DE3606039C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kettenwinden­ anordnung mit einer Antriebswelle, die mit der Drehwelle eines Elektromotors verbunden ist, einem auf der An­ triebswelle sitzenden Antriebszahnrad, welches mit einem einen Nockenhalter bildenden Zwischenzahnrad im Eingriff steht, das auf einer Zwischenwelle angeordnet ist und mit einer Bremsaufnahmescheibe zusammenwirkt, die eben­ falls auf der Zwischenwelle angeordnet ist und ein Klinkenrad zur Bremsung trägt, das zwischen dem Zwischen­ zahnrad und der Bremsaufnahmescheibe liegt und mit einer zur Bremsung dienenden Klinke in Eingriff treten kann, wobei zur Lösung der Bremse dienende Nockenelemente vor­ gesehen sind, die in Nockenaufnahmenuten in einer Seite des Nockenhalters liegen, deren Tiefe sich längs des Um­ fanges der Zwischenwelle ändert, und wobei eine eine Federeinrichtung aufweisender Drehmomentbegrenzer vorge­ sehen ist, der durch Drehung einer Einstellmutter ein­ stellbar ist.

Eine elektrische Ketenwindenanordnung mit einem Dreh­ momentbegrenzer und einer mechanischen Bremse ist aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 38 378/79 bekannt. Bei der elektrischen Kettenwindenanordnung ist eine mit einer umlaufenden Welle eines Elektromotors verbundene Antriebswelle einstückig mit einem Antriebs­ zahnrad ausgebildet, und eine hohle angetriebene Welle mit einer aufgebrachten Laststrangscheibe ist drehbar auf der Antriebswelle aufgebracht. Ferner liegen ein Dreh­ momentbegrenzer, der ein ringförmiges angetriebenes Zahnrad aufweist, und eine mechanische Bremse in Reihe nebeneinander auf der hohlen angetriebenen Welle. Eine angetriebene Zwischenwelle ist parallel zur Antriebs­ welle angeordnet und ist mit einem angetriebenen Zwi­ schenzahnrad und einem Zwischenantriebszahnrad ausge­ stattet, die jeweils in Eingriff mit dem Antriebszahn­ rad und dem ringförmigen angetriebenen Zahnrad stehen. Bei dieser elektrischen Kettenwindenanordnung kann je­ doch der Drehmomentbegrenzer von außerhalb der Ketten­ windenanordnung nach deren Montage nicht eingestellt werden, um das übertragene Drehmoment zu verstellen. Darüber hinaus hat diese Kettenwindenanordnung den Nachteil einer unvermeidlich sehr lang ausgeführten Antriebswelle, wodurch die Kettenwindenanordnung sperrig wird.

Es ist auch eine elektrische Kettenwindenanordnung der einleitend genannten Art bekannt (DE-OS 33 30 574). Bei dieser Kettenwindenanordnung ist die Zwischenwelle von der Stelle an, an welcher die Bremsaufnahmescheibe auf der Zwischenwelle angeordnet ist, bis zu ihrem freien Ende mit Gewinde versehen. Dabei stehen die Bremsaufnahmescheibe und ein Halteteil in Gewinde­ eingriff mit dem Gewindeabschnitt der Zwischenwelle. Bei einem Bremsvorgang werden der Halteteil und die Bremsaufnahmescheibe an dem Gewindeabschnitt der Zwi­ schenwelle festgeklemmt, wobei dann das Klinkenrad mit einer Klinke in Eingriff tritt, die an einem orts­ festen Teil der Kettenwindenanordnung vorgesehen ist. Der Drehmomentbegrenzer weist eine Tellerfeder auf, deren Andruckkraft durch eine Einstellmutter eingestellt wird, die auf einen Gewindeabschnitt der Nabe des Halte­ teiles geschraubt ist. Diese bekannte Kettenwindenanord­ nung hat eine vergleichsweise große axiale Baulänge, ins­ besondere wegen eines zwischen der Bremsaufnahmescheibe und dem Nockenhalter vorgesehenen Halteteiles und wegen der Ausbildung der Andruckeinrichtung des Drehmoment­ begrenzers als Tellerfeder mit vergleichsweise kleinem Durchmesser. Weiterhin muß die Zwischenwelle in dem Ab­ schnitt, in welchem die mechanische Bremsanordnung und der Drehmomentbegrenzer angeordnet sind, mit Gewinde versehen werden, welches mit hoher Präzision hergestellt werden muß. Desgleichen müssen auch die Bremsaufnahme­ scheibe und der Halteteil mit Gewinde versehen werden. Die Bildung der Gewinde ist vergleichsweise aufwendig und führt zu hohen Kosten. Schließlich befindet sich die Einstellmutter innerhalb des Gehäuses der fertig­ gestellten Kettenwindenanordnung, so daß nach der Fer­ tigstellung eine Einstellung des Drehmomentbegrenzers von außen nicht mehr möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Ketten­ windenanordnung der einleitend genannten Art einfach und kompakt zu gestalten, wobei gleichzeitig nach erfolgter Montage das Übertragungsdrehmoment des Drehmomentbegrenzers von außen einstellbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung da­ durch, daß die Federeinrichtung ein Halteelement und ein Andruckelement aufweist, die an der Zwischenwelle angebracht sind und von denen wenigstens eines aus einer Feder besteht, der Nockenhalter zwischen dem Halteelement und dem Andruckelement drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, auf einer Seite des Nocken­ halters eine Haltescheibe, und auf der anderen Seite des Nockenhalters die Bremsaufnahmescheibe axial ver­ schiebbar, aber nicht drehbar auf der Zwischenwelle angeordnet sind, und daß die Einstellmutter zur Ein­ stellung der Andruckkraft des Andruckelementes auf das freie Ende der Zwischenwelle aufgeschraubt ist.

Bei einer Kettenwindenanordnung gemäß der Erfindung wird kurze axiale Baulänge erhalten, weil die Feder­ mittel, dargestellt durch die Andruckscheibe oder durch die Andruckscheibe und die Haltscheibe, in axialer Rich­ tung nur wenig Raum beanspruchen, wobei außerdem ein Halteteil, der dem Halteteil der bekannten Kettenwin­ denanordnung entsprechen würde, nicht erforderlich ist. Außerdem braucht die Zwischenwelle in dem Abschnitt, in welchem sich die Bremsvorrichtung und der Drehmoment­ begrenzer befinden, nicht mit Gewinde, sondern lediglich beispielsweise mit einer einzigen Keilnut in Längs­ richtung versehen sein, so daß axiale Verschiebung der Bremsaufnahmescheibe und der Haltescheibe ermöglicht ist. Schließlich ist dadurch, daß die Einstellmutter auf das freie Ende der Zwischenwelle aufgeschraubt ist, diese Mutter auch nach der Montage von außen zugänglich.

Die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer elektrischen Kettenwindenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Kettenwindenanordnung gemäß Fig. 1, die eine Zwischenzahnrad- Übertragungsvorrichtung mit Drehmomentbegrenzer darstellt,

Fig. 3 eine Vorderansicht, welche die Kugelkörper und den Nockenhalter darstellt, die in einem angetriebenen Zwischenzahnrad der Kettenwindenanordnung gemäß Fig. 1 vorgesehen sind,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie (IV-IV) der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Drehmomentbegrenzers bei einem Abwickelvorgang,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Zwischenzahnrad-Übertragungsvorrichtung, die einen Drehmomentbegrenzer aufweist, der in einer elektrischen Kettenwindenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, und

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Zahnradübertragungsvorrichtung mit einem Drehmomentbegrenzer, der in einer elektrischen Kettenwindenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

Die Fig. 1 bis 5 stellen eine erste Ausführungsform der Erfindung dar. Ein Ende einer Antriebswelle (3) ist über eine Kupplung mit einer umlaufenden Welle (2) eines Elektromotors (1) verbunden. Das andere Ende der Antriebswelle (3) ist mittels eines Lagers in einem Getriebegehäuse (21) gelagert und ist mit einem angetriebenen Zahnrad (4) mit kleinem Durchmesser ausgestattet. Eine hohle angetriebene Welle (6) ist drehbar auf der angetriebenen Welle (3) zwischen dem Antriebszahnrad (4) und der Kupplung aufgebracht und ist einstückig mit einer Laststrangscheibe (5) zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Lastkette ausgebildet. Ferner ist ein angetriebenes Zahnrad (7) mit großem Durchmesser an einem Ende der hohlen angetriebenen Welle an der Seite des angetriebenen Zahnrades (4) befestigt.

Eine Zwischenwelle (10) aus Stahl wird durch Lager (22, 23) im Getriebegehäuse (21) parallel zum Antriebszahnrad (4) der Antriebswelle (3) gelagert. Die Zwischenwelle (10) ist an ihrem einen Ende mit einem Zwischenritzel (9) ausgestattet, das zum Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad (7) bestimmt ist. Ein Haltering (Fig. 2) aus Stahl ist auf der Zwischenwelle (10) aufgebracht und erfaßt ein Ende des angetriebenen Zwischenzahnrades (9); der Haltering (24) ist ferner in eine Mittelöffnung eines Halteelementes (11) eingepaßt, das als tellerförmige, aus Federstahl hergestellte Feder ausgebildet ist. Ferner ist ein aus Stahl bestehender Andruckring (25) auf das andere Ende der Zwischenwelle (10) aufgebracht, damit er das Lager (23) erfaßt, und er ist ferner in eine Mittelöffnung eines Andruckelementes (12) eingesetzt, das als tellerförmige Feder aus Federstahl gefertigt ist.

Ein Nockenhalter (13) aus Stahl ist drehbar und axial verschiebbar auf einem Mittelabschnitt der Zwischenwelle (10) zwischen dem Halteelement (11) und dem Andruckelement (12) aufgebracht. Eine Haltescheibe (14) aus Stahl zwischen dem Nockenhalter (13) und dem Andruckelement (12) ist auf die Zwischenwelle (10) axial verschiebbar aber nicht drehbar aufgebracht. Eine Bremsaufnahmescheibe (15) zwischen dem Nockenhalter (13) und dem Halteelement (11) ist ebenfalls axial verschiebbar aber nicht drehbar auf der Zwischenwelle (10) aufgebracht. Ein zur Bremsung dienendes Klinkenrad (17) ist mittels einer Lagerhülse (26) drehbar auf einem Vorsprung der Bremsaufnahmescheibe (15) aufgebracht. Eine zum Bremsen dienende Klinke (16) (Fig. 1) ist schwenkbar am Getriebegehäuse befestigt und wird mittels einer (nicht dargestellten) Feder in Eingriff mit dem Klinkenrad (17) gebracht.

Ein angetriebenes Zwischenzahnrad (8) ist am Außenumfang des Nockenhalters (13) axial verschiebbar aber nicht relativ dazu drehbar aufgebracht. Reibungsplatten (27, 28) sind an den Seitenflächen des angetriebenen Zwischenzahnrades (8) jeweils durch Schweißen, Kleben oder dergleichen befestigt. Eine Reibungsplatte (29) (Fig. 2) zwischen dem Klinkenrad (17) und einem Flansch der Bremsaufnahmescheibe (15) ist an einer Seitenfläche des Klinkenrades (17) mittels eines Klebstoffs befestigt. Der Nockenhalter (13) ist an einer Seite der Bremsaufnahmescheibe (15) mit einer Anzahl von Nockenaufnahmenuten (18) ausgestattet, die als umfangsseitige, im Abstand voneinander liegende Bogenabschnitte ausgebildet sind, die gemäß Fig. 3 konzentrisch zur Zwischenwelle (10) liegen. Jede Nockenaufnahmenut (18) hat einen geneigten Boden, womit die Tiefe der Nut verändert wird, und nimmt ein zur Lösung der Bremse dienendes Nockenelement (19) auf, das bei dieser Ausführungsform als Stahlkugel ausgebildet ist. Ferner ist der Nockenhalter (13) an einer Seite der Haltescheibe (14) mit einer Anzahl von Ausnehmungen (30) ausgestattet, die umfangsseitig im Abstand voneinander auf einem Kreisbogen liegen, der konzentrisch zur Zwischenwelle (10) angeordnet ist, und die zur Aufnahme von Stahlkugeln (31) dienen.

Ein Andruckkragen (32) aus Stahl ist am anderen Ende der Zwischenwelle (10) aufgebracht und liegt mit einem Ende am Lager (23) an. Ein Öldichtungsring liegt zwischen dem Andruckkragen (32) und einer Wand des Getriebegehäuses (21), das das Lager (23) aufnimmt. Ein O-Ring (34) ist in eine Ringnut in der Zwischenwelle (10) innerhalb des Andruckkragens (32) eingesetzt. Ein Außengewindeabschnitt (35) am anderen Ende der Zwischenwelle (10) erstreckt sich vom Getriebegehäuse (21) nach außen. Eine Einstellmutter (20) ist auf dem Außengewindeabschnitt (35) der Zwischenwelle (10) außerhalb des Getriebegehäuses (21) aufgeschraubt und erfaßt gleichzeitig das andere Ende des Andruckkragens (32). Die Anzugskraft der Einstellmutter (20) wirkt über den Andruckkragen (32) auf den Mittelabschnitt des Andruckelementes (12), das Lager (23) und den Andruckring (25), um die Haltescheibe (14), das angetriebene Zwischenzahnrad (8), das Klinkenrad (17), den Flansch der Bremsaufnahmescheibe (15) und die dazwischen liegenden Reibungsplatten (27, 28, 29) mit Hilfe des Halteelementes (11) und des Andruckelementes (12) festzuklemmen.

Bei dieser Ausführungsform wird ein Drehmomentbegrenzer durch das Andruckelement (12) und das Halteelement (11) und das angetriebene Zwischenzahnrad (8), die Haltescheibe (14), die Bremsaufnahmescheibe (15), das Klinkenrad (17) und die zwischen den Elementen (12, 11) liegenden Reibungsplatten (27, 28, 29) gebildet. Ferner wird eine mechanische Bremsvorrichtung, die ein Abfallen der Last verhindert, durch das Klinkenrad (17) gebildet, das durch die Haltescheibe (14), die Bremsaufnahmescheibe (15), das angetriebene Zwischenzahnrad (8) und die Reibungsplatten mittels der Federkräfte des Halteelementes (11) und des Andruckelementes (12) gebildet wird, sowie die Klinke (16), die zum Eingriff mit dem Klinkenrad (17) dient, den Nockenhalter (13) mit Nockenaufnahmenuten (18) und die zur Lösung der Bremse dienenden Nockenelemente (19).

Zur Einstellung des Übertragungsdrehmomentes des Drehmomentbegrenzers nach Montage der elektrischen Kettenwindenanordnung wird lediglich die Einstellmutter (20) außerhalb des Getriebegehäuses verdreht, nachdem eine (nicht dargestellte) Haube für die elektrische Anlage entfernt wurde, ohne daß eine Demontage der elektrischen Kettenwindenanordnung erforderlich ist.

Die Betriebsweise der elektrischen Kettenwindenanordnung gemäß der vorausgehend erläuterten Ausführungsform wird nunmehr beschrieben.

Wird die Antriebswelle (3) mittels eines Elektromotors (1) in Richtung eines Aufwickelvorganges gedreht, so wird der Nockenhalter (13) durch das Antriebszahnrad (4) und das angetriebene Zwischenzahnrad (8) in der durch den Pfeil (A) in Fig. 4 angetriebenen Richtung gedreht. Die zur Freigabe der Bremse dienenden Nockenelemente (19) liegen deshalb in tieferen Positionen in den Nockenaufnahmenuten (18), so daß das angetriebene Zwischenzahnrad (8), die Haltescheibe (14), das Klinkenrad (17), die Bremsaufnahmescheibe (15) und die Reibungsplatten (27, 28, 29) mit der voreingestellten Klemmkraft festgeklemmt werden. Entsprechend wird die Drehung der angetriebenen Zwischenwelle (8) über die Haltescheibe (14) und die Bremsaufnahmescheibe (15) an die Zwischenwelle (10) und anschließend über das angetriebene Zwischenzahnrad (9), das angetriebene Zahnrad (7) und die angetriebene Zwischenwelle (6) auf die Laststrangscheibe (5) übertragen, wodurch ein Aufwickelvorgang innerhalb des durch den Drehmomentbegrenzer eingestellten Drehmomentes erfolgt.

Wird die Antriebswelle (3) durch den Elektromotor (1) in Richtung eines Abwickelvorganges angetrieben, so wird der Nockenhalter (13) in umgekehrter Richtung gedreht, d. h. in der in Fig. 4 durch den Pfeil (B) dargestellten Richtung. Entsprechend werden die zur Freigabe der Bremse dienenden Nockenelemente (19) in die höher liegenden Positionen in den Nockenaufnahmenuten (18) bewegt, so daß sie sich höher von den Seitenflächen des Nockenhalters (13) weg erstrecken, womit der Nockenhalter (13) und die Bremsaufnahmescheibe (15) sich durch die Ausdehnungswirkung der zur Freigabe der Bremse dienenden Nockenelemente (19) gemäß Fig. 5 voneinander weg bewegen. Infolgedessen wird die mechanische Bremsanordnung freigegeben, so daß das Zwischenantriebszahnrad (9) über die Laststrangscheibe (5) und das angetriebene Zahnrad (7) infolge des Gewichtes der Last schneller als die vom Motor (1) erzielte Drehzahl gedreht wird. Jedoch führt eine Drehung des Zwischenantriebszahnrades (9) zu einem Klemmen der mechanischen Bremsanordnung, so daß der Abwickelvorgang mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die im wesentlichen gleich groß wie oder in der Nähe der vom Motor als Folge der Wiederholung der Freigabe und des Anziehens der Bremsanordnung erzielten Geschwindigkeit liegt.

Wird der Elektromotor (1) abgeschaltet, nachdem die Last auf eine gewünschte Höhe angehoben oder abgesenkt wurde, so neigt die Übertragungsvorrichtung der Kettenwindenanordnung dazu, sich unter dem Gewicht der Last in entgegengesetzter Richtung zu drehen, jedoch wird durch eine derartige Drehung die mechanische Bremsanordnung in einen einheitlichen Körper verklemmt und nach dem Festklemmen der Bremse wird eine weitere Drehung durch die Klinke (16) und das Klinkenrad (17) verhindert.

Fig. 6 stellte eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar. Diese Kettenwindenanordnung ist im wesentlichen identisch mit jener der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme des Umstandes, daß der Nockenhalter (13) einstückig mit einem angetriebenen Zwischenzahnrad ausgebildet ist und keine Ausnehmungen (30) und Stahlkugeln (31) aufweist.

Fig. 7 stellt eine dritte Ausführungsform der Erfindung dar, deren Kettenwindenanordnung im wesentlichen ähnlich jener der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, mit Ausnahme des Umstandes, daß die Zwischenwelle (10) einstückig mit einer Laststrangscheibe (5) ausgebildet ist, um die hohle angetriebene Welle (6), das angetriebene Zahnrad (7) und das Zwischenantriebszahnrad (9) zu eliminieren.

Bei dieser Ausführung der Erfindung braucht nur das Halteelement (11) oder das Andruckelement (12) aus einer tellerförmigen Feder aus Federstahl zu bestehen. Die Haltescheibe (14) kann zwischen dem Halteelement (11) und dem angetriebenen Zwischenzahnrad (8) mit dem darin angeordneten Nockenhalter (13) angeordnet sein, und die Bremsaufnahmescheibe (15) und das Klinkenrad (17) können zwischen dem angetriebenen Zwischenzahnrad (8) und dem Andruckelement (12) liegen.

Anstelle der zur Lösung der Bremse dienenden Nockenelemente (19) können keilförmige Schuhe mit Schrägflächen, die den geneigten Bodenflächen der Nockenaufnahmenuten (18) entsprechen, verwendet werden. Ferner können statt der Tellerfedern andere Federn als Halteelement (11) und Andruckelement (12) verwendet werden.

Claims (5)

1. Elektrische Kettenwindenanordnung mit einer Antriebswelle (3), die mit der Drehwelle eines Elektromotors verbunden ist, einem auf der Antriebswelle sitzenden Antriebszahn­ rad (4), welches mit einem einen Nockenhalter (13) bil­ denden Zwischenzahnrad (8) im Eingriff steht, das auf einer Zwischenwelle (10) angeordnet ist und mit einer Bremsauf­ nahmescheibe (15) zusammenwirkt, die ebenfalls auf der Zwischenwelle (10) angeordnet ist und ein Klinkenrad (17) zur Bremsung trägt, das zwischen dem Zwischenzahnrad (8) und der Bremsaufnahmescheibe (15) liegt und mit einer zur Bremsung dienenden Klinke (16) in Eingriff treten kann, wobei zur Lösung der Bremse dienende Nockenelemente (19) vorgesehen sind, die in Nockenaufnahmenuten (18) in einer Seite des Nockenhalters (13) liegen, deren Tiefe sich längs des Umfangs der Zwischenwelle ändert, und wobei ein eine Federeinrichtung (11, 12) aufweisender Drehmomentbegrenzer vorgesehen ist, der durch Drehung einer Einstellmutter (20) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federein­ richtung ein Halteelement (11) und ein Andruckelement (12) aufweist, die an der Zwischenwelle (10) angebracht sind und von denen wenigstens eines aus einer Feder besteht, der Nockenhalter (13) zwischen dem Halteelement (11) und dem Andruckelement (12) drehbar und axial verschiebbar ange­ ordnet ist, auf einer Seite des Nockenhalters (13) eine Haltescheibe (14), und auf der anderen Seite des Nockenhal­ ters (13) die Bremsaufnahmescheibe (15) axial verschiebbar aber nicht drehbar auf der Zwischenwelle (10) angeordnet sind, und daß die Einstellmutter zur Einstellung der Andruck­ kraft des Andruckelementes (12) auf das freie Ende der Zwischenwelle (10) aufgeschraubt ist.

2. Elektrische Kettenwindenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, aus welcher zumindest das Halteelement (11) oder das Andruckelement (12) besteht, eine tellerförmige Feder ist.

3. Elektrische Kettenwindenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenhalter (13) an seiner anderen Seite eine Anzahl von umfangsseitig im Abstand voneinander liegende Ausnehmungen aufweist, die auf einem Kreis liegen, der konzentrisch zur Zwischenwelle angeordnet ist und die zur Aufnahme von Stahlkugeln dienen.

4. Elektrische Kettenwindenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenhalter (13) einstückig mit dem Zwischenzahnrad (8) ausgebildet ist.

5. Elektrische Kettenwindenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastscheibe einstückig mit der Zwischenwelle (10) ausgebildet ist.