-
Hubgetriebe für Hebezeuge Die Erfindung bezieht sich auf Hubgetriebe
für Hebezeuge welche mit verschiedenen von der Größe der Belastung abhängigen Geschwindigkeitsstufen
arbeiten. Derartige Hubgetriebe finden insbesondere bei Kranen Anwendung, welche
den leeren Haken ziemlich hoch heben müssen, z. B. bei Stückguthafenkranen, und
dafür große Geschwindigkeiten benötigen, während sich das Heben und Senken des belasteten
Hakens mit geringerer Geschwindigkeit vollziehen soll. Auch bei schwimmenden Lasten
kann man mit Vorteil von der Umschaltung auf andere Geschwindigkeiten Gebrauch machen,
da derartige Lasten den Wellenbewegungen desWassers folgen und beim Heben durch
einen Wellenberg den Haken entlasten, so daß beim Rückgang der Welle die Last in
das Seil stürzen würde, wenn nicht schon bei Entlastung des Hakens die Umschaltung
auf die große, das Lastseil straff gespannt erhaltende Geschwindigkeit ein setzen
würde.
-
Die Erfindung geht von Hubgetrieben für Hebezeuge mit freifallosen
Schaltgetrieben aus, welche durch eine in Abhängigkeit vom Lastmoment wirkende Steuervorrichtung
betätigt werden, die zur selbsttätigen Umschaltung in ein anderes Übersetzungsverhältnis
erfindungsgemäß als Planetengetriebe oder als schwingendes Vorgelege ausgebildet
sind, deren steuernde Getriebeteile durch eine Feder oder sonstige Rückführorgane
gehalten werden und das Schaltgetriebe betätigen, sobald die von ihm auf die Feder
ausgeübte Kraft eine bestimmte Größe über- oder unterschreitet. Dadurch werden Schaltbewegungen
erreicht, welche von dem umlaufenden Teil eines Getriebes veranlaBt werden, das
einen Teil des nach der Last hin untersetzten Hubgetriebes bildet und somit an dessen
Bewegungen
beteiligt ist. Die Bauart dieser Umlaufgetriebe kann verschiedenartig ausgeführt
werden. In jedem Falle muß aber durch das Getriebe beim Heben von schweren Lasten
die Übersetzung »langsamer Gang« eingeschälte; werden. Auch beim Heben des leeren
Hakens wird sich anfänglich ein größeres Anfahrmoment ergeben, das zunächst die
Einschaltung des langsamen Ganges bewirkt und nach dem Abklingen des anfänglichen
Beschleunigungsmomentes selbsttätig wieder zurückschaltet.
-
Das die Schaltbewegungen ausführende und der Steuervorrichtung vorgeschaltete
Getriebe nimmt die Umschaltung so vor, daß beide Schaltbewegungen vorübergehend
gleichzeitig wirksam werden, daß also bei dem beispielsweise auch für das Umschaltgetriebe
verwendeten Planetengetriebe das Abbremsen des einen Rades noch andauert; während
die dieses Rad antreibende Kupplung bereits eingesetzt hat. Die Folge davon ist
ein vorübergehendes Schleifen der Bremse und Kupplung auf dem betreffenden Rade,
welches ein freies Durchdrehen dieses Rades verhindert und einen allmählichen Übergang
auf die andere deschwindigkeitsstufe ergibt. Wäre dieser allmähliche Geschwindigkeitsübergang
nicht vorhanden, so könnte beispielsweise beim Heben des leeren Hakens die plötzlich
eintretende Umschaltung auf den schnellen Gang wieder eine Rückschaltung auf den
langsamen Gang auslösen, wenn das für die ruckartig einsetzende Geschwindigkeitserhöhung
erforderliche Beschleunigungsmoment größer als der Kraftbedarf für das Umschalten
ist. Die Folge davon wäre ein andauerndes Umschalten auf die vorhandenen Geschwindigkeitsstufen,
das durch die vorübergehend. gleichzeitige Wirksamkeit beider Schaltmittel vermieden
wird. Das gleichzeitige Schleifen der Bremse und Kupplung des Planetenschaltgetriebes
ergibt zwar ein erhöhtes Antriebsmoment, welches jedoch die Steuerung nicht weiter
stört; da diese nur in Abhängigkeit des Last- bzw. Abtriebmomentes wirkt.
-
In Verbindung mit dem in Abhängigkeit vom Last- oder Abtriebsmoment
wirkenden Steuerungsgetriebe erfüllt also das Planetenschaltgetriebe die für einen
einwandfreien und sicheren selbsttätigen Betriebswechsel notwendigen Bedingungen,
und zwar, daß beim Umschalten von der einen auf die andere Geschwindigkeit keine
Freifallstellung eintritt, daß der Übergang von der einen Geschwindigkeit auf die
andere sanft und stoßlos herbeigeführt wird und daß in keinem Augenblick eine Sperrung
des Getriebes eintritt, sondern vielmehr das aus dem Getriebe abgeleitete Moment
auch während des Schaltvorganges stets erhalten bleibt.
-
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. 2 einen Axialschnitt durch das Getriebe nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
bei dem "sowohl das Schaltgetriebe als auch die Steuer-Vorrichtung als Planetengetriebe
mit Außen-"ahnung ausgebildet sind, die @.9---Abb.2 und 3 je einen Schnitt nach
der " Linie A-A bzw. B-B der Abb. i, Abb. 4 den Axialschnitt durch das Getriebe
nach dem -zweiten Ausführungsbeispiel; bei welchem die Steuervorrichtung als schwingendes
Stirnradvorgelege ausgebildet ist, und Abb. 6 eine Ansicht des Steuergetriebes der
Abb. 4, in Richtung des Pfeiles C gesehen.
-
Bei beiden Ausführungsformen besteht das Schaltgetriebe aus einem
Planetengetriebe, dessen Sonnenritzel i auf der Antriebswelle :z sitzt, während
als Abtriebswelle die Welle 3 des Planetenradträgers 4 dient. Der Außenzahnkranz
5 kann mit der Antriebswelle 2 durch die Reibungskupplung 6 gekuppelt werden und
ist außerdem mit einer Bremse 7 versehen. Die Betätigung der Kupplung 6 und der
Bremse 7 erfolgt durch den als Winkelhebel ausgebildeten Schalthebel 8 und den Schalthebel
9, der gelenkig an den Bremsgestängen =o angreift und mit dem. Winkelhebel
8 verbunden ist. An dem Schalthebel 9 greift eine Schubstange =i an, die eine Rolle
12 trägt; welche mit einem Nocken des Außenzahnkranzes 13 eines weiteren die Steuervorrichtung
bildenden Planetengetriebes zusammenwirkt. Das Sonnenritzel14 dieses Planetengetriebes
sitzt auf der Abtriebswelle 3 des Schaltgetriebes, während der Planetenradträger
15 auf einer Abtriebswelle 16 sitzt, an welcher das Lastmoment angreift. Der Schalthebel
9 steht außerdem unter dem Einfuß einer Feder 17, die das Bestreben hat, ihn ständig
gegen den Außenzahnkranz 13 zu drücken, der in der Normallage durch Federn 18 gehalten
wird, die von beiden Seiten auf einen am Außenzahnkranz 13 angebrachten Hebelarm
i9 mit gleicher Kraft wirken (Abb. 3).
-
Der Winkelhebel 8 in Abb. i steht unter der Wirkung einer starken
Kupplungsfeder. Der Schalthebel 9 wird an seinem. einen Ende durch die Feder 17
heruntergezogen. Wird nun dieses Ende durch Bewegung der Rolle 12 nach oben gehoben,
so schwingt der Schalthebel 9 zunächst um den feststehenden Winkelhebel S; der durch
, die starke Kupplungsfeder in seiner ursprünglichen Lage gehalten wird. Hierbei
wird das Bremsgestänge =o nach oben gezogen, so daß die Bremsbacken 7 zur Anlage
kommen. Sind sie zur Anlage gekommen, so kann das Bremsgestänge =o nicht weiter
nach oben gezogen werden, so daß jetzt der Schalthebel 9 um das Bremsgestänge schwingt,
wodurch sein linkes Ende nach unten gedrückt wird. Hierdurch wird der Winkelhebel
8 im Sinne des Uhrzeigers i um seine Lagerung herumgedreht und schiebt infolgedessen
die Reibungskupplung nach links,
wobei die Kupplungsfeder zusammengedrückt
wird.
-
An dem Außenzahnkranz 5 des Schaltgetriebes können je nach der Stellung
der Steuervorrichtung drei Kräfte wirken, nämlich die Kupplungskraft, die Bremskraft
und der Zahndruck der Planetenräder. Beim Heben des leeren Hakens wird das zunächst
verhältnismäßig große Lastmoment die Einstellung »Langsamer Gang« veranlassen. Der
Hebel g kommt zum Ausschlagen, wobei die Bremse 7 angezogen, die Kupplung 6 aber
unwirksam wird. Mit Abklingen des Beschleunigungsmomentes aber wird der Außenzahnkranz
13 des Steuerungsgetriebes in die Ausgangslage zurückgehen, die Kupplung 6 also
eingerückt, und nach Maßgabe des Anziehens der Kupplung 6 wird gleichzeitig die
Bremse 7 gelüftet. Sobald nun die Kupplungskraft die Bremskraft und den Zahndruck
überwiegt, wird . der Außenzahnkranz 5 unter Schleifen der Bremse mitgenommen, bis
schließlich die Bremse gelüftet ist. Eine Zeitlang werden dabei die Kupplung und
die Bremse, wie gesagt, gleichzeitig schleifen. Eine Sperrung des Getriebes dagegen
kann nicht erfolgen, und ebensowenig kann eine Freifallstellung sich herausbilden.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. 4 und 5 ist die Ausbildung des Schaltgetriebes
die gleiche wie gemäß Abb. i bis 3. Das Steuergetriebe dagegen ist jetzt als ein
Planetengetriebe mit schwingendem Vorgelege ausgebildet, wobei auf der Abtriebswelle
3 des Planetenschaltgetriebes das Ritzel 2o sitzt, während auf der Abtriebswelle
16, an der das Lastmoment angreift, das Ritzel 21 sitzt. Die die Übersetzungszahnräder
22, 23 tragende Welle 24 ist in einem Rahmen 25 gelagert, der auf den Wellen 3,
16 drehbar gelagert ist und durch die Federn 18 beeinflußt wird, die ihn mit Hilfe
seines Hebelarmes 1g in seiner Normallage zu halten suchen. Der Rahmen 25 ist wiederum
mit Nocken 26 versehen, die mit der Rolle i2 der Steuerstange 1i zusammenwirken.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist grundsätzlich die gleiche wie die des
Beispiels nach Abb. i bis 3.