DE2635612A1 - Load handling mechanism monitoring system - detects relative rotation between drive to load and measuring drive in parallel - Google Patents
Load handling mechanism monitoring system - detects relative rotation between drive to load and measuring drive in parallelInfo
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Abstract
Description
Uberwachungseinrichtung für Hub-, Fahr- u. Schwenkwerke Monitoring device for lifting, traveling and slewing gears
Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für motorisch betriebene, mit einem Lastgetriebe zum Übertragen und Umsetzen der Drehmomente ausgerüstete Hub-, Fahr- und Schwenkwerke mit Fangbremsen zum Abfangen der bewegten Last im Gefahren falle, bei Bruch oder unzulössiger Verformung von Wellen oder Zahnrädern sowie bei übergroßem Zahnverschleiß oder Gehäuse bzw. Traggerüstverformungen, wobei das Lastgetriebe je eine, mit der Motorenwelle gekuppelte Eingangs- und eine mit der Antriebs- und Verlagerungswelle der Hubtrommel oder des Hubrades einer Zahnstangenwinde bzw.The invention relates to a monitoring device for motorized operated, equipped with a load gear for transmitting and converting the torques Lifting, traveling and slewing gear with safety brakes to intercept the moving load in danger fall, in the event of breakage or impermissible deformation of shafts or gears as well as in the event of excessive tooth wear or housing or supporting frame deformations, whereby the load gear one input shaft each coupled to the motor shaft and one with the drive shaft and Displacement shaft of the lifting drum or the lifting wheel of a rack and pinion winch or
den Antriebs- und Verlagerungswellen der Lauf- oder Schwenkräder o.dgl. gekuppelte Ausgangswelle aufweist und seine Übersetzung durch seine Verzahnungsstufen gegeben ist und ferner die Überwachungseinrichtung einen elektrischen oder mechanischen Signalauslöser mit gegeneinander bewegbaren Schaltelementen besitzt, der im Gefahrenfalle das Abschalten des Antriebsmotors und Einlegen der Fangbremse bewirkt.the drive and displacement shafts of the running or swivel wheels or the like. having coupled output shaft and its translation through its gear stages is given and also the monitoring device an electrical or mechanical Has a signal trigger with mutually movable switching elements, which in case of danger causes the drive motor to be switched off and the safety brake applied.
Es ist bekannt und zweckmäßig, z.T. auch zwingend vorgeschrieben, hochbelastete Lastgetriebe zum Ubertragen und Umsetzen von Dreh-bzw. Antriebsmomenten und motorisch betriebene Hubwerke, wie auch auf Gefällsstrecken arbeitende Fahrantriebe und hochbelastete Schwenkantriebe im Betrieb zu überwachen, damit bei Getriebeschaden, Wellenbruch, übergroßem Zahnverschleiß u.dgl. die Last durch Fangbremsen abgefangen und der Antrieb stillgesetzt wird. Hierfür sind die unterschiedlichsten Lösungen bekannt.It is known and appropriate, in some cases also mandatory, highly loaded load gear for transferring and converting rotary or. Driving torques and motor-driven hoists, as well as travel drives working on slopes and to monitor highly loaded rotary actuators during operation so that in the event of gearbox damage, Shaft breakage, excessive tooth wear and the like. The load is intercepted by safety brakes and the drive is stopped. There are many different solutions for this known.
Bekannt ist z.B., daß durch Drehzahlwächter an den Hubtrommel-oder Fahrwerkswellen ein Signal zum Auslösen der Fangbremse gegeben wird, wenn sich die Welle zu schnell dreht oder die Wellendrehzahl nicht der Drehzahl des zugehörigen Antriebsmotores entspricht.It is known, for example, that speed monitors on the lifting drum or Landing gear shafts a signal to trigger the safety brake is given if the shaft rotates too fast or the shaft speed does not match the speed of the associated drive motor.
Bekannt sich auch Brems- und Fangvorrichtungen, die durch Zentrierfugalkröfte, welche bei übergroßer Wellendrehzahl frei werden, direkt oder indirekt betätigt werden.Also known are braking and safety devices, which are which are released when the shaft speed is too high, actuated directly or indirectly will.
Der Nachteil derartiger Einrichtungen ist, daß sie erst mit Verzögerung zur Wirkung komnen, wenn die zu überwachende Drehzahl ins Gewicht fallend von der Soll-Drehzahl abweicht, so daß der Bremsvorgang erst bei einer Ubergeschwindigkeit einsetzt, was bei der Auslegung der Bremsen berücksichtigt werden muß.The disadvantage of such devices is that they only work with a delay come into effect when the speed to be monitored is significantly different from the The target speed deviates, so that the braking process only occurs when the speed is too high is used, which must be taken into account when designing the brakes.
Bekannt sind auch Antriebe mit intrigierter Fangvorrichtung.Drives with integrated safety gear are also known.
Diese kann aus einem parallel zum Lastgetriebe laufenden Schneckengetriebe bestehen, das mit dem Antriebsmotor mit angetrieben wird und verschleißfrei mitläuft, wobei das Schneckenrad mit der Ausgangswelle des Getriebes oder der Hub- bzw. der Fahrwelle fest verbunden ist und zweckmäßigerweise selbsthemmende Steigung aufweist (VDI-Nachrichten 5.9.75). Durch die DT-PS 24 17 623 ist eine weiter entwickelte AusfUhrung bekannt. Derartige Ausführungen sind für größere Antriebe zu aufwendig und meist räumlich auch nicht unterzubringen.This can come from a worm gear running parallel to the load gear exist, which is driven with the drive motor and runs wear-free, wherein the worm wheel with the output shaft of the gearbox or the lifting or the Drive shaft is firmly connected and expediently has a self-locking slope (VDI News 5.9.75). Through the DT-PS 24 17 623 a further developed one is Execution known. Such designs are too expensive for larger drives and usually cannot be accommodated spatially.
Es wird deshalb angestrebt, eine zuverlåssig arbeitende Uberwachungseinrichtung zu entwickeln, die einfach herzustellen ist, keinen großen Platzbedarf hat und praktisch ohne Verzögerung, d.h.The aim is therefore to have a reliably working monitoring device to develop that is easy to manufacture, does not take up a lot of space and is practical without delay, i.e.
mit einer ganz geringen Zeitkonstante arbeitet.works with a very small time constant.
Dies wird erfindungsgemöß dadurch erreicht, daß parallel zu dem Lastgetriebe ein von Drehmomenten freies und mit solchen nicht belostbares Meßgetriebe mit gleicher Vbersetzung angeordnet 5 und so mit diesem gekoppelt ist, daß sowohl die Eingangs- wie auch die Ausgangswelle des Meßgetriebes jeweils entsprechend durch die Eingangs- bzw. Ausgangswelle des Lastgetriebes oder jeweils entsprechend durch die Motoren-, bzw. Hub-, Fahr- oder Schwenkwelle, vorzugsweise von deren zweitem, momentenfreien Wellenende angetrieben wird und dadurch die Eingangs- bzw.This is achieved according to the invention in that parallel to the load transmission one free of torques and not with such profitable measuring gear with the same translation arranged 5 and is coupled to this so that both the input as well as the output shaft of the measuring gear each through accordingly the input or output shaft of the load transmission or in each case accordingly the motor or lifting, traveling or swiveling shaft, preferably from its second, torque-free shaft end is driven and thereby the input or
Ausgangswelle der beiden Getriebe jeweils mit gleicher Drehzahl umlaufen und daß in dem Meßgetriebe entweder eine, zwei Getriebestufen gemeinsame Welle geteilt ist, oder ein Zahnrad auf seiner Welle verdrehbar, also lose umlaufend gelagert ist und die beiden koaxialen, frei gegeneinander verdrehbar gelagerten, im normalen Betriebszustand mit gleicher Drehzahl umlaufenden und damit sich relativ zueinander nicht verdrehenden Teile mit den Schaltelementen eines mechanischen oder elektrischen Signalgebers versehen sind und der Signalgeber ein die Abschaltung des Antriebsmotores und das Einfallen der Fangbremse bewirkendes Signal auslöst, so bald die beiden im Meßgetriebe drehbar gegeneinander verlagerten Teile sich relativ zueinander verdrehen.The output shaft of the two gears rotate at the same speed and that in the measuring gear either one, two gear stages shared common shaft is, or a gear rotatable on its shaft, so loosely mounted circumferentially is and the two coaxial, freely rotatable against each other, in the normal Operating state revolving at the same speed and thus relative to each other non-twisting parts with the switching elements of a mechanical or electrical Signal generator are provided and the signal generator switches off the drive motor and the signal causing the safety brake to apply triggers as soon as the two of them in the measuring gear rotatably displaced against each other parts rotate relative to each other.
Da ein derartiges Meßgetriebe keine Drehmomente zu übertragen hat, erfordert ein solches keinen ins Gewicht fallenden Platzbedarf, so daß die eigentlichen Antriebsvorrichtungen - abgesehen von den Anschlüssen für das Meßgetriebe - unverändert beibehalten werden können.Since such a measuring gear does not have to transmit any torque, does not require a significant amount of space, so that the actual Drive devices - apart from the connections for the measuring gear - unchanged can be retained.
Da die beiden verdrehbar gegeneinander gelagerten Scholtelemente des Signalgebers bereits bei einer geringen relativen Verdrehung gegeneinander das Signal zum Ausschalten des Antriebsmotores und das Einfallen der Fangbremse auslösen, arbeitet die Überwachungseinrichtung mit äußerst geringer Vr7ii0Orunq Wtw W. 7einqt<r.e. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend anhand des beigege'n' Schemas, den Erfindungsgedanken nicht einschränkend, beschrieben.Since the two rotatably mounted Scholtelemente des The signal generator already receives the signal in the event of a slight relative rotation in relation to one another to switch off the drive motor and trigger the application of the safety brake, works the monitoring device with extremely low Vr7ii0Orunq Wtw W. 7einqt <r.e. A Embodiment is below based on the attached scheme, the inventive idea non-limiting.
Vom Antriebsmotor 1 wird über das Lastgetriebe mit den Zahnrädern Z1' Z2' Z3' Z4' Z5' Z6' Z7' Z8 die Hubtrommel 2 angetrieben entweder direkt oder über ein Zwischenvorgelege 3 wird, vorzugsweise von dem zweiten momentenfreien Wellenende 11 des Motores 1 das Eingangszahnrad . 1 des Meßgetriebes mit der gleichen Drehzahl wie das Eingangsritzel des Lastgetriebes angetrieben.The drive motor 1 is via the load transmission with the gears Z1 'Z2' Z3 'Z4' Z5 'Z6' Z7 'Z8 the lifting drum 2 is driven either directly or via an intermediate gear 3, preferably from the second torque-free shaft end 11 of the motor 1 is the input gear. 1 of the measuring gear with the same speed driven like the input pinion of the load transmission.
Im Meßgetriebe wird über weitere Zahnräder Z'2 Z'3 Z'4 Z'5 das auf der Welle 5 des Zahnrades Z'7 lose umlaufende Zahnrad Z'6 mit dem Schaltelement 4 mit gleicher Drehzahl wie die über die Zahnräder Z'8 und Z'7 angetriebene Welle 5 mit dem längsverschieblichen Gegenstück, also dem zweiten Schaltelement 8 des Signalauslösers angetrieben. Dabei wird vorzugsweise das Zahnrad Z'8 bzw. seine Welle mit dem zweiten, momentenfreien Wellenende 12 der Hubtrommel gekuppelt. Bei intaktem Meßgetriebe laufen also die beiden Schaltelemente 4 und 8 des Signalgebers mit gleicher Drehzahl. Tritt nun ein Bruch in der Motoren- bzw. der Hubtrommelwelle oder im Getriebe zwischen Motor 1 und Hubtrommel 2 ein, oder vergrößert das Zahnspiel, so findet zwischen den Schaltelementen 4 und 8 eine Relativverdrehung statt, das Element 8 wird verschoben und damit der Endschalter betätigt, welcher den Hubmotor 1 ausschaltet und die Fangbremse 7 einfallen läßt. Selbstverständlich könnte die Bremse 7 auch direkt ueber ein Gestänge, hier nicht eingezeichnet, ausgelöst werden, um damit die Einfallzeit noch weiter zu verkürzen. Entscheidend für die vorgeschlagene Uberwachungseinrichtung ist lediglich, daß die beiden Elemente 4 und 8 des Signalauslösers mit der gleichen Umdrehungszahl angetrieben werden. Auf welche Weise dies erreicht wird, steht völlig frei. Es ist nicht erforderlich, daß die einzelnen Ubersetzungsstufen in den beiden Getrieben übereinstimmen; übereinstimmen muß nur die Gesamtübersetzung der beiden Getriebe.In the measuring gear, this is done via additional gears Z'2 Z'3 Z'4 Z'5 the shaft 5 of the gear Z'7 loosely rotating gear Z'6 with the switching element 4 at the same speed as the shaft driven by the gear wheels Z'8 and Z'7 5 with the longitudinally displaceable counterpart, i.e. the second switching element 8 of the Trigger driven. The gear Z'8 or its Shaft coupled to the second, torque-free shaft end 12 of the lifting drum. at With the measuring gear intact, the two switching elements 4 and 8 of the signal generator run with the same speed. If there is a break in the motor or lifting drum shaft or in the gearbox between motor 1 and lifting drum 2, or increases the backlash, so there is a relative rotation between the switching elements 4 and 8, the Element 8 is moved and thus the limit switch is actuated, which controls the lifting motor 1 turns off and the safety brake 7 can be applied. Of course it could Brake 7 can also be triggered directly via a linkage, not shown here, in order to shorten the application time even further. Crucial to the proposed The only monitoring device is that the two elements 4 and 8 of the signal trigger be driven at the same number of revolutions. In what way this is achieved is completely free. It is not required that the individual Translation levels match in the two transmissions; only the total translation has to match of the two transmissions.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das gesamte Hubwerk mit seinem Getriebe und Motoren und Hubtrommel, Wellen sowie einschl.In this embodiment, the entire hoist with his Gearboxes and motors and lifting drums, shafts and incl.
der Kupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe bzw. der Kupplung zwischen Getriebe und Hubtrommel, ggf. einschließlich Vorgelege auf Bruch und unzulässige Verformung o.dgl. überwacht.the coupling between the drive motor and the gearbox or the coupling between gear and lifting drum, if necessary including additional gear for breakage and impermissible Deformation or the like. supervised.
In einzelnen Fällen kann es beispielsweise auch ausreichend sein, nur das schadens freie Arbeiten des Getriebes zu überwachen.In individual cases it may also be sufficient, for example, only to monitor the damage-free operation of the gear unit.
Selbstverständlich kann eine Uberwachungseinrichtung nach dem Erfindungsgedanken auch verwendet werden, um hochbelastete Wellen, z.B. in Walzwerksantrieben unter Kontrolle zu halten. Ein anderes Beispiel sind gekrümmte Wellen oder Schwenkverlagerungen für Behälter mit flüssigem Eisen. In solchen Fällen weist das Meßgetriebe keine Übersetzungsstufen, sondern nur zwei verdrehbar gegeneinander verlagerte Wellen mit den Schaltelementen für den Signalgeber auf.Of course, a monitoring device according to the concept of the invention can also be used to drive shafts under high loads, e.g. in rolling mill drives To keep control. Another example is curved shafts or pivoting displacements for containers with liquid iron. In such cases the measuring gear has none Gear ratios, but only two shafts that can be rotated against each other with the switching elements for the signal transmitter.
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DE19762635612 DE2635612A1 (en) | 1976-08-07 | 1976-08-07 | Load handling mechanism monitoring system - detects relative rotation between drive to load and measuring drive in parallel |
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DE19762635612 Pending DE2635612A1 (en) | 1976-08-07 | 1976-08-07 | Load handling mechanism monitoring system - detects relative rotation between drive to load and measuring drive in parallel |
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DE (1) | DE2635612A1 (en) |
Cited By (6)
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-
1976
- 1976-08-07 DE DE19762635612 patent/DE2635612A1/en active Pending
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