DE2522033C2

DE2522033C2 - Treibscheibentriebwerk

Info

Publication number: DE2522033C2
Application number: DE2522033A
Authority: DE
Inventors: Rodolph Moutfort Tanson
Original assignee: Greifzug Hebezeugbau GmbH
Current assignee: Greifzug Hebezeugbau 5070 Bergisch-Gladbach GmbH
Priority date: 1975-05-17
Filing date: 1975-05-17
Publication date: 1983-01-05
Also published as: FR2316492A2; AR213091A1; US4345741A; ES447932A2; CA1061322A; JPS625879B2; IL49478A; FR2316492B2; IL49478A0; ZA762339B; AU1332576A; BR7603108A; AU515573B2; CS222225B2; DE2522033A1; CH605394A5; LU74853A1; BE840784R; JPS51141958A; GB1543760A

Description

Das Hauptpatent betrifft ein Treibscheibentriebwerk mit einer Treibscheibe, insbesondere für Mehrzweckzüge mit durchlaufendem Zugseil, bei dem die Treibscheibe aus zwei gegeneinander geneigten Scheibenteilen besteht, von denen jeder an seinem Umfangsrand einen Seilrillenteil trägt und die durch mehrere in der Nähe des Umfangsrandes der Scheibenteile auf der Oberfläche der Scheibenteile verteilt angeordnete, federelastische Andruckvorrichtungen gegeneinander gedrückt und mindestens an einer dem das Seil tragenden Scheitelpunkt gegenüberliegenden Stelle durch eine Spreizvorrichtung auseinandergedrückt werden.

Mit einem derartigen Treibscheibentriebwerk ist es möglich, eine an einem Seil hängende Last auch dann zu ziehen oder nachzulassen, wenn das andere, durch das Triebwerk hindurchlaufende Seilende unbelastet ist, da von den über den Umfangsrand verteilt angeordneten federelastischen Andrückvorrichtungen auf das Seil längs einer großen Strecke hohe Klemmkräfte übertragen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Treibscheibentriebwerk nach dem Hauptpatent zu verbessern und derart weiter auszugestalten, daß die Kraft der Andrückvorrichtungen in voller Höhe auf das Seil übertragen wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst.

daß die Andrückvomchtungen, welche beide Scheibenteile gegeneinanderdrücken, mit der Treibscheibe drehschlüssig verbunden sind und sich unmittelbar auf beiden Scheibenteilen stützen.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die s Klemmkräfte der Andrückvorrichuingen nur in de*· Treibscheibe wirksam sind und Reibungen zwischen Treibscheibe und Andrückvomchtungen zum Erzeugen des Klemmdruckes nicht auftreten. Da sich beide Scheibenteile beim Erzeugen des Anpreßdruckes gepsn=?inander abstützen, sind im Gehäuse des Treibwe, kes angeordnete Druckrollen oder besondere Führungsorgane nicht erforderlich. Außerdem kann der Umschlingungsbogen des Seiles bei besonderer Seilführung größer als 180° sein.

Es ist jereits ein Treibscheibentriebwerk zum Einholen der Fangleinen beim Tiefseefischen bekannt (US-PS 31 93 254), bei dem die Treibscheibe aus zwei geneigt zueinander angeordneten Scheibenteilen besteht, von denen der eine mit am Umfangsrand seitlich angeordneten Klauen ausgerüstet ist, die in entsprechende Ausnehmungen des anderen Scheibenteiles eingreifen, so daß eine gegenseitige Verd.ehung der Scheibenhälften gegeneinander vermieden wird. Der Anpreßdruck wird hier jedoch nur von einer einzigen Feder erzeugt, welche die Welle des einen Scheibenteiles umschlingt und diesen auf seiner Achse gegen den anderen Scheibenteil drückt

Mit diesem bekannten Triebwerk können nur verhältnismäßig kleine Zugkräfte auf das SeM übertragen werden, da die beiden Scheibenhälften nur auf einem eng begrenzten Bereich ihres Umfanges in der Seilrille einen seitlichen Druck auf das durchlaufende Seil ausüben können. Da die Feder in unmittelbarer Nähe der Achse auf den einen Scheibenteil wirkt, ist die Kraft nur gering, die von der Feder auf den Rand der Treibscheibe wirkt, wo sich die Seilrille befindet

Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein Scheibenteil ringförmig ist und auf einem Absatz des anderen Scheibenteiles axial beweglich gelagert ist Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der ringförmige Scheibenteil sich gegenüber dem anderen Scheibenteil unter der radialen Lastkomponente des in der Rille laufenden Seiles nicht radial verschieben kann, wodurch die freie axiale Beweglichkeit der Scheibenteile gegeneinander behindert und hierdurch der von den Andrückvorrichtungen auf das Seil ausgeübte Anpreßdruck vermindert werden könnte. Außerdem erlangt der eine Scheibenteil durch die ringförmige Ausbildung eine gewisse Elastizität, die trotz Spreizrollen auf dem so gesamten Umschlingungsbogen einen nahezu gleichmäßigen Anpreßdruck auf das Seil gewährleistet

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können auch beide Scheibenteile ringförmig und ajf einem anderen, mit der Scheibenachse fest verbundenen Scheibenteil drehschlüssig und axial beweglich gelagert lein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß beide Seilrillenabschnitte in gleicher Weise gelagert und beide Scheibenteile gleich ausgebildet sind.

Es ist auch bereits eine Vorschubeinrichtung für Drahte oder Fäden bekannt, die nicht unter einer Zugkraft stehen, sondern nur einer Verarbeitungsvorrichtung zugeführt werden sollen (US-PS 33 3? 597). Diese bekannte Vorschubeinrichtung besteht aus zwei gegeneinander geneigten Scheibenteilen, die ringförmig sind und von denen der eine Scheibenteil fest auf einer Nabe sitzt, während der andere Scheibenteil von einer Schraubendruckfeder gegen den ersten Scheibenteil gepreßt wird. Hierbei umgibt die Schraubandruckfeder die Achse der Treibscheibe und wirkt auf den Innenrand des ringförmigen Scheibe steiles, c'c- cn·' Treiuscheihenachse mit Spiel umgibt Beide Scheibentei'it v. erder, an Steilen, die ein Dreieck mit dem Scheitelpunkt bilden, in welchem der vorzuschiebende Faden oder Draht zwischen den Rillenabschnitten beider Schesbenteile eingeklemmt wird, von zwei Spreizrolien auseinandergedrückt und sind durch drei Zapfen drehschlüssig miteinander verbunden, in deren Bereich jedoch keine Klemmkräfie übertage«? werden, vielmehr wirkt der Klemmdruck nur innerhalb eines eng begrenzten Bereiches auf den vorzuschiebenden Faden.

Besonders zweckmäßig ist, wenn jede Andrückvorrichtung aus mindestens einer einteiligen oder mehrteiligen Blattfeder besteht welche an einem Scheibenteil einstellbar befestigt ist und den anderen Scheibenteil gegen den ersten Scheibenteil in der Nähe des das Seil tragenden Umfangsrandes drückt Die Blattfedern können entweder nur mit einem Ende auf einen Scheibenteil wirken oder sich mit hren Enden auf je einem Scheibentei! abstützen und durch einen oder mehrere Zapfen mit den Scheibenteilen axial beweglich verbunden sein. Diese Ausführungsformen bieten folgende Vorteile:

1. Die Federkraft einer jeden Blattfeder ist innerhalb eines sehr weiten Bereiches von Null bis zur Streckgrenze einstellbar. Die aus Blattfedern bestehende Andrückvorrichtung kann deshalb bei Seilen verwendet werden, für welche je nach Art und Durchmesser ein ganz verschiedener Anpreßdruck zulässig ist

2. Die Kraft einer jeden Blattfeder kann in dem ganzen Bereich von Null bis zur Streckgrenze durch einfaches Anziehen oder Lockern von Halte- und Einstellschrauben mit größter Genauigkeit eingestellt werden und den erforderlichen Druck erzeugen und konstant aufrechterhalten, da die Wirkung der Blattfedern durch keinerlei Reibungskräfte eingeschränkt oder gehemmt wird.

3. Der Raumbedarf des Gehäuses des Treibscheibentriebwerkes ist etwa um ein Drittel geringer als bei Verwendung von anderen Federn, da die Blattfedern nur eine geringe Höhe haben. Das Treibscheibentriebwerk ist deshalb sehr handiich.

4. Das Treibscheibentriebwerk hat nur ein geringes Gewicht da Blattfedern in Vergleich zu Federn anderer Art von gleicher Kraft und gleicher elastischer Durchbiegung ein geringeres Gewicht haben, denn das Material wird, anders als bei Schraubenfedern u. dgl, in den einander folgenden, quer zur Federachse liegenden Querschnitten fkichmäßig und nur in seiner Biegeebene beansprucht Außerdem sind keinerlei Zubehörteile erforderlich, und das Gehäuse selbs' hat nur eine geringe Tiefe.

5. Der Gestehungspreis einer Blattfeder ist gegenüber dem Gestehungspreis anderer Federn wesentlich geringe:, da außer Halte- und Einstellschrauben und dem hierfür erforderlichen Gewinde keine Zubehörteile erforderlich sind und keine Montagekosten anfallen.

6. Blattfedern können infolge ihrer in weiten Grenzen möglichen Einstellbarkeit in einem sonst gleich aufgebauten "iieibscheibentriebwerk für verschiedenartige und verschieden dicke Seile verwendet werden. Die gleichen Federn können auch bei

Treibscheibentriebwerken mit verschiedener Ί reibfähigkeit eingesetzt werden, wodurch eine serienmäßige Anfertigung möglich ist und hierdurch die Herstellungskosten weiter gesenkt und die Kosten für Lagerhaltung nahezu vollständig eliminiert werden können.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der von dem ersten Scheibenteil getragene Seilrillenteil mindestens eine zur Scheibenachse parallele Fläche und mindestens eine zur Scheibenachse senkrechte Fläche aufweist und der von dem zweiten Scheibenteil getragene Seilrillenteil mindestens eine zur Scheibenachse senkrechte Fläche hat. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn sich der zu der Scheibenachse parallele Abschnitt der von dem Scheibenteil getragenen, zur Scheibenachse parallelen Seilrillenfläche an einer zum zweiten Scheibenteil hin gerichtete kreisbogenförmige, mit der Seilumfangslinie konzentrische Linie tangential anschlieöt und die zur Sciicibcnacnse senkrechten 2c Abschnitte, welche im Querschnitt der von je einem der beiden Scheibenteile getragenen, zur Scheibenachse senkrechten Seilrillenfläche entsprechen, in je einem von der Scheibenmitte divergierenden, geraden Abschnitt übergehen, an dessen unteres Ende sich je eine kreisbogenförmige, mit dem Seilumfang konzentrische Linie tangential anschließt, deren durch den Krümmungsmittelpunkt gehende bogenhalbierende Achse zur Scheibenachse parallel ist und an deren unteres Ende sich je ein zur Scheibenmitte konvergierender. gerader Abschnitt tangential anschließt.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß dos Seil zum größten Teil von dem Rillenboden im Bereich des kreisbogenförmigen Abschnittes und vom benachbarten Teil des tangential angeschlossenen geraden Abschnittes getragen wird. Somit ruft einerseits der dem Seilzug entsprechende Andruck des Seiles auf dem kreisbogenförmigen Teil der Kontaktfläche des Rillenbodens Reibungskräfte hervor, welche wie bei der halbrunden Rille nach einem parabolischen Diagramm verteilt, aber nur in dessen halbem, vorteilhaftesten Mittelteil enthalten sind. Das Seil wird deshalb nicht wie bei ebener Rillenbodenfläche plattgedrückt.

Andererseits widersetzt sich der angeschlossene gerade Abschnitt dem seitlichen, axial gerichteten, von dem bogenförmigen Rillenabschnitt des zweiten Scheibenteiles übertragenen Schub nicht. Deshalb können sich in den beiden gegenüberliegenden, bogenförmigen Rillenflankenabschnitten Haftreibungskräfte entwikkeln, welche auch nach einem parabolischen Diagramm verteilt in deren mittleren Teil auftreten und hierdurch die Berührungsflächeii am besten schonen.

Es ist ein Seiltrieb mit einer oder mehreren Seilrillen in der treibenden Scheibe bekannt (DE-PS 9 13 489), bei dem die Seilrille in einer auf der Seilscheibe angeordneten Auflage aus elastischem Stoff angeordnet ist Hierbei ist die Rille so ausgebildet, daß sie das Seil mit lippenförmigen, elastischen Rillenrändern auf mehr als der Hälfte seines Umfanges umfaßt Beim Ein- und Auslaufen aus der Rille biegt das Seil die Rillenränder auseinander, wobei die Rillenränder am Seil entlanggleiten und stark abgenutzt werden. Im Scheitelbereich der Seilrolle sind Druckwalzen angeordnet welche die das Seil teilweise umfassenden Seilränder gegen das Seil drücken. Mit diesen Druckrollen kann nur ein punktiönriiger Anpreßdruck erzeugt werden, der außerdem nur gering sein kann, da er in dem elastischen Material rasch abgebaut wird, aus dem die Lippenränder der Seilrille bestehen.

Besonders vorteilhaft ist das Treibscheibentriebwerk nach der Erfindung dann, wenn die Treibscheibe mit einer zweiten Treibscheibe zusammenwirkt, welche mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie die erste Treibscheibe und bei dem beide Treibscheiben gleich ausgebildet sind. Insbesondere bei einer S-förmigen Führung des Seiles um beide Treibscheiben kann der Umschlingungswinkel auf zweimal 270" erhöht werden, so daß besonders hohe Zugkräfte übertragen werden können. Da auch hier Spreizrollen vorgesehen sind, läuft das Seil zwängungsfrei von den Treibscheiben auf und ab und von einer Treibscheibe auf die andere über und Seilzulauf und Seilablauf befinden sich auf einander gegenüberliegenden Seiten des Triebwerkes, so daß das Triebwerk auch zum Bewegen einer Last längs eines Seiles verwendet werden kann.

Treibscheibentriebwerke mit zwei Treibscheiben sind zwar an sich bekannt (CH-PS 1 19 296), bei diesen bekannten T^r'?hwerken besteht jedoch nur eine Treibscheibe aus mehreren, federnd zusammengedrückten Scheibenteilen, welche nur das auflaufende und ablaufende Seiltrum einklemmen, während die Zugkraft auf das Seil im wesentlichen nur von einer einfachen Seilrolle aufgebracht wird, um die das Seil mehrfach herumgeschlungen ist. Infolge dieser Seilführung läuft das Seil auf der gleichen Seite des Triebwerkes ein und aus, so daß das bekannte Treibscheibentriebwerk im wesentliche'· nur zum Heben und Senken einer Last, nicht aber zum Transport einer Last längs eines in einer Richtung durchlaufenden Seiles verwendet werden kann.

Um Zwängungen oder Störungen beim Einlauf des Seiles in das Triebwerk zu vermeiden, ist es zweckmäßig, in der Nähe des Auflaufes bzw. des Ablaufes des Seiles von einer Treibscheibe quer /um Seil verstellbare Lenkelemente anzuordnen. Züidizlich können auch Führungsrohre vorgesehen sein, welche das Seil bis zum Auflauf auf bzw. vom Ablauf von einer Treibscheibe im Gehäuse führen.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein Treibscheibentriebwerk mit einer Treibscheibe nach der Erfindung, die eine Seilrille mit viereckigem Profil hat und deren zweiter, ringförmiger Scheibenteil abgenommen ist in Kombination mit einer normalen Seilscheibe mit Keilrille in einer Ansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Radialteilschnitt durch die Treibscheibe nach t'ir Erfindung in vergrößertem Maßstab, welche eine erste Andrückvorrichtung mit Schraubenfeder zeigt,

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Treibscheibe nach der Erfindung mit unterschnittener Seilrille im Diametralschnitt

Fig.4 die Treibscheibe nach Fig.3 in einer Vorderansicht,

F i g. 5 eine dritte Ausführungsform der Treibscheibe nach der Erfindung mit unterschnittener Seilrille in einer Stirnansicht und teilweise im Radialschnitt,

F i g. 6 eine andere Ausführungsform des Treibscheibentriebwerkes nach der Erfindung, bei dem zwei gleiche Treibscheiben nach der Erfindung in einer vierten Ausführungsform kombiniert sind, die ein zusammengesetztes Seilriiienproni haben, wobei oben eine Vorderansicht und unten eine Innenansicht bei

abgenommenem zweiten, ringförmigen Scheibenteil d?rgestellt ist,

F i g. 7 ein bei den Treibscheiben des Triebwerkes nach F i g. 6 verwendetes zusammengesetztes Seilrillenprofil nach der Erfindung,

Fig.8 eine komparative Darstellung der Flanken- und Bodenabnutzung der in F i g. 7 gezeigten Seilrille,

F i ρ 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer bei den Treibscheiben nach F i g. 6 verwendeten Andrückvorrichtung mit Blattfeder im Schnitt,

Fig. 10 eine weitere, bei den Treibscheiben der Fig. 11 verwendete Andrückvorrichtung mit kreisbogenförmigen Blattfedern im Schnitt und

F i g. 11 die Kombination von zwei gleichen Treibscheiben nach der Erfindung mit zusammengesetztem i.i Rillenprofil η einer fünften Ausführungsform, teils in einer Vorderansicht und teils in einer Innenansicht.

Das in den F i g. I und 2 dargestellte Treibscheibentriebwerk 10 besteht aus zwei, von einem Gehäuse umschlossenen Treibscheiben Ii und i2, von denen die erste mit einer üblichen, zum Beispiel trapezförmigen Rille versehen ist, während die zweite Treibscheibe nach der Erfindung ausgestaltet ist. Die zweite Treibscheibe 12 besteht aus einem ersten Scheibenteil 13, das von einer am Gehäuse gelagerten Achse getragen wird, und aus einem zweiten, ringförmigen Scheibenteil 14, das von dem ersten Scheibenteil 13 getragen und in seiner Drehbewegung mitgenommen wird.

Die Antriebswelle des Treibscheibentriebwerkes ist mit der ersten Treibscheibe 11 drehfest verbunden und im Gehäuse drehbar gelagert, während der erste Scheibenteil 13 der zweiten Treibscheibe 12 z. B. mit Rollenlagern auf einer am Gehäuse festsitzenden Achse drehbar gelagert ist Beide Treibscheiben 11 und 12 sind durch zwei Zahnkränze miteinander gekuppelt, die an den Umfangsrändern der Treibscheiben angeordnet sind und miteinander im Eingriff stehen. Hierdurch wird auch die Scheibe 12 über die Treibscheibe 11 von der Antriebswelle angetrieben und wirkt bei der Drehmomentübertragung mit.

Die beiden Scheibenteile 13 und 14 der zweiten Treibscheibe 12 sind jeweils mit einem Teil der Seilrille versehen. Ein erster, auf dem Scheibenteil 13 angeordneter Rillenteil 13« besteht aus einer ringförmigen, zu der Scheibenachse senkrechten Fläche und aus einer ebenfalls ringförmigen, zur Scheibenachse parallelen Fläche, während der andere, auf dem Scheibenteil 14 befindliche Rillenteil 14a lediglich aus einer ringförmigen, zu der Scheibenachse senkrechten Räche besteht.

Der von dem Scheibenteil 13 getragene ringförmige so Scheibenteil 14 wird von mehreren, über den Umfangsrand gleichmäßig verteilten Andrückvorrichtungen gegen den Scheibenteil 13 gedrückt Jede Andrückvorrichtung weist eine Schraubendruckfeder 16 auf, die eine Haltebuchse 17 umgibt Die Haltebuchse 17 hat eine abgesetzte Bohrung 18 und einen Ringflansch 19, gegen dessen Innenfläche sich die Feder 16 abstützt Die Buchse 17 wird von einer Schraube 22 in Stellung gehalten, deren Kopf am Absatz 20 der Innenbohrung der Buchse 17 anliegt Die Schraube 22 geht durch eine eo Bohrung 23 des ringförmigen Scheibenteiles 14 hindurch und ist in eine Gewindebohrung des Scheibenteiles 13 unmittelbar unterhalb der Seilrille 13a, 14a eingeschraubt Dabei ist in der Bohrung des Scheibenteiles 14 eine Abstandhülse 24 mit einem kleinen radialen Spiel eingelegt, weiche den Scheibenteil 14 in einem kleinen Abstand von der Haltebuchse 17 hält

In dem Zwickel zwischen den beiden Treibscheiben 11 und 12 ist an derjenigen Stelle, die dem Mittelpunkt des Umschlingungsbogens gegenüberliegt, mit dem das Seil die Treibscheibe 12 umschlingt, eine Spreizrolle 25 angeordnet, die mit ihrem Umfangsrand 25a zwischen die beiden, zu der Scheibenachse senkrechten Seilrilienflächen eingreift und welche dazu dient, die Scheibenteile 13 und 14 in einem bestimmten Abstand voneinander zu halten, so daß das Seil ungehindert in die Rille einlaufen und aus dieser auslaufen kann.

In der Nähe der geometrisch vorbestimmten Stelle, an der das Seil von der zweiten Treibscheibe 12 abläuft, sind zwei quer zum Seil verstellbare Lenkelemente 26 und 27 angeordnet. Diese Lenkelemente treten der Wirkung der Seilsteifigkeit entgegen, die sich aus der elastischen Steifigkeit und aus der Reibungssteifigkeit zusammensetzt. Ohne die Führung der Lenkelemente 26 und 27 würde das Seil sonst bei seinem Ablauf von der Scheibe 12 infolge der Elastizität der zur ursprünglichen Form zurücRsifcbcfiucn Drähte nscn außer; und infolge der gegenseitigen Reibung der Drähte nach innen ausweichen.

An die Lenkelemente 26 und 27 schließt sich ein Führungsrohr 29 an, das am Gehäuse 28 befestigt ist und welches das Seil bis zu seinem Austritt aus dem Treibscheibentriebwerk führt und verhindert, daß das Seil an einer Treibscheibe oder am Gehäuse entlangstreift und hierbei eine Treibscheibe oder das Seil beschädigt wird. Ein ähnliches, dem gleichen Zweck dienendes Rohr 30 ist zwischen der Eintrittsstelle des Seiles in das Treibscheibentriebwerk und dessen Auflaufstelle auf die erste Treibscheibe 11 angeordnet

Bei der dargestellten Ausführungsform kann es vorkommen, daß aufgrund eines unregelmäßigen Verschleißes der Seiloberfläche der zweite Scheibenteil 14 geringfügig verdreht und/oder radial verschoben wird und hierdurch die Abstandhülse 24 berührt Die hierbei entstehende Reibung zwischen den Abstandhülsen und der Innenwand der Bohrungen 23 kann die Wirkung der Klemmelemente beeinträchtigen oder ganz aufheben, so daß die Treibfähigkeit der Treibscheibe dann um die den Rillenflanken erfindungsgemäß zugewiesene Haftreibung kleiner wird.

Diese Schwierigkeit ist bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform dadurch vermieden, daß der hier mit 32 bezeichnete zweite Scheibenteil nicht wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 lediglich durch radial-symmetrische Komponenten der auf der Seiloberfläche wirksamen Reibungskräfte in derjenigen Stellung gehalten wird, die sich am besten zur Übertragung des Drehmomentes eignet sondern daß d»r zweite Scheibenteil 32 von einem zur Scheibenachse parallelen Vorsprung 33 des ersten Scheibenteiles 31 getragen wird. Um eine einwandfreie Wirkung der Andrückelemente zu gewährleisten, sind Kugeln 34 vorgesehen, weiche in zylindrischen Laufrillen gelagert sind, deren eine Hälfte in dem ersten Scheibenteil 31 und deren andere Hälfte koaxial zur ersten Hälfte in dem zweiten Scheiben teil 32 angeordnet ist und die einander paarweise gegenüberstehen. Hierdurch kann sich der zweite Scheibenteil 32 nahezu reibungslos gegenüber dem ersten Scheibenteil 31 in axialer Richtung bewegen, aber diesem gegenüber sich nicht verdrehen. Damit die Kugeln 34 aus ihren Laufrillen nicht herausfallen können, ist am ersten Scheibenteil 31 eine Scheibe 45 befestigt, welche die Rillen 35.36 an ihrer Vorderseite teilweise abdeckt

Wenn die einseitige Neigung des zweiten Scheiben-

teils 32 gegen eine radiale Ebene unerwünscht ist und wenn man bei der Kraftübertragung nachteilige Momente vermeiden will, welche durch die außermittige Anordnung der Kugeln 34 gegenüber der Seilebene entstehen, so kann man nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die in F i g. 5 gezeigt ist, zwei symmetrisch zueinander auf je einer Reihe Kugeln 39 gelagerte Scheibenteile 37 und 38 vorsehen. Hierbei können die Kugeln 39 paarweise in einander gegenüber angeordneten Laufrillen 40 und 41 in Axialrichtung rollen, die auf dem Innenrand eines jeden Scheibenteiles 37, 38 bzw. auf dem Umfangsrand 42 eines dritten Scheibenteiles 43 gleichmäßig verteilt sind. Wie aus Fig.5 hervorgeht, haben die Laufrillen 40 an den einander gegenüberliegenden Enden je eine sphärische Anschlagfläche, während die Laufrille 41 an ihren beiden Enden ebenfalls eine sphärische Anschlagfläche 44a bzw. 44t> aufweist. Hierdurch ist ein Herausfallen der Kugel 39 ausgeschlossen.

fviün cfkcüüi äüS F 1 g. 5, daß die bciucfi SCnciucMicicc Hi

37 und 38 inrolge des Druckes der hier nicht näher bezeichneten Federn in Abhängigkeit vom Seildurchmesser und von der Breite des Umfangsrandes 25a der Spreizrolle 25 aus Symmetriegründen die gleiche Neigung gegen die Scheibenmittc annehmen, so daß sich die aus der Kugelexzentrizität ergebenden Momente gegenseitig aufheben.

Die Anordnung der Treibscheiben des Treibscheibentriebwerkes nach der Erfindung ist bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform nicht willkürlich. Das belastete Seil 31 muß zunächst auf die Scheibe 11 mit trapezförmiger Rille auflaufen, da diese Scheibe keinerlei Treibfähigkeit entwickelt, wenn sie als zweite Treibscheibe angeordnet ist und das von ihr ablaufende Seil nicht unter Last steht. Das Treibscheibentriebwerk nach Fig. 1 kann deshalb nur rfann gebraucht werden, wenn das auf die Treibscheibe 11 auflaufende Seil unter Last steht. In diesem Fall kann eine an dem Seil 31 hängende Last P gehoben oder gesenkt werden, das Seilende 31 kann aber nicht ohne Last in Richtung des Pfeiles zurücklaufen.

In den Fig.6 bis 10 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Treibscheibentriebwerk aus zwei nach der Erfindung ausgestalteten Treibscheiben 52 und 51 besteht, von denen jeder eine Spreizrolle 53 bzw. 54 und ein Paar Lenkelemente 55a. Kb bzw. 56a. 566 zugeordnet sind.

Bei dieser Ausführungsform kann die Last an dem einen oder anderen Seilende befestigt sein, so daß die einseitige Zugbeanspruchung in Richtung des Pfeiles X so oder in Richtung des Pfeiles Y wirkt Die in bezug auf eines der Seilenden jeweils zweite Treibscheibe hat eine eigene, von dem Seilzug unabhängige Treibfähigkeit und wirkt in beiden Belastungsfällen mit der anderen Treibscheibe bei der Übertragung des Drehmomentes mit Das Treibscheibentriebwerk nach F i g. 6 kann deshalb nicht nur eine Last heben oder senken, gleichviel, ob diese an dem einen oder anderen Seilende angreift, sondern es kann auch eine Last .vaagerecht entlang eines nicht gespannten Seiles in der einen oder in der anderen Richtung bewegen.

In den F i g. 7 und 8 ist eine Seilrille 57 dargestellt, welche sich aus Abschnitten der drei gebräuchlichsten Rillenformen zusammensetzt und zwar aus denjenigen, welche die größte Treibfähigkeit bei dem kleinsten Verschleiß haben, wobei die Treibfähigkeit einem (Haft-)Reibbeiwert μ und somit, über einen FormiOeffizienten Krder Reibungszahl μο proportional ist Hierzu

ist auf folgendes hinzuweisen:

Eine Seitrille mit viereckigem Profil hat den kleinsten, nur von der Materialbeschaffenheit der Reibfläche und deren Zustand abhängigen Reibungswert μ. Für Drahtseile auf Gußeisen kann μ se 0,09 betragen. Hierbei leidet das Seil sehr darunter, daß der untere Teil sich auf dem Rillenboden plattdrüc'.t. Ferner ist der Verschleiß der Seilrillc beträchtlich, da der auf einen sehr schmalen Streifen konzentrierten Normalkraft ein hoher spezifischer Druck entspricht.
Eine halbrunde Rille paßt sich am besten der Umfangsfläche des Seiles an und hat einen etwas größeren, aber bei weitem nicht den größten Reibungsbeiwert, z. B. μ = 0,15. Der Verschleiß hält sich in Grenzen und ist, wie der entsprechende spezifische Druck, annähernd parabolisch über die halbrunde Kontaktfläche verteilt.

cii'ic ünicfäCiifiutcnic fvinc uäi 2,'vräT einen günstigeren Reibungsbeiwert, der fast doppelt so groß ist wie der Reibungsbeiwert der halbrunden Rille. Der Verschleiß ist jedoch größer als bei einer halbrunden Rille, weil das auch parabolische Andruckdiagramm einen mittleren, das Seil mit Normalkräften stützenden Teil nicht hat. Der spezifische Druck ist deshalb hier größer.
Die trapezförmige Keilriile hat zwar die größte Treibfähigkeit, die etwa das zwei- bis vierfache der halbrunden und etwa das drei- bis fünffache der viereckigen, geraden Rille beträgt, sie erzeugt jedoch einen raschen Verschleiß des Seiles und der Rillenflanken, wodurch wiederum der Reibungsbeiwert im Vergleich zu dem der unterschnittenen Rille kleiner wird.

Auch die oben beschriebene Rillenform läßt in bezug auf die Treibfähigkeit etwas zu wünschen übrig. Der Reibungsbeiwert ist tatsächlich gegenüber dem der glatten Rille etwa größer, aber nur dank dem erfindungsgemäßen Anpreßdruck.

Die oben erwähnte, bei der vierten Ausführurjsform der Erfindung verwendete und in F i g. 7 dargestellte Seilrille 57 setzt sich aus folgenden Abschnitten zusammen:

Der Rillenboden befindet sich auf dem ersten Scheibenteil 59 und hat einen kreisbogenförmigen, mit dem Seil konzentrischen Abschnitt 58, der sich über einen von der Scheibenmitte ausgehenden, dem zweiten Scheibenteil zugewandten Zentrumswinkel von 30° erstreckt und sich an der dem zweiten Scheibenteil zugewandten Seite unter einem stumpfen Winkel und an der anderen Seite tangential an je einem geraden, axial gerichteten Abschnitt 58a bzw. 586 ansehließt
Die erste und die zweite Flankenpartie gehören zu dem ersten bzw. dem zweiten Scheibenteil 59 bzw. 60 und entsprechend im Querschnitt zwei einander gegenüberliegenden, kreisbogenförmigen, zu ftem Seil konzentrischen Abschnitten 6i und 6:2, Jie 5:cii über einen Zentrumswinkei von 30° erstrecken und deren Mitte auf einem in Axialrichtung der Scheiben verlaufenden Durchmesser liegt Diese Abschnitte 61 und 62 schließen sich nach unten und nach oben an je zwei gerade Abschnitte 61a. 616 bzw. 62a, 626 tangential an, die mit der Scheibenmitte einen Winkel von 15° bilden und über eine

Ahrundun_t; auf zwei gerade, radial gerichtete, nach ai Den abgerundete Linien übergehen.

Bei näherer Betrachtung des Drehmoment-Übertragungsvorga.iges erkennt man, daß das dem Zug unterworfene Seil 63 in um so größerem MaPe oval wird, je größer der Seilzug ist. Hierdurch übt es seinen Druck mehr auf die untere Hälfte der kreisbogenförmigen Abschnitte und auf die anliegenden, schrägen Abschnitte der Flanken v.<s. Der gesamten Treibfähigkeit der Flanken entspricht dann ein günstigerer Reibungsbeiwert μ =0,35 (für Drahtseile auf gußeisernen Scheiben). Hiermit ist jedoch nicht ein größerer Verschleiß verbunden, wie dies normalerweise bei Keilrillen der Fall ist, dann die Andrückwirkung und die sich aus den hohen Druck ergebende starke Verformung des Seiles wird ja durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung begrenzt. Wenn die axiale Komponente der zu einer Rillenflanke normalen Kraft die Kraft der Fedein übersteigt, dann drückt sie die Scheibenteile 59 und 60 so weit auseinander, daß der seitliche Anpreßdruck des Seiles 63 so weit verringer' wird, daß er mit der Federkraft im Gleichgewicht steht.

Diese günstige Wirkung der unteren, geneigten Flankenflächen 61a, 62a bleibt auch dann bestehen, wenn ein gewisser, gegenüber normalen Rillen jedoch sehr geringer Verschleiß aufgetreten ist. Wie es das Beispiel der Fig. 5 zeigt, entspricht einem Verschleiß des Rillenbodens von 0,3 mm ein seitlicher Verschleiß von nur 0,08 mm, wobei die Ausgestaltung der Rille und die durch die Erfindung erreicht·*, begrenzte Keilwirku.ig praktisch unverändert bleiben.

Durch die Ausgestaltung der oberen Hälfte 616, 626 der Flankenabschnitte wird das sogenannte »Seiischleichen« praktisch beseitigt, denn eine Wanderung des Seiles kann nur in dem sehr kleinen, durch die Ovalisierung des Seiles freigewordenen Raum stattfinden, da sich die Flankenflächen 61, 616, 62, 626 einem weiteren Seilklettern widersetzen. Ferner kann das Seil 63 an der Einlaufstelle in die Rille frei einlaufen und an der Auslaufstelle die Rille frei verlassen, da die radial gerichteten Endflächen der Seilrille von der dort zu diesem Zweck angeordneten Spreizrolle 53 zur Seite geschoben werden.

Bei dem in F i g. 6 dargestellten Treibscheibentriebwerk wird der Anpreßdruck auf die Scheibenteile durch eine Andrückvorrichtung erzeugt, die in F i g. 9 näher dargestellt ist. Die Andrückvorrichtung setzt sich aus einem oder mehreren, an dem ersten Scheibenteil 59 angeordneten Andrückelementen 65 zusammen. Hierbei besteht jedes Andrückelement 65 aus einer oberhalb der Nabe 66 angeschraubten Blattfeder, die aus einer oder mehreren Fede-lagen bestehen kann. Zur G* wichtsersparnis wird eine Bauart bevorzugt, bei der die Breite der Blattfedern konstant und ihr Profil nach einer kubischen Parabe! geformt ist Diese Art der Feder hat eine in Längsrichtung konstante Widersiandsfähigkeit und erzeugt bei geringstem Gewicht die größte Federkraft Eine solche Feder ist übrigens konstruktiv nicht sehr aufwendig, denn sämtliche für ein oder mehrere Treibscheibentriebwerke erforderlichen Blattfedern können von einer einzigen, vorgefertigten Stange 3'is Federstahi abgeschnitten werden.

Jede Feder ist ursprünglich kreisbogeriförmig, und der Radius des Kreisbogens ist so gewählt, daß die auf dem Scheibenumiar.g verteihe Federkraft bei fisch zurückgebogenen Federn auf das Seil 63 äsr. zum günstigsten Betrieb des Treibscheibeniriebwerkes vorbestimmten Druck auszuüben vermag. Außerdem ist üie Andrückvorrichtung nach Fig. 9 deshalb bemerkenswert, weil sie wie bei der ersten Ausführungsform den erforderlichen Anpreßdruck auf das SHI »vom ii-.nen« statt »vcr.

außen« uUiiibt, wie dies dann der Fall ist, wenn der Anpr"1dnick von im Gehäuse gelagerten Druckrollen auf die Treibscheiben ausgeübt wird. Hierdurch wird jede Lagerreibung in den Druckrollen ausgeschaltet.

!»ei der Ausführungsform nach F i g. 9 hat der zweite,

ίο ringförmige Scheibenteil 60 einen i:\: wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Er wird von allen Federn €5 gleichzeitig getragen und in dem der Spreizrolle 53 gegenüberliegenden Bereich gegen das Seil 63 gepreßt. Hierbei ist die der Achse des zweiten Scheibenteile: 60 zugewandte Innenfläche 68 des Ringes 60, die sich gegen eine an den freien Enden der Federn 65 angeordnete Schulter 69 abstützt, gegen diese Ach^re unter einem flachen Winkel β derart geneigt, daß diese Innenfläche 68 bei einem bestimmten Durchmesser der Spreizroüe 53 und einem durchschnittlichen Wert c\ps Seildurchmessers zu der Achse des ersten Scheibenteiles 59 parallel ist und sich in einem kleinen Abstand von den auf dem Umfang des Scheibenteiles 59 liegenden Rillenboden 58 befindet. Folglich ist die zu der Innenfläche 68 senkrecht angeordnete Rillenflanke 62 zu der Mittelebene des ersten Scheibenteilts 39 im wesentlichen parallel und zu der Mittelebene des zweiten Scheibenteiles 60 unter demselben Winkel β geneigt, dessen Wert durch die Formel

axe sin

zu ermitteln ist (F i g. 7 und 8). Hierbei ist sdie Breite der Spreizrolle 53, d_m der durchschnittliche Seildurchmesser und Z?der dem Kontaktpunkt der Spreizrolle 53 und des zweiten Scheibenteiles 60 entsprechende Durchmesser. In den Fig. 10 und II ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Seil 70 noch mehr geschont wird, da es beim Durchlauf durch das Triebwerk nicht wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit S-förmiger Seilführung einer Gegenbiegung ausgesetzt ist.
Wie aus den Fig. 10 und 1! hervorgeht, besteht das Treibscheibentriebwerk aus zwei gleichen, von «mem Gehäuse umschlossenen Treibscheiben 71 und 72, welche mit je zwei Seilrillen 73 und 74 nach der Erfindung versehen sind. Jede Treibscheibe 71 und 72 besteht aus einem mit einer im Gehäuse gelagerten

so Welle drehschlüssig verbundenen ersten Scheibenteil 75 und sus zwei ringförmigen Scheibent^isn 76 und 77, die von dem ersien SchtJUc-nteil 75 getragen und in ihrer Drehbewegung von dieser mitgenommen werden.

Die Mittelebenen der Treibscheiben 71 und 72 sind gegeneinander unier einem Winkel α derart geneigt, daß die diesen beiden Ebenen gemeinsame Gerade durch die rtliiieip-jr.kte von zwei übereinanderliegenden Querschnitten der ersten, zu je einer Treibscheibe gehörenden Seürülen geht Die Größe des Winkels a. ist aus folgender Formel abzuleiten:

arc κη

A A

wobei d_s die axiale Entfernung der MitteJ.punfcTc der auf dem ersten Seheibentei! anem&rder'ieg€?xlen Seih;?kn teile und D₁ de. zu dem Miueipunkt einer SeiLiiie gehörende Ί Yeibsrh^'-^ndarrhniesser ist Tv r ς»ϋ 7η

kann somit völlig frei und ohne jeden seitlichen Zwang von der einen Treibscheibe auf die andere Obergehen und zweimal um das Treibscheibenpaar laufen. Unmittelbar vor dem Seileinlauf in die erste Seilrille der ersten Treibscheibe 71 und nach dem Seilablauf von der zweiten Seilnlle der zweiten Treibscheibe 72 sind zwei Paare von Lenkelementen angeordnet, die den Lenkelementen 55a. 55Z>; 56a, Xb der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform ähnlich sind. Außerdem sind zwei leicht gebogene, quer zum Seil verstellbare Führungsrohre 78 und 79 vorgesehen. Die Lenkelemente dienen, wie oben bereits erwähnt, dazu, die Seilsteifigkeit zu beseitigen und die Führungsrohre führen das Seil, wie in F i g. 11 gezeigt, an jeweils einer Treibscheibe derart vorbei, daß die Achsen beider Seilenden bei ihrem Einbzw. Austritt aus dem Gehäuse zusammenfallen.

Wie aus den F i g. 10 und 1 i hervorgeht, sind beiden Treibscheiben 7t und 72 je zwei symmetrisch angeordnete Spreizrollen 81,82 bzw. 82,83 zugeordnet, die den Spreizrollen 53 und 54 bei dem in F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnlich sind. Die Andrückvorrichtungen 84 bestehen aus zu Dreivierteiringen zusammengebogenen Blattfederpaketen, welche öffnungen im ersten Treibscheibenteil 75 durchgreifen und mit ihren Enden an den ringförmigen, äußeren Scheibenteilen 76 und 77 anliegen. Die Andrückvorrichtungen 84 werden von Haltesäften 85 getragen, welche die ringförmigen Scheibenteile 76 und 77 durchdringen und in hierfür vorgesehene Bohrungen 86 des inneren Scheibenteiles 75 eingesteckt oder eingeschraubt sind.

Beide Treibscheibenwellen ragen auf der gleichen

ίο Seite des Gehäuses heraus, und auf ihrej Verlängerungen sind Zahnräder festgekeilt, die gemeinsam von einem auf der Antriebswelle gelagerten Ritzel angetrieben werden. Hierdurch drehen sich beide Treibscheiben 71 und 72 im gleichen Sinn und mit derselben

is Geschwindigkeit und wirken beide bei der Übertragung des Drehmomentes zusammen. Die Zahnräder sind zweckmäßig getrennt von den Treibscheiben 71 und 72 in einem eigenen, abgedichteten Gehäuse untergebracht, damit sie gehörig geschmiert werden können, ohne daß Schmiermittel an die Treibscheiben 71 und 72 gelangt, welches deren Treibfähigkeit beeinträchtigen könnte.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Treibscheibentriebwerk mit einer Treibscheibe, insbesondere für Mehrzweckzüge mit durchlaufen- s dem Zugseil, bei dem die Treibscheibe aus zwei gegeneinander geneigten Scheibenteilen besteht, von denen jeder an seinem Umfangsrand einen Seilrillenteil trägt und die durch mehrere in der Nähe des Umfangsrandes der Scheibenteile auf der Oberfläche der Scheibenteile verteilt angeordnete, federelastische Andrückvorrichtungen gegeneinandergedrückt und an einer dem das Seil tragenden Scheitelpunkt gegenüberliegenden Stelle durch eine Spreizvorrichtung auseinandergedrückt werden, is nach Patent 2258833, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückvorrichtungen (16,17 bzw. 65,67 bzw. 84,85), welche beide Scheibenteile (13,14 bzw. 31,32 bzw. 37,38 bzw. 59,60 bzw. 76,77) gegeneinanderdrücken, mit der Treibscheibe (13,14 bzw. 31, 32 bzv. 59, 60 bzw. 75, 76, 77 bzw. 37, 38) «irehschiüssig verbunden sind und sich unmittelbar tuf beiden Scheibenteilen (13,14 bzw. 31,32 bzw. 37, 38 bzw. 59,60 bzw. 76,77) stützen.

2. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dali ein Scheibenteil (32) ringförmig ist und auf einem Abs.tz (33) des anderen Scheibenteiles (31) beweglich gelagert ist (Fig.3 «nd4).

3. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Scheibenteile (37 •nd 38 bzw. 76 _.id 77) ringförmig sind und auf einem anderen mit der Scheitrnachs- fest verbundenen Scheibenteil (43 bzw. 75) drehschlüssig und axial beweglich gelagert sind (F i g. 5).

4. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Andrückvorrichtung aus mindestens einer einteiligen oder mehrteiligen Blattfeder (65 bzw. 84) besteht, welche an einem Scheibenteil (59 bzw. 75) einstellbar befestigt ist und *o den anderen Scheibenteil (65 bzw. 77 und 76) gegen den ersten Scheibenteil (59 bzw. 75) in der Nähe des das Seil (63 bzw. 70) tragenden Umfangsrandes drückt (F ig. 10).

5. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß jede Andrückvorrichtung aus mindestens einer einteiligen oder mehrteiligen Blattfeder (65 bzw. 84) besteht, deren Enden sich auf je einen Scheibenteil (76 bzw. 77) stützen und welche durch einen oder mehrere Zapfen (85) mit so den Scheibenteilen (76 und 77) axial beweglich verbunden sind (Fig. 12).

6. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem ersten Scheibenteil (13) getragene Seilrillenteil (13a; mindestens eine zur Scheibenachse parallele Fläche «nd mindestens eine zur Scheibenachse senkrechte Fläche aufweist und daß der von dem zweiten Scheibenteil (14) getragene Seilrillenteil (14a; mindestens eine zur Scheibenachse senkrechte Mache aufweist,

7. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß sich der zu der Scheibenachse parallele Abschnitt (58) der von dem Scheibenteil (59) getragenen, zur Scheibenachse parallelen Seilrillenfläche an eine zum zweiten Scheibenteil (60) hin gerichtete, kreisbogenförmige, mit der Seilumfangslinie konzentrische Linie tangential anschließt und dali die zur Scheibenachse senkrechten Abschnitte (A und B), welche im Querschnitt den von je einem der beiden Scheibenteile (60 und 59) getragenen, zur Scheibenachse senkrechten Seilrillenflächen entsprechen, in je einen von der Scheibenmitte divergierenden, geraden Abschnitt übergehen, an dessen unteres Ende sich je eine kreisbogenförmige, mit dem Seilumfang konzentrische Linie (62 bzw. 61) tangential anschließt, deren durch den Krümmungsmittelpunkt (M) gehende bogenhalbierende Achse (62' bzw. 61') zur Scheibenachse parallel ist und an deren unteres Ende sich je ein zur Scheibenmitte konvergierender, gerader Abschnitt tangential anschließt

8. Treibscheibentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibscheibe (51 bzw. 71) mit einer zweiten Treibscheibe (52 bzw. 72) zusammenwirkt, welche mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie die erste Treibscheibe, und daß beide Treibscheiben (51 und 52 bzw. 71 und 72) gleich ausgebildet sind.

9. Treibscheibentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Treibscheibe (51 und 52) durch getrieblich miteinander verbundene Zahnkränze angetrieben sind, so daß sich eine S-förmige Seilführung ergibt

10. Treibscheibentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß in der Nähe des Auflaufes bzw. des Ablaufes des Seiles (31) von einer Treibscheibe (11,12 bzw. 51,52 bzw. 71,72) quer zum Seil (31) verstellbare Lenkelemente (26,27 bzw. 55,56) angeordnet sind.

11. Treibscheibentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10. gekennzeichnet durch Führungsrohre (29, 30), weiche das Seil (31) bis zum Auflauf auf bzw. vom Ablauf von einer Treibscheibe (11,12 bzw. 51,52 bzw. 71,72) im Gehäuse führen.