DE3737773C2 - Schnecken/Schneckenrad-Fahrstuhlantrieb und Verfahren zum Zusammenbauen desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrstuhl-Antriebsmotoren, insbesondere Fahrstuhl-Getriebeantriebsmotoren und spe­ ziell auf Zug- oder Schlepp-Fahrstuhlanlagen unter Ver­ wendung von Fahrstuhl-Antriebsmotoren mit Schnecke und Schneckenrad. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schneckenrad-Fahrstuhlantrieb und ein Verfahren zum Zu­ sammenbauen desselben.

Getriebe-Fahrstuhlantriebe werden verbreitet eingesetzt. Mit wenigen Ausnahmen, falls überhaupt, verwenden der­ artige Antriebe eine Schnecke (worm gear), die mit einem Schneckenrad an einer Welle, an welcher die Fahrstuhl- Seilscheibe angebracht ist, in Eingriff steht. Die Schnecke wird durch einen elektrischen Wechselstrommotor, üblicher­ weise mit einer einzigen oder zwei Geschwindigkeiten, in Drehung versetzt. Einige neuere Anlagen werden jedoch mit einem Wechselstrom einer veränderlichen Frequenz betrie­ ben, so daß der Motor mit stufenloser Drehzahlregelung betrieben werden kann. Die Seilscheibe trägt dabei in an sich bekannter Weise die um sie herumgeschlungenen Fahr­ stuhl-Antriebsseile, die gewöhnlich die Fahrstuhl-Kabine und das Gegengewicht tragen, die eine beträchtliche Wellen­ belastung darstellen. Bei einer solchen "Zug"- oder "Schlepp"-Fahrstuhlanlage wird die Kabine durch die Traktion zwischen der sich drehenden Seilscheibe und dem Antriebsseil angetrieben.

Bezüglich Herstellung und Zusammenbau (Montage) von Ge­ triebe-Fahrstuhlantrieben ist zu erwähnen, daß diese auf­ wendig und kompliziert sind und nicht immer in einer die Standzeit der Wellenlager begünstigenden Weise erfolgen. Es wurden bereits Konstruktions- oder Bautechniken ins Auge gefaßt, mit denen der Einbau der Welle und des Schneckenrads (wheel gear) in Form einer einzigen Unter­ baugruppe in das Motorgehäuse vereinfacht werden soll; aus diesem Grund werden allgemein zweiteilige Getriebe­ gehäuse verwendet. Typischerweise wird (dabei) die Wellen­ unterbaugruppe mit den auf der Welle sitzenden Lagern in die eine Getriebegehäusehälfte eingesetzt. In jede Gehäuse­ hälfte sind halbkreisförmige Lagersitze eingefräst, die einwandfrei auf die Wellenachse ausgefluchtet werden und vollkommen rund sein müssen, weil sie bei zusammengesetzten Gehäusehälften eine Lagerbohrung zur Aufnahme jeweils eines Wellenlagers festlegen, von denen normalerweise zwei vorhanden sind, nämlich ein Lager unmittelbar neben der Seilscheibe und ein anderes Lager am anderen Ende der Welle. Auf die Unterseite (Trennfläche) des Gehäuses wird eine Dichtung aufgelegt, und die beiden Gehäusehälften werden miteinander verschraubt. Für Wartungsarbeiten an Schneckenrad (gear wheel) und Schnecke werden die beiden Gehäusehälften voneinander getrennt. Die beträchtliche Belastung der Welle durch das Gesamtgewicht von Kabine und Gegengewicht mit Antriebsseilen übt Kräfte aus, welche die Ausfluchtung der beiden Gehäusehälften beeinträchtigen können. In der Praxis ist die Beanspruchung an den Gehäuse­ hälften noch komplexer, weil die Last vollständig auf die eine Seite der Welle einwirkt, außer bei einigen wenigen Getriebe-Schleppfahrstuhlanlagen. Infolgedessen ist es schwierig, die genaue Lagerausfluchtung über die typischer­ weise mehrere Jahre betragende Betriebslebensdauer des Antriebs hinweg aufrechtzuerhalten; die Lager können vor­ zeitig verschleißen und dann störende mechanische Geräusche im Antrieb hervorrufen. In manchen Fällen führen diese Beanspruchungen zu Undichtigkeiten in der Gehäuseeinrich­ tung, so daß dann Getriebeöl austreten kann.

Ein gattungsgemäßer Fahrstuhl antrieb mit einem Elektromotor und einer durch den Elektromotor in Drehung versetzbaren Schnecke für den Antrieb eines unter einem Winkel von 90° zu der Schnecke angeordneten Schneckenrads, welches auf einer Abtriebswelle sitzt, die wiederum an ihrem äußeren Ende eine Wickelscheibe trägt, ist aus der DE-OS 25 45 630 bekannt. Die Abtriebswelle ist in dem Gehäuse mit drei zueinander koaxialen Wellenlagern gelagert.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines zuverlässigen und haltbaren Getriebe-Fahr­ stuhlantriebs, insbesondere eines Schnecken/Schneckenrad- Fahrstuhlantriebs sowie eines Verfahrens zum Zusammen­ bauen desselben.

Diese Aufgabe-wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 gekennzeichneten Merkmale bzw. Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Getriebegehäuse einstückig ausge­ bildet. In der einen Seite des Getriebegehäuses wird eine Zugangsöffnung für das Einsetzen des Schneckenrads vorge­ sehen. Die Lagerbohrungen für die Wellen-Kugellager wer­ den gleichzeitig gebohrt, um zu gewährleisten, daß die eingesetzten Wellenlager koaxial zueinander liegen.

Dabei wird das Schneckenrad in das Getriebegehäuse einge­ setzt, worauf das eine Ende der Welle durch die eine Lager­ bohrung hindurch in Richtung auf die gegenüberliegende Lagerbohrung eingeführt und (dabei) das Schneckenrad auf die Welle aufgesetzt wird. In die von dem Wellenende, das die Seilscheibe trägt, entfernte Lagerbohrung wird ein Kugellager eingesetzt. Ein am Ende der Welle vorge­ sehenes Anschluß-Druckstück (fitting) wird festgezogen, um das Schneckenrad durch Andrücken des Innenlaufrings des Lagers gegen das Schneckenrad auf die Welle aufzu­ schieben. Der Außenlaufring dieses Lagers wird durch Fest­ ziehen einer das Lager und das Wellenende abdeckenden Gehäusekappe gegen einen Sitz oder eine Anlagefläche in der Lagerbohrung gedrückt. Die Schnecke wird mit dem Schneckenrad in Eingriff gebracht und gedreht, um sie ab­ wärts in ein Drucklager am Boden des Gehäuses einzutrei­ ben. Ein an der Schnecke angebrachtes Kugel- oder Rollen­ lager wird durch ein Haltestück oder einen Kragen in seiner Lage gehalten, das bzw. der von der Oberseite des Ge­ triebegehäuses, bei abgebautem Motor, her gegen das Ge­ triebegehäuse festgezogen (angeschraubt) wird.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, daß sie einen sehr schnellen An- und Abbau des Motors ermöglicht, die Lager optimal ausgefluchtet sind, die Ausfluchtung sich nicht verändert und die einzige Dichtung für die Zugangsöffnung, die keiner Belastung ausgesetzt ist, vorgesehen ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines "vertikalen" Schnecken- Fahrstuhlantriebs, bei dem die Schnecke lotrecht angeordnet ist und sich der Motor auf der Ober­ seite des Getriebegehäuses befindet,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung des Getriebegehäuses, aus derselben Richtung wie in Fig. 1 gesehen, zur Darstellung des Schnecken­ rads, der Welle, der Wellen-Lagerbauteile sowie anderer Teile im Inneren des Getriebegehäuses,

Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung, in Richtung des Pfeils A in Fig. 2 gesehen, zur Darstellung der Schnecke sowie ihrer Lager und des Lagerhalters und

Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teil­ schnittdarstellung eines Abschnitts des Getriebe­ gehäuses mit eingebauten Teilen.

Der in Fig. 1 dargestellte Fahrstuhlantrieb weist eine Seilscheibe 10 auf, die durch einen Motor 12 über eine (in Fig. 1 nicht sichtbare) Getriebeanordnung in einem Getriebegehäuse 14 mit Drehung antreibbar ist. Auf der Oberseite des Motors 12 befindet sich eine Trommelbremse 16, wie sie üblicherweise bei Fahrstuhlanlagen verwendet wird. Obgleich die Wirkungsweise der Bremse für die Er­ findung unwesentlich ist, mag darauf hingewiesen werden, daß eine typische derartige Bremse eine an der Motorwelle angeschraubte oder anderweitig befestigte Bremstrommel aufweist. Die Bremse wird betätigt, wenn sich eine Fahr­ stuhl-Kabine an einem Stockwerk befindet. Eine mit Hilfe mehrerer (Maschinen-)Schrauben am Getriebegehäuse be­ festigte Abdeck- oder Deckelplatte 15 verschließt eine einen Zugang zum Inneren des Getriebegehäuses ermöglichen­ de Öffnung. Der Einbau der inneren Getriebebauteile kann zweckmäßig bei entfernter Deckelplatte erfolgen. Zwischen der Deckelplatte und dem Getriebegehäuse ist eine nicht dargestellte Dichtung vorgesehen.

In Fig. 2, welche die inneren Bauteile im Getriebegehäuse 14, u. a. ein kreisrundes Schneckenrad 20, veranschaulicht, ist die Seilscheibe weggelassen. Dabei ist auf verschiedene Merkmale hinzuweisen. Die Welle 22 ist (am einen Ende) konisch ausgebildet und mit einer Keilfeder 26 versehen. Das mit enger Passung auf den Konus aufgesetzte Schnecken­ rad 20 ist mit einer Nut zur Aufnahme der Keilfeder 26 versehen. Wie bei verschiedenen Antrieben sind Schnecken­ radzähne 28 (in Form eines Zahnkranzes) am Außenumfang des Schneckenrads angebracht, das damit als Nabe wirkt, auf welche der Zahnkranz aufgesetzt ist. Diese Zähne stehen mit einer auch in Fig. 3 sichtbaren Schnecke 30 in Ein­ griff, die sich in Abwärtsrichtung teilweise durch den Motor hindurch erstreckt. Mit Hilfe mehrerer (Maschinen-)- Schrauben 31, die in Abwärtsrichtung durch die Bremse hindurchgeführt sind, sind Motorwelle, Bremse und Schnecke mechanisch miteinander verbunden.

Am Seilscheibenende der Welle 22 befindet sich ein Kugel­ lager 32, das durch einen Halte- oder Sicherungsring 34 in seiner Lage gehalten ist. Am anderen Ende der Welle befindet sich ebenfalls ein Kugellager 36. Die Lager­ bohrungen für diese Kugellager liegen koaxial zueinander auf der gleichen Achse, weil diese Bohrungen durch Aus­ drehen des Getriebegehäuses oder Bohren der Bohrungen auf einer gemeinsamen Achse ausgebildet worden sind.

Besonders zu beachten sind die Art des Einbaus des Kugel­ lagers 36 in das Getriebegehäuse sowie seine Beziehung zum Schneckenrad. Die spezielle Einbauart ermöglicht das von Hand erfolgende Aufsetzen des Schneckenrads auf die Welle innerhalb des Getriebegehäuses; der endgültige Zu­ sammenbau oder die Endmontage erfolgt durch Positionieren und Einstellen von von der Außenseite her zugänglichen Bauteilen. Die Größe der Zugangsöffnung im Getriebegehäuse ist minimiert, weil kein Zugang für Werkzeuge nötig ist. Insbesondere wird das Kugellager um die Welle herum leicht in die Lagerbohrung eingeschoben, wobei zwischen dem Kugel­ lager und dem Schneckenrad 20 ein Druck- oder Schubring 38 vorgesehen ist. Der Innenlaufring des Kugellagers wird gegen den Druckring 38 gedrückt, wenn eine Schub- oder Druckscheibe 40 gegen das Wellenende festgezogen wird. Hierbei wird der Druckring gegen das Schneckenrad gepreßt, so daß dieses fest auf den konischen Abschnitt der Welle aufgepreßt wird. Der Außenlaufring des Kugellagers 36 wird durch eine Deckelplatte 42 mit einen Innenflansch 44 in seiner Lage gehalten. Dieser Innenflansch 44 ist mit engem Sitz in die Lagerbohrung eingepaßt und drückt den Außen­ laufring in seinen Sitz bzw. gegen seine Anlagefläche 46, wenn die Deckelplatte mittels Schraubbolzen 45 (gegen das Getriebegehäuse) festgezogen wird.

Die Schneckenradzähne 28 sind in an sich bekannter Weise mittels nicht dargestellter Schrauben am Schneckenrad 20 angebracht. Ein Zugang zu diesen Schrauben wird durch Ab­ nehmen der Deckelplatte 42 ermöglicht, wobei Bohrungen 50, über welche die Schrauben erreicht werden können, zugäng­ lich werden.

Anbau und auch Abbau des Motors für Instandsetzungszwecke ist besonders einfach. In das einstückige Getriebegehäuse 14 mit den gleichzeitig koaxial zueinander ausgebildeten Lagerbohrungen wird zunächst das Schneckenrad 20 mit dem an ihm angebrachten Zahnkranz 28 über den durch die abge­ nommene Deckelplatte 16 freigelegten Zugang in die Seite der Anordnung eingesetzt. Während er das Schneckenrad 20 mit einer Hand festhält, führt sodann der Monteur die Welle 22 durch die rechte Seite des Getriebegehäuses hin­ durch ein, wobei das konische Ende und die Keilfeder durch die Innenbohrung des Schneckenrads 20 hindurchgeführt werden. Sodann wird durch die Lagerbohrung hindurch der Druckring 38 auf das Wellenende aufgeschoben und leicht an das Schneckenrad 20 angedrückt. Hierauf wird das Kugel­ lager 36 innerhalb der Lagerbohrung auf das Ende der Welle aufgesetzt, wobei - wie erwähnt - der Innenlaufring gegen den Halte- oder Druckring angedrückt und dadurch das Schneckenrad 20 sicher in seine Stellung auf der Welle gebracht wird.

Anschließend wird die Schnecke getrennt von der Oberseite des Getriebegehäuses 14 her so eingesetzt, daß sie durch das mit ihr kämmende Schneckenrad "herabgeschraubt" wird. Gemäß Fig. 3 ist die Schnecke in zwei Rollen- oder Kugel­ lagern 56, 60 gelagert. Das Lager 56 liegt dabei auf einem Sitz 58 im oberen Ende des Getriebegehäuses auf. Das untere Ende der Schnecke 30 weist einen dünneren Wellen­ teil auf, der in das Lager 60, ein Druck- oder Kugel­ lager, eingepaßt ist. Am Getriebegehäuse ist ein Halte- oder Sicherungsring 64 angebracht, der am Außenlaufring des Lagers 56 angreift und letzteres damit in Anlage gegen den Sitz 58 hält. Die Schnecke weist einen Kragen 70 auf, der am Innenlaufring des Lagers 56 anliegt. Die Schnecke 30 erstreckt sich vollständig in Aufwärtsrichtung (lot­ recht) durch das Getriebegehäuse und ist mit einer Keil­ feder 72 versehen. Der Motor mit der an seiner Welle an­ gebrachten Bremse wird am Getriebegehäuse montiert, wobei die Motorwelle mit der Schnecke verbunden wird. Die in der Zeichnung nicht sichtbare Motorantriebswelle ist typischerweise hohl bzw. rohrförmig ausgebildet, wobei die Keilfeder 72 mit einer Keilnut in der Innenfläche die­ ser Welle zusammengreift.

Der Zusammenbau ist abgeschlossen, wenn der Motor an der Oberseite des Getriebegehäuses angeschraubt und die Bremsenwelle mittels Schrauben mit der Schnecke 30 ver­ bunden ist. Hierauf wird die Deckelplatte 16 mit zwi­ schengefügter Dichtung am Getriebegehäuse angeschraubt.

Claims (7)

1. Fahrstuhlantrieb mit einem Elektromotor (12), einer durch den Elektromotor (12) in Drehung versetzbaren Schnecke (30) für den Drehantrieb eines unter einem Winkel von 90° zu ihr angeordneten Antriebs-Schneckenrads (20) und einer mit dem Schneckenrad (20) verbundenen Welle (22),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Welle (22) in auf einer gemeinsamen Achse liegenden, in ein einstückig ausgebildetes Getriebegehäuse (14), das eine Zugangsöffnung für das Einsetzen des Schneckenrads (20) aufweist, eingesetzten Lagern (32, 36) gelagert ist,
am einen Ende der Welle (22) eine von der Außenseite des Getriebegehäuses (14) her zugängliche, ausbaubare Schub- oder Druckscheibe (40) angeordnet und mit mindestens einer Schraube (41) an der Welle (22) befestigt ist und
ein Lager (36) mit einem Innenlaufring vorgesehen ist, der durch die das Schneckenrad (20) auf die Welle aufdrückende Druckscheibe (40) gegen das Schneckenrad (20) gedrängt wird.

2. Fahrstuhlantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Druckscheibe (40) eine Endkappe (42) angeschraubt ist, die einen nach innen ragenden Flansch (44) aufweist, welcher den Außenlaufring des Lagers (36) gegen eine(n) Sitz oder Anlagefläche (46) drängt.

3. Fahrstuhlantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenlaufring des Lagers (36) und dem Schneckenrad (20) um die Welle (22) herum ein Schub- oder Druckring (38) aufgesetzt ist, über den der Innenlaufring das Schneckenrad (20) auf die Welle (22) aufdrückt.

4. Fahrstuhlantrieb nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (30) in einem Drucklager (60) im Bodenbereich des Getriebegehäuses (14) und einem Rollen- oder Kugellager (56) in einer Lage über dem Antriebs-Schneckenrad (20) gelagert ist und das Rollen- oder Kugellager (56) mittels eines von der Oberseite des Getriebegehäuses (14) her an diesem angeschraubten Halteelements (64) im Getriebegehäuse (14) festgelegt ist.

5. Verfahren zum Zusammenbauen eines Fahrstuhlantriebs, dadurch gekennzeichnet, daß
durch eine Zugangsöffnung zum Inneren eines Getriebegehäuses (14) hindurch ein kreisförmiges Schneckenrad (20) in das Getriebegehäuse (14) eingesetzt wird,
eine Welle (22) durch eine erste (Lager-)Bohrung im Getriebegehäuse (14), eine Wellenbohrung im Schneckenrad (20) und in eine zweite Lagerbohrung im Getriebegehäuse (14), die der ersten Lagerbohrung gegenübersteht und koaxial zu dieser ist,
eingeführt wird,
in die zweite Lagerbohrung ein Kugel- oder Rollenlager (36) mit an der Welle (22) anliegendem Innenlaufring eingesetzt wird,
an dem am Innenlaufring des Lagers (36) anliegenden Ende der Welle (22) eine Schub- oder Druckscheibe (40) angebracht wird,
die Druckscheibe (40) gegen die Welle (22) festgezogen wird, um über den Innenlaufring das Antriebs-Schneckenrad (20) auf die Welle (22) aufzudrücken,
am Getriebegehäuse (14) eine das Wellenende abdeckende (Stirn- oder End-)Kappe (42) angebracht wird, die einen Flansch (44) aufweist, welcher den Außenlaufring des Lagers (36) gegen einen Lagersitz (46) im Getriebegehäuse (14) drängt,
in das Getriebegehäuse (14) unter einem Winkel von 90° zum Schneckenrad (20) eine mit letzterem in Eingriff gelangende Schnecke (30) eingesetzt wird,
oberhalb der Schnecke (30) ein Elektromotor (12) auf das Getriebegehäuse (14) aufgesetzt und die Motorwelle mit der Schnecke (30) verbunden werden und
eine Deckelplatte (16) über der Zugangsöffnung angebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenlaufring und dem Schneckenrad (20) ein Schub- oder Druckring (38) auf die Welle (22) aufgesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (30) in Abwärtsrichtung in das Getriebegehäuse (14) und in ein an dessen Bodenfläche angeordnetes Drucklager (60) hineingedreht wird, indem die Schnecke (30) gedreht wird, wenn sie mit dem kreisförmigen Schneckenrad (20) in Eingriff gelangt, und ein oberhalb des Schneckenrads (20) angeordnetes Halteelement (64) von der Oberseite des Getriebegehäuses (14) her gegen dieses festgezogen wird, um ein (oberes) Lager (56) an der Schnecke (30) festzulegen.