DE3611893C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenbruchsicherung für mitein­ ander gekuppelte Wellen, insbesondere für Hubantriebe.

Bei Wellenverbindungen, bei denen der Kupplungsbereich zwi­ schen der antreibenden und der angetriebenen Welle das schwächste Glied der Getriebekette ist, kann die belastete Welle bei Bruch des Antriebszapfens der angetriebenen Welle unkontrolliert durchdrehen, insbesondere wenn es sich um eine Hubvorrichtung handelt, so daß die angehobene Last abstürzt.

Fangvorrichtungen für die Last selber, zum Beispiel für Kabinen von Aufzügen sind bekannt; sie verhindern jedoch nicht ein unkontrolliertes Durchdrehen der angetriebenen Welle.

Aus diesem Grunde ist bei Hubvorrichtungen, die auch zum Personentransport dienen, wie zum Beispiel Ablegerplattfor­ men, eine achtfache Sicherheit gegen Bruch für alle Maschi­ nenteile erforderlich. Wellenzapfen, die eine so hohe Sicherheit aufweisen, müssen so sehr überdimensioniert wer­ den, daß ein bedeutender zusätzlicher Materialaufwand und damit höhere Kosten eintreten. Häufig ist zudem die erfor­ derliche Überdimensionierung konstruktiv gar nicht durch­ führbar.

Aus der DE-AS 22 44 399 ist ein Hubwerk mit Lastdruckbremse bekannt, die wirksam wird, wenn die an einem Haken hängende Last das Bestreben hat, eine Trommel im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch über ein Planetenradgetriebe und eine Welle ein Drehmoment auf eine Bremsscheibe übertragen und die Last festgehalten wird. Beim Heben der Last wird durch Be­ tätigen eines Bügels und einer Steuerwelle der Hubmotor in Gang gesetzt, und die Bremse löst sich, da sie in Hub­ richtung unwirksam ist. Die Bremse legt sich an, wenn die Last das Bestreben hat, abzusinken, sei es, weil der Hubmo­ tor abgeschaltet wird, sei es, weil die Antriebswelle bricht. Die Bremse kann aber nicht wirksam werden, wenn sie über eine entsprechende Betätigung des Bügels und der Steuerwelle inaktiviert wird, um die Last abzusenken. Bricht in dieser Stellung des Bügels die Welle, ist eine Sicherung gegen ein Durchgehen nicht mehr gegeben, und ein Abbremsen der Last läßt sich nur durch bewußtes Zurückstel­ len des Bügels erreichen.

Bei diesem bekannten Hubwerk mit Lastdruckbremse läßt sich somit keinerlei automatische Sicherung gegen ein ungewoll­ tes Absinken der Last aufgrund eines Wellenbruchs während eines gewollten Absenkens der Last erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wellen­ bruchsicherung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und kostengünstiger Herstellungsweise geeignet ist, ein unkon­ trolliertes Durchgehen der angetriebenen Welle bei einem Bruch der Wellenzapfen im Bereich der antreibenden oder angetriebenen Welle sicher zu verhindern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine bei einem Verdrehen der Wellen gegeneinander ansprechende Bremse für die ange­ triebene Welle. Eine Relativdrehung der Wellen gegeneinan­ der ist bei unverdrehbar miteinander gekuppelten Wellenen­ den nur im Falle eines Wellenbruchs möglich. Da bei einem Wellenbruch die Bremse betätigt wird, und so die angetrie­ bene Welle zum Stillstand kommt, läßt sich ein Durchgehen der angetriebenen Welle sicher verhindern.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß auf der angetriebe­ nen Welle ein durch die eine Relativdrehung der Wellen ver­ schiebbares, als Bremse wirkendes oder die Bremse betäti­ gendes Sperrelement angeordnet. Das Sperrelement kann auf Grund der aus der Relativdrehung der Wellen gegeneinander resultierenden Verschiebung entweder mit einem Gehäuse als Bremse zusammenwirken, oder aber eine im Gehäuse angeordne­ te Bremse betätigen.

Zu diesem Zweck ist das Sperrelement vorzugsweise radial oder axial verschiebbar auf der angetriebenen Welle an­ geordnet und ruht mit einem Ende auf einer bei einer Rela­ tivdrehung der Wellen ein Verschieben des Sperrelements bewirkenden Schrägfläche.

Diese Schrägfläche besteht in besonders einfacher Weise aus mindestens einer kegelförmigen, in einem auf der antreiben­ den Welle befestigten Scheibe angeordneten Ausnehmung und einem mit einer Führung in einem Flansch auf der angetriebe­ nen Welle angeordneten, mit einer kegelförmigen Spitze in die kegelförmige Ausnehmung eingreifenden Sperrelement.

In diesem Falle wirkt das Sperrelement mit einer gehäuse­ festen, in den Bereich einer Umfangsverzahnung auf dem Flansch der angetriebenen Welle schwenkbaren Sperrklinke zusammen und ist in Form eines Paßbolzens axial gegen Federdruck verschiebbar in dem Flansch der angetriebenen Welle gelagert. Das Sperrelement wirkt mit einer zwischen der Scheibe der antreibenden und dem Flansch der angetrie­ benen Welle angeordneten Steuerscheibe zusammen, die wie­ derum auf einen, die Sperrklinke auslösenden Steuerbolzen wirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Wel­ lenbruchsicherung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Ein Antriebsmotor ist schematisch dargestellt und weist eine antreibende Welle 1, 1 a auf, die mit einer angetriebenen Welle 2 mittels eines Wellenstumpfs 3 z.B. über ein Viel­ keilprofil gekuppelt ist.

An der angetriebenen Welle 2 befindet sich im Übergangsbe­ reich zwischen dem Wellenstumpf 3 und der angetriebenen Welle 2 ein bruchgefährdeter Querschnitt 4. An der angetrie­ benen Welle 2 hängt an Seilen 5 a eine schematisch darge­ stellte Last 5.

Mit der antreibenden Welle 1 a ist eine Scheibe 6 ver­ schraubt, die auf ihrer, der angetriebenen Welle 2 zuge­ wandten Stirnfläche mindestens eine kegelförmige Ausnehmung 7, im dargestellten Beispiel zwei kegelförmige Ausnehmungen 7, aufweist.

Ein mit einer Nabe versehener Flansch 8 wird von der ange­ triebenen Welle 2 getragen und ist mit dieser unverdrehbar mittels einer Paßfeder 8 a gekuppelt.

Der Flansch 8 ist mit einer als Sägezahnprofil ausgebilde­ ten Umfangsverzahnung 9 versehen. Es kann aber auch eine anders geartete Verzahnung gewählt werden.

Paßbolzen 10 mit kegeliger Spitze sind in entsprechenden Bohrungen im Flansch 8 axial gegen den Druck von Druck­ federn 11 verschiebbar geführt. Gegen ein Herausfallen sind die Paßbolzen 10 mittels Halteblechen 12 gesichert. Zwi­ schen der kegeligen Spitze des Paßbolzens und dem Flansch 8 ist eine Steuerscheibe 13 angeordnet, deren Durchmesser größer als derjenige des Flanschs 8 ist, so daß sie mit ihrem äußeren Umfang in den Bereich eines Sperrbolzens 14 ragt, der zu den Paßbolzen 10 parallel und gegen die Kraft einer Druckfeder 15 verschiebbar in einer Sperrklinke 16 gelagert ist.

Die Sperrklinke 16 ist schwenkbar auf einem gehäusefesten Bolzen 18 gelagert und wird mittels einer Druckfeder 17 in den Bereich der Umfangsverzahnung 9 auf dem Flansch 8 gedrückt, normalerweise jedoch durch den Sperrbolzen 14 daran gehindert, in den Bereich der Umfangsverzahnung 9 zu gelangen und die angetriebene Welle 2 stillzusetzen.

Nur wenn ein Bruch der angetriebenen Welle 2 im Bereich des bruchgefährdeten Querschnitts 4 eintritt und sich dadurch die Scheibe 7 und der Flansch 8 relativ zueinander verdre­ hen, wird die Sperrklinke 16 durch Verschieben des Sperrbol­ zens 14 gelöst und setzt die angetriebene Welle 2 still. Dies geschieht, weil die Paßbolzen 10 mit ihren kegeligen Spitzen aus den kegelförmigen Ausnehmungen 7 in der Scheibe 6 unter gleichzeitigem axialen Verschieben herausgedrückt werden. Dies bewirkt ein entsprechendes axiales Verschieben der Steuerscheibe 13, die wiederum den Sperrbolzen 14 ver­ schiebt und die Sperrklinke 16 auslöst.

Die Sperrklinke 16 in Verbindung mit dem Sägezahnprofil der Umfangsverzahnung 9 ist dann geeignet, wenn die angetriebene Welle 2 nur in einer Drehrichtung abgebremst zu werden braucht und ihre Drehgeschwindigkeit gering ist.

In beiden Drehrichtungen wirkende Sperrklinken können zum Beispiel mit einem Rechteckzahnprofil auf den Umfang der Scheibe 8 zusammen wirken. Ebenso kann die erfindungsgemäße Wellenbruchsicherung mit einer in entsprechender Weise betä­ tigten Reibungsbremse versehen sein, so daß ein stoßfreies Abbremsen der angetriebenen Welle 2 auch bei höheren Drehge­ schwindigkeiten möglich ist.

Claims (6)

1. Wellenbruchsicherung für miteinander gekuppelte Wel­ len, insbesondere für Hubantriebe, gekennzeichnet durch eine bei einem Verdrehen der Wellen (1 a, 2) gegeneinander ansprechende Bremse (9, 16) für die ange­ triebene Welle (2).

2. Wellenbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der angetriebenen Welle (2) ein durch eine Relativdrehung der Wellen (1 a, 2) verschieb­ bares, als Bremse (9, 16) wirkendes oder die Bremse (9, 16) betätigendes Sperrelement (10) angeordnet ist.

3. Wellenbruchsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrelement (10) radial oder axial verschiebbar auf der angetriebenen Welle (2) angeord­ net ist und mit einem Ende auf einer bei einer Relativ­ drehung der Wellen (1 a, 2) ein Verschieben des Sperrele­ mentes (10) bewirkenden Schrägfläche (kegelförmige Aus­ nehmung 7) ruht.

4. Wellenbruchsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der antreibenden Welle (1 a) eine Scheibe (6) mit mindestens einer kegelförmigen Ausneh­ mung (7) und auf der angetriebenen Welle (2) ein Flansch (8) mit einer Führung für mindestens ein mit einer kegeligen Spitze in die kegelförmige Ausnehmung (7) eingreifenden Sperrelement (10) angeordnet sind.

5. Wellenbruchsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrelement (10) mit einer gehäu­ sefesten, in den Bereich einer Umfangsverzahnung (9) auf dem Flansch (8) der angetriebenen Welle (2) schwenkbaren Sperrklinke (16) zusammenwirkt.

6. Wellenbruchsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrelement in Form eines Paßbol­ zens (10) axial gegen Federdruck verschiebbar in dem Flansch (8) der angetriebenen Welle (2) gelagert ist, eine mit dem Paßbolzen (10) verschiebbare Steuerschei­ be (13) zwischen den Scheiben (7, 8) der antreibenden und angetriebenen Welle (1 a, 2) angeordnet ist, und die Sperrklinke (16) einen mit der Steuerscheibe (13) zu­ sammenwirkenden Sperrbolzen (14) aufweist.