es zweckmäßig sein, der Seilrille im Bereich ihrer schräg zu den Scheibenflächen verlaufenden Abschnitten ein hinterschnittenes Profil zu geben. Das Seil kann dann auch bei sehr hohen Zugkräften im Bereich der schräg verlaufenden Flächen nicht hochklettern. Bei einer solchen Ausbildung der Seilrillen wird es allerdings notwendig sein, das auflaufende Seil entsprechend dem Rillenverlauf zu rühren, damit es zwanglos in die Seilrille eintreten kann. Eine solche Seilführung kann sich auch bei den anderen -Rillenformen als zweckmäßig erweisen.
• Die Erfindung wird durch die- Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Seilantrieb mit Treibscheibe und Andrückrollen in schematischer Darstellung in einer seitlichen Ansicht, Fig. 2 eine Seilscheibe nach der Erfindung in einer Stirnansicht, Fig, 3 die Seilscheibe nach Fig. 2 in einer Seitenansicht, Sig. 4, 4a und 5 in Stirnansicht bzw. in Seitenansicht zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, Fig. 6 bis 9 Abwicklungen eines Umfangteiles von Seilscheiben mit verschiedenen Formen von Seilrillen, Fig.1O bis 12 teilweise Diametralschnitte der Seilscheibe nach Fig. 3 nach Linie X-X mit verschiedenen Rillenquerschnitten und Fig.13 einen Teilquerschnitt der Seilseheibe nach Pig. 7.
• In den Zeichnungen ist in Pig. 1 der Antrieb eines Seiles unbegrenzter Länge schematisch dargestellt, wie er beispielsweise für den Antrieb von Personenaufzügen oder Lastaufzgen verwendet wird. Hierbei ist das auf die als Treibscheibe dienende Seilscheibe 10 auflaufende Trum des Seiles 11 mit 11a und das ablaufende--Trum mit 19b bezeichnet. Hierbei läuft das auflaufende Trum iia des Seiles über die Stütz- und Andrückrolle 12 und das ablaufende Trum lib über die Andrückrolle 13, welche, zu der Treibscheibe 10 derart angeordnet sind, daß sich ein Umschlingungswinkel > von etwa 2700 ergibt. Die Treibscheibe 10 wird von einem hier nicht näher dargestellten Antriebsmotor in Richtung des Pfeiles A angetrieben, wodurch das auflaufende Trum 11a des Seiles nach oben gezogen wird, wahrend das ablaufende Trum 11b nach unten abläuft. Hierbei kann beispielsweise an dem Trum 11a der Förderkorb des Fahrstuhles hängen, während am unteren Ende des ablaufenden Trumes 11b ein Gegengewicht befestigt ist. Gegebenenfalls könnte auch die eine der beiden Rollen 12 und 13 entfallen.
• Die bei dem Seiltrieb nach Fig. 1 verwendete Seilscheibe 10 hat eine im Querschnitt halbkreisförmige Seilrille 14, die, wie in Fig. 2 erkennbar, auf dem Umfang 15 der Seilscheibe 10 in Porm einer Schlangenlinie verläuft, d.h. die Seilrille befindet sioh nicht immmer in der gleichen Ebene der Seilscheibe, sondern wandert längs des Umfanges der Seilscheibe von einer Seite der Scheibe zur anderen hin und her.
• In den Pig, 6 bis 9 sind Abwicklungen eines Teiles des Umfanges verschiedener Ausführungsformen von Seilscheiben 10 nach der Erfindung dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 verläuft die Seilrille 14 auf der Umfangsfläche 15 in Form einer flachen Sinuskurve. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 hat die Seilrille 14 die Form eines Polygonzuges mit zu den Scheibenflächen 16 und 17 parallelen Abschnitten 14a und mit zu den Scheibenflächen 16 und 17 schräg verlaufenden Abschnitten 14b.
• Fig. 8 zeigt ebenfalls eine Seilrille 14 in Form eines*Polygonzuges, welcher nur schräg zu den Scheibenflächen 16 und 17 verlaufende Abschnitte 14b hat, die an ihren Scheitelpunkten 14c ausgerundet sind.
• In Fig. 9 ist die Abwicklung des Teilumfanges einer Seilscheibe gezeigt, die aus zwei Scheibenteilen 10a und 1Ob besteht. Bei dieser mehr im einzelnen in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der eine Scheibenteil 70b mit der Antriebswelle 18 drehfest verbunden, während der andere Scheibenteil 10a lose auf der Welle 18 sitzt und in Richtung der Pfeile 19 axial gegen den Scheibenteil lOb verschiebbar ist, mit welchem er durch in Ausnehmungen 20 des Scheibenteiles eingreifende Mitnehmerzapfen 21 drehfest gekoppelt ist.
• Jeder der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Scheibenteile trägt die, Hälfte der bei diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt halbkreisförmigen, sinusförmig über den Umfang 15 der Scheibe verlaufenden Seilrille 14 an seinem dem jeweils anderen Scheibenteil zugekehrten Umfangsrand 22 bzw. 23. Man erkennt, daß durch Axialverschiebung der beiden Scheibenteile gegeneinander der Durchmesser der Seilrille 14 verändert werden kann.
• Es kann zweckmäßig sein, für den axialbeweglichen Scheibenteil 10a einen an der Welle einstellbar angeordneten Anschlag vorzusehen, um dieAxialbeweglichkeit zu begrenzen. Dies erlaubt die Verwendung von Seilen unterschiedlicher Durchmesser und bietet außerdem die Möglichkeit, Abnutzungen des Seiles durch Veränderung des Abstandes der beiden Scheibenteile auszuglei chen.
• Es besteht auch die Möglichkeit, die beiden Scheibenteile IOa und lOb gegeneinander drehbar und gegebenenfalls zugleich auch axialbeweglich auf der Welle anzuordnen. Sind die Scheibenteile relativ zueinander drehbar, so läßt sich eine selbsttätige Verklemmung des Seiles in der Seilrille herbeiführen, so daß bei gleichen Umschlingungswinkeln größere Kräfte über die Seilscheibe auf das Zugseil übertragen werden können.
• In Fig. 4a ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Scheibenteil 10a fest mit der Welle 18 verbunden ist, während das Scheibenteil lOb gegenüber der Welle 18 und damit auch gegenüber dem Scheibenteil 10a um die Welle drehbar und zugleich auf der Welle axialbeweglich ist. Das Scheibenteil 1Ob ist mit einem Innengewinde auf ein Gewinde 18a der Welle 18 aufgeschraubt und kann sich daher gegenüber dem festen Scheibenteil 1Oa drehen und zugleich in Axialrichtung verstellen. Es ist erkennbar, daß bei einer Drehung des Scheibenteiles 1Ob gegenüber dem Scheibenteil lOa der Querschnitt der Seilrille 14 örtlich verengt wird, so daß es hier zu einer mehr oder minder starken Verklemmung des in der Seilrille liegenden Seiles kommt. Diese Verklemmung des Seiles vollzieht sich selbsttätig unter Einwirkung der Seilzugkraft und des Reibungsschlusses zwischen dem Seil und der Seilscheibe. Da mit der DrehTeweghng zugleich eine Axialbewegung der Scheibenhälfte lOb verbunden ist, paßt sich die Seilscheibe be bzw. die an ihr angeordnete Seilrille 14 selbsttätig unterschiedlichen Setldurchmessern an, wobei zugleich Seilabnutzungen ausgeglichen werden. Außerdem wird mit der Axialbeweglichkeit der Scheibenhälfte lOb das Einführen des Seiles in die Seilrille erleichtert. In Pig. 4a ist strichpunktiert die verstellbare Scheibenhälfte lOb, hier mit lOb' bezeichnet, angedeutet, die von der festen Scheibenhälfte 10a einen etwas größeren Abstand hat als in der Position lOb.
• Es besteht auch die Möglichkeit, auf die Anordnung des Gewindes 18a zu verzichten und das Scheibenteil 10b lediglich drehbar gegenüber der Welle 18 anzuordnen. Auch in diesem Fall stellt sich zwangsläufig eine Einklemmung des Seiles in der Seilrille 14 ein. Im übrigen wird die drehbare Scheibenhälfte lOb über die angetriebene Scheibenhälfte 10a aufgrund des Reibungsschlusses mitgenommen.
• In den Pig. 10 bis 12 sind verschiedene Querschnittsformen der Seilrille 14 gezeigt. Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Seilrille 14 halbkreiförmig und bei dem in Pig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Seilrille 14 quadratisch. Bei dem in Pig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Seilrille 14 einen halbelliptischen Querschnitt, wobei der größere Durchmesser 24 der Ellipse senkrecht zur Scheibenachse 25 verläuft.
• Bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel, welches einen Teilquerschnitt der in Fig. 7 in der Abwicklung dargestellten Seilrille zeigt, hat die Seilrille 14 ein hinterschnittenes Profil, d.h., das Seil 11 liegt hinter einem es an seiner Oberseite teilweise übergreifenden Vorsprung -26.
• Die. ErfindungAst nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
• Insbesondere gibt es für die Seilscheibe nach der Erfindung die verschiedensten Anwendungsgebiete. Beispielsweise kann sie bei Seilzugvorrichtungen zum Ziehen und Nachlassen von Seilen unbegrenzter Länge vorteilhaft eingesetzt werden.
• Die Seilscheibe nach der Erfindung kann auch als Treibscheibe der Antriebsseile.von Seilbahnen od. dgl. dienen. Selbstverständlich ist es auch nicht notwendig) daß die Treibscheibe nach der Erfindung aus einer vollen Scheibe besteht, sondern sie kann natürlich auch. in Form einer Speichenrolle ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, auch andere Rillenquerschnitte zu wählen, wenn sich hierdurch besondere Vorteile ergeben.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Seilscheibe mit einer auf dem Umfang der Scheibe angeordneten Seilrille, insbesondere für den Antrieb eines Seiles von unbegrenzter Länge, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) auf dem Umfang (15) der Seilscheibe (10) in Form einer Schlangenlinie verläuft.

2. Seilscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) in Form einer Sinuskurve verläuft.

3. Seilscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) in Form eines Polygonzuges verläuft.

4. Seilscheibe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) aus zu den Scheibenflächen (16 und 17) parallelen Abschnitten (14a) und aus zu den Scheibenflächen schräg verlaufenden Abschnitten (14b) besteht.

5. Seilscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei axial gegeneinander verschiebbare Scheibenteile (10a, lot), von denen jeder auf seinem dem anderen Scheibenteil (lOa bzw. lOb) zugekehrten Umfangerand (22 bzw. 23) einen Teil der Seilrille (14) aufweist.

6. Seilscheibe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen einstllbarenAnschlag zur Begrenzung der Axialbeweglichkeit der Scheibenteile (10a, lOb).

7. Seilscheibe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenteile (IOa, 10b) an ihrem Umfangsrand jeweils die Hälfte der Seilrille (14) aufweisen.

8. Seilscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis- 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei in Umfangsrichtung gegeneinander drehbaren Scheibenteilen (10a, lob) besteht.

9. Seilscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Scheibenteil (1Oa) drehschlüssig mit dem Antrieb verbunden ist, während das andere Scheibenteil (lOb) gegenüber dem erstgenannten Scheibenteil-(lOa) drehbeweglich ist.

10. Seilscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Scheibenteil (1 Ob) durch ein Gewinde (18a) auf der Welle (18) geführt ist.

11. Seilscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) einen quadratischen Querschnitt hat.

12. Seilscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) einen halbelliptischen Querschnitt hat, wobei der größere Durchmesser (24) der Ellipse senkrecht zur Scheibenachse (25) verläuft.

13. Seilscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrille (14) im Bereich ihrer schräg zu den Scheibenflächen-(16, 17) verlaufenden Abschnitte (14b) ein hinterschnittenes Profil hat (Fig.13).

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