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Umlaufrädergetriebe, insbesondere zur Feineinstellung von Aufzügen
Bei Aufzügen, und zwar besonders solchen, die sich mit großer Geschwindigkeit bewegen
oder zur Beförderung von Wagen bestimmt sind, die bei den Haltestellen in den Fahrkorb
hineingefahren oder aus ihm herausgefahren werden sollen, ist es häufig notwendig,
daß die Geschwindigkeit des Fahrkorbes, wenn er sich einer Haltestelle nähert, zuerst
wesentlich vermindert wird, damit der Fahrkorb schließlich in der gewünschten genauen
Lage bei der in Frage kommenden Haltestelle stillgesetzt werden kann. Um die hierzu
erforderlichen großen Geschwindigkeitsänderungen zu ermöglichen, hat man entweder
Gleichstrommotoren mit sehr weit getriebener Nebenschlußregulierung oder Wechselstrommotoren,
die mit umschaltbaren Polzahlen versehen oder auf andere Weise elektrisch regelbar
sind, verwendet, oder auch hat man die Aufzugmaschine mit einem Hilfsaggregat ausgerüstet,
das auf mechanischem oder elektrischem Wege mit der Maschine gekuppelt wird. Die
elektrische Ausrüstung wird in solchen Fällen aus zwei oder drei Motor-oder Generatoreinheiten
und aus einer besonders bei automatischer Steuerung umfangreichen Apparatenausrüstung
für dieselben bestehen. Schließlich ist auch vorgeschlagen worden, zwischen dem
Aufzugmotor und der Seiltrommel des Aufzugs ein Übersetzungsgetriebe mit Umlaufrädergetriebe
anzubringen, bei welchem entweder das Gehäuse festgebremst und eine Kupplung gelöst
wird oder umgekehrt. Bei den bekannten Getrieben dieser Art besteht aber die Kupplung
aus einer elektromagnetisch gesteuerten Reibungskupplung, welche durch von außen
zugeführte elektrische Energie in bzw. außer Tätigkeit gesetzt werden muß. Alle
diese Auswege bedeuten daher eine wesentliche Komplikation und Verteuerung der Aufzugmaschine.
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Die Erfindung betrifft nun ein einfaches und billiges, veränderliches
Übersetzungsgetriebe, durch welches der gewöhnliche Aufzugmotor, der dabei nicht
für Nebenschlußregiilierung, Polzahlumschaltung o. dgl. eingerichtet zu sein braucht,
als gewöhnlicher Aufzugmotor, wenn der Aufzug sich mit normaler Geschwindigkeit
bewegt, oder als Feineinstellmotor zum genauen Einstellen des Fahrkorbes an den
Haltestellen arbeiten kann. Das fragliche übersetzungs-Betriebe, welches in der
oben angegebenen, an sich bekannten Weise mit einem Umlaufrädergetriebe o. dgl.
mit zugehörigem, drehbar gelagertem Getriebegehäuse versehen ist, das durch eine
geeignete Bremsvorrichtung an der Drehung verhindert werden kann, ist in der Hauptsache
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Teilen des Umlaufrädergetriebes, die zueinander
beweglich sind, wenn das Umlaufrädergetriebe arbeitet, eine Fliehkraftkupplung,
deren Kupplungsdruck sich bei Änderung der `Drehzahl selbsttätig ändert, eingesetzt
ist, derart, daß das Übersetzungsgetriebe bei nicht festgebremstem Getriebegehäuse
als eine direkte Kupplung, bei festgebremstem Getriebegehäuse
aber
drehzahlverändernd wirkt. Dieses Übersetzungsgetriebe-ist nicht nur bei Aufzügen
verwendbar, sondern es kann auch mit Vorteil in anderen Fällen verwendet werden,
wo es wünschenswert ist, die gewöhnliche Drehzahl und das gewöhnliche Drehmoment
des Antriebsmotors in eine niedrigere Drehzahl bzw. in ein größeres Drehmoment verändern
zu können, wie z. B. bei Schwing- oder Rollenbrücken, die mit großem Drehmoment
in Bewegung gesetzt und mit verminderter Geschwindigkeit in ihre Lagen vorsichtig
eingestellt werden müssen, beim Ingangsetzen von Maschinen mit sehr großen Reibungswiderständen
im Ruhezustande, wie z. B. bei Druckereimaschinen usw.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt ein mit einem Aufzugmotor gekuppeltes Übersetzungsgetriebe
im Längsschnitt nach der Linie I-I in Abb. 2. Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der
Linie II-II und Abb. 3 ein Querschnitt nach der Linie III-III in Abb. i. Abb. 4
und 5 zeigen schließlich, ebenfalls im Querschnitt, ein paar abgeänderte Ausführungsformen
der bei dem Übersetzungsgetriebe verwendeten Fliehkraftkupplung.
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Bei der in Abb. z bis 3 dargestellten Ausführungsform bezeichnet i
einen Elektromotor, z. B. einen Aufzugmotor, 2 das veränderliche Übersetzungsgetriebe
-und 3, 4 ein Schneckenradgetriebe, mittels welchem die Bewegung z. B. auf die (nicht
dargestellte).. Seiltrommel des Aufzugs übertragen wird. Das Übersetzungsgetriebe
besteht teils aus einem Planetenrädergetriebe mit einem auf der treibenden Welle
5 befestigten Sonnenrade 6, welches mit drei Planetenrädern 7 in Eingriff steht,
die ihrerseits in einen Zahnkranz 8 an der Innenseite des drehbar gelagerten Getriebegehäuses
g eingreifen und deren Wellen io von einer Scheibe ii getragen werden, die auf der
getriebenen Wellei2 befestigt ist; zum anderen Teil besteht es aus einer Fliehkraftkupplung,
die bei dieser Ausführungsform aus einer sogenannten Pulviskupplung besteht. Der
treibende Teil dieser Kupplung besteht aus einer geeigneten Menge Pulver 13, welches
in den Zwischenraum zwischen einer auf der treibenden Welle 5 befestigten Trommel
14 und dem Getriebegehäuse g angebracht ist, welches Gehäuse den getriebenen Teil
der Kupplung bildet. Die Trommel 14 ist in bekannter Weise mit einer Anzahl von
Flügeln 15 versehen, welche dazu dienen, bei der Drehung der Trommel das
genannte Pulver mitzunehmen; dessen Menge und spezifisches Gewicht -je nach den
Drehmomenten gewählt wird, die man bei gegebenen Drehzahlen übertragen will. Zum
Festbremsen des Getribbegehäuses g sind zwei Bremsbacken 16 -Vorgesehen, welche
um die festen Zapfen 17 schwingbar sind und teils durch eine kräftige Schraubenfeder
18, welche bestrebt ist, die Bremsbacken gegen das Getriebegehäuse g zu pressen,
so daß dieses an Drehung verhindert wird, und teils durch einen Elektromagneten
ig beeinflußt werden, durch dessen Erregung die Bremsbacken auseinandergeschwenkt
werden können, so daß das Gehäuse g frei wird und sich um die gemeinschaftliche
Achse der Wellen 5 und i2 drehen kann.
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Die beschriebene Übersetzungsvorrichtung wirkt; wenn dieselbe, wie
im dargestellten Falle, an einem Aufzuge verwendet wird, in folgender Weise. Wenn
der Aufzugmotor i in Bewegung gesetzt wird, -wird die Welle 5 nebst der Trommel
14 der Fliehkraftkupplung und dem Sonnenrade 6 gedreht. Die Bewegung des letzteren
wird auf die Planetenräder 7 übertragen, welche gegen den Zahnkranz 8 'an der Innenseite
des festgebremsten Getriebegehäuses g rollen. Infolgedessen wird die Scheibe ii
in eine Drehung mit kleinerer Geschwindigkeit als die Welle 5 versetzt, und die
Bewegung der Scheibe wird durch die Welle 12 und durch das Schneckenradgetriebe
3, 4 auf die Seiltrommel des Aufzugs übertragen, so daß der Aufzug mit kleiner Geschwindigkeit
in Bewegung gesetzt wird. Wenn - nun der Druck der Bremsbacken 16 gegen das Gehäuse
g durch Zuführen von Strom zum Elektromagneten ig genügend vermindert oder ganz
aufgehoben wird, so wird das Gehäuseg infolge des Drehmomentes, welches durch den
treibenden Teil 13, 14, 15 der Fliehkraftkupplung auf dasselbe übertragen
wird; an der Drehung der treibenden Welle 5 teilnehmen. Hierbei wirkt die Übersetzungsvorrichtung
als eine direkte Kupplung, so daß' die Scheibe ii und die Welle 12 veranlaßt werden,
sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Welle 5 zu drehen, und der Aufzug. bewegt
sich dann mit der normalen Geschwindigkeit.
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Wenn der Fahrkorb sich der Haltestelle nähert, wo er halten soll,
so muß die normale Geschwindigkeit auf die kleinere Geschwindigkeit, die sog. Feineinstellungsgeschwindigkeit,
reduziert werden. Dies wird dadurch herbeigeführt, daß der Strom durch den Elektromagneten
ig geschwächt und allmählich ganz unterbrochen wird, wobei die Feder 18 die Bremsbacken
16 mit einem immer mehr erhöhten Drucke gegen das Gehäuse g preßt, bis die Bewegung
des Gehäuses aufhört. Hierbei wird das Planetenrädergetriebe 6, 7, 8 wieder in Tätigkeit
versetzt, so daß die .Welle 12 mit kleinerer Geschwindigkeit gedreht wird als die
Welle 5. Hierdurch kann der Fahrkorb leicht in der gewünschten genauen Lage an der
in Frage kommendenHaltestelle stillgesetzt werden.
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Um sowohl, einen geräuschlosen Gang des Planetenrädergetriebes als
auch eine geringe Abnutzung der Fhehkraftkupplung. und eine geringe Energieverzehrung
in ihr zu erzielen,
ist es zweckmäßig, den Aufzugmotor i mit etwas
verminderter Drehzahl arbeiten zu lassen; wenn' das Gehäuse 9 festgebremst und das
Planetenrädergetriebe 6, 7, 8 somit tätig ist. Infolge der Selbstregelungseigenschaften
der Fliehkraftkupplung kann die hierzu erforderliche Drehzahlregelung des Motors
durch einfache Widerstände in Reihe mit dem Anker bei Gleichstrommotoren oder in
Reihe mit Ständer oder Läufer bei Wechselstrommotoren herbeigeführt werden. Komplizierte
und teuere Motoren mit Nebenschlußregelung oder Polumschaltung sind also zu diesem
Zwecke nicht erforderlich.
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Durch die Ausführung der Kupplung als Fliehkraftkupplung wird erzielt,
daß dieselbe ein Drehmoment überträgt, welches mit steigender Drehzahl erhöht wird.
Dieser Umstand wirkt in gewissem Grade regelnd auf die Drehzahl des Motors, weil
eine Erhöhung der Drehzahl eine Verminderung der Belastung des Motors herbeiführt;
ferner kann bei voller Motorendrehzahl volles Drehmoment erzielt werden, während
bei niedrigerer Drehzahl des Motors ihm nur unbeträchtlich mehr Arbeit entnommen
zu werden braucht, als zur Drehung des Sonnenrades 6 erforderlich ist.
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Gemäß der in Abb. 4 dargestellten, abgeänderten Ausführungsform der
Fliehkraftkupplung besteht diese aus zwei auf der treibenden Welle 5 befestigten
Mitnehmern 2o, welche in zwei Fliehkraftgewichte 21 eingreifen und dieselben bei
der.Drehung der Welle mitnehmen. Diese Gewichte werden bei der Drehung der Welle
5 durch die Fliehkraft gegen den getriebenen Teil der Kupplung gepreßt, welcher
auch in diesem Falle aus dem Getriebegehäuse 9 gebildet wird. Wenn die Vorrichtung
sich in Ruhe befindet, werden die Gewichte 2i durch zwei zwischen denselben eingesetzten
Druckfedern 22 mit einem gewissen Initialdrucke gegen das Gehäuse 9 gepreßt. Durch
geeignete Wahl der Gewichte 21 und der Spannung der Federn 22 kann das Drehmoment,
welches die Kupplung bei Stillstand oder bei gewissen Drehzahlen übertragen kann,
nach Wunsch innerhalb weiter Grenzen geregelt werden. Wenn man dagegen die Federn
22 als Zugfedern ausführt, welche bei Stillstand oder niedriger Drehzahl die Gewichte
21 in einiger Entfernung vom Gehäuse 9 halten, so kann das Drehmoment der Kupplung
unter solchen Umständen ganz aufgehoben werden. Abb.5 zeigt schließlich eine Ausführungsform
der Kupplung, welche bestimmt ist, ein durch die Fliehkraft geregeltes, auch bei
niedrigen Drehzahlen sehr großes Drehmoment zu übertragen. Die auf der treibenden
Welle 5 befestigten Mitnehmer 23 nehmen zwei Fliehkraftgewichte 24 mit, die mit
einer Kraft, welche die Resultate der Einwirkung der Fliehkraft auf die Gewichte
und der Spannung der zwischen den Gewichten eingesetzten Druckfedern 25 ist, gegen
in Aussparungen der Gewichte eingelegte Kugeln oder Rollen 26 pressen. Diese Kugeln
oder Rollen sind hierbei bestrebt, auf schräge Ebenen an den Enden der Reibbacken
27 aufzurollen, wobei diese letzteren gegen den getriebenen Teil 9 der Kupplung
mit großer Kraft gepreßt werden. Wenn die Federn 25 als Zugfedern ausgeführt werden,
kann das Drehmoment der Kupplung auch in diesem Falle bei Stillstand und niedrigen
Drehzahlen ganz aufgehoben werden.
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Das beschriebene Übersetzungsgetriebe kann selbstverständlich auch
so ausgeführt werden, daß die Wirkungsweise desselben gegenüber der oben beschriebenen
umgekehrt wird. Die Fliehkraftkupplung kann z. B. so ausgeführt werden, daß das
durch dieselbe übertragene Drehmoment mit steigender Drehzahl abnimmt, und ferner
kann die Vorrichtung so ausgeführt werden, daß das Planetenrädergetriebe eine Vergrößerung
der Drehzahl des Motors herbeiführt, wenn das Gehäuse 9 festgebremst wird.