DE68908758T2 - Sperrvorrichtung für einen Zahnradaufzug. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für eine Zahnantrieb-Hubvorrichtung, mit einem Zahnrad, das in den Zahnantrieb eingreift und drehfest auf einer Welle montiert ist, welche auch zwei Reibungsglieder trägt, die zum gegenseitigen Reibungseingriff durch Federkraft aufeinander zu vorgespannt sind und von denen das eine drehfest auf der Welle gehalten und das andere auf der Welle gleitend gelagert ist, sich jedoch normalerweise durch den Reibungseingriff mit dieser dreht, und mit einer Trägheitsblockiervorrichtung, die vorgesehen ist, das andere Reibungsglied beim Überschreiten einer Grenzgeschwindigkeit der Welle anzuhalten, um dadurch die Welle durch den Reibungseingriff abzubremsen.
• Aus der EP-A 279 144 (Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3)) ist eine Fangvorrichtung für eine Abtriebswelle bekannt. Die Vorrichtung umfaßt eine Bremsscheibe und eine Kurvenscheibe für eine Laufrolle, die mittels einer Auslösefeder gegen die Kurvenscheibe gedrückt werden kann und einen Fanghebel aufweist, der bei zu hoher Geschwindigkeit mit der Kurvenscheibe in Eingriff tritt. Um zu erreichen, daß diese Fangvorrichtung in beiden Drehrichtungen reagiert, sind zwei Zahnkränze mit jeweils entgegengesetzter Fangwirkung der Zähne sowie ein Grundkörper mit einem Fangbolzen für jeweils entgegengesetzt ausgerichtete Fanghebel an der Welle angeordnet. Im Grundkörper sind zur gleichzeitigen Ein- und Ausrückung der Fanghebel ein Ausrückstift und ein Einrückbolzen vorgesehen.
• Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, das Abbremsen der Hubvorrichtung sicherer und zuverlässiger zu machen, als es bisher mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art möglich war.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Blockiervorrichtung ein Blockierelement umfaßt, das zur Pendelbewegung in einer quer zur Welle verlaufenden Ebene aufgehängt ist, um zwischen einem ortsfesten Lager und einem vom anderen Reibungsglied getragenen Lager eingeklemmt zu werden, wenn die Grenzgeschwindigkeit überschritten wird.
• Durch die oben erwähnten Merkmale, die einen verbesserten Blockiermechanismus zur Folge haben, unterscheidet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch vom Gegenstand der EP-A 279 144.
• In den Zeichnungen zeigt Figur 1 einen teilweisen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fangvorrichtung in Richtung der Pfeile I-I in Figur 2 und Figur 2 eine Ansicht der Fangvorrichtung in Richtung der Pfeile II-II in Figur 1.
• Die Fangvorrichtung hat ein Zahnrad 2, das mit dem Zahnantrieb (nicht dargestellt) in Eingriff steht, und drehfest auf einer Welle 4 montiert ist. Die Welle 4 ist an Position 6 in einer Grundplatte 8 gelagert, die fest mit der Hubvorrichtungskabine verbunden ist und senkrecht montiert werden soll. An der Grundplatte 8 ist ein Joch 10 in derselben horizontalen Ebene wie die Welle 4 angebracht. Das Joch 10 hat eine zentrale Öffnung für die Welle 4 und an ihm befestigte Elemente, die noch genauer beschrieben werden. Ferner trägt das Joch 10 ein Gehäuse 12 für die Fangvorrichtung. Insbesondere ist das Gehäuse 12 mittels Schraubverbindungen 14 am Joch 10 befestigt.
• Hinter der Platte 8 ist auf der Welle 4 drehfest ein Rad 16 mit einer sich konisch erstreckenden Umfangsfläche montiert. Das Rad 16 ist in eine Schale 18 eingelassen, die sich normalerweise mit der Welle 4 dreht. Die Schale 18 hat eine konische Innenwand, die auf die konische Umfangsfläche des Rades 16 abgestimmt ist. Zwischen den konischen Flächen des Rades 16 und der Schale 18 ist ein Reibbelag vorgesehen. Die Schale 18 ist über ein Gleitlager 20 mit der Welle 4 verbunden. Oberhalb der Schale 18 trägt die Welle 4 eine Buchse 22, die in der Öffnung des Jochs 10 in einem Lager 24 gelagert ist. Unterhalb des Jochs 10 erweitert sich die Buchse 22 zu einem napfförmigen Gehäuse 26 für eine Scheibenfederanordnung 28. Die Buchse 22 wird am Ende der Welle 4 durch eine Endplatte 30 fixiert, die mit vier Schrauben 32 an der Welle 4 befestigt ist. Insbesondere drückt eine Schulter 34 der Platte 30 über eine Unterlegscheibe 36 gegen das Ende der Buchse 22.
• Durch die Scheibenfederanordnung 28 wird ein Druck auf die Schale 18 ausgeübt, so daß diese gegen das Rad 16 drückt und dadurch auch die konischen Oberflächen über den Reibbelag aufeinandergedrückt werden.
• Die Schale 18 umfaßt zwei Schultern 38 und 40 mit Außenprofil. Die Schulter 38 hat eine Sechskantform, wie in der Draufsicht in Figur 2 erkennbar ist. Die Schulter 40 hat ein sägezahnförmiges Profil mit sechs Zähnen, wie ebenfalls in der Draufsicht in Figur 2 zu sehen ist. In der dargestellten Weise sind die Zähne jeweils einer Seitenkante der Sechskantschulter 38 gegenüber angeordnet. Ferner hat jeder Zahn einen Zahnanschlag 42, der in die Drehrichtung weist.
• Ein ovales Pendelelement 44 ist an einem seiner Enden schwenkbar an einem Bolzen 46 aufgehängt, der starr an der Platte 8 befestigt ist. Der Bolzen 46 ist in der Figur 1 nicht dargestellt. Das ovale Pendelelement 44 hat jeweils gegenüber den Schenkeln des Jochs 10 ein vorspringendes Widerlager 48, 50. Das Widerlager 48 ist so lang, daß die Längsachse des Pendelelements 44 sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Jochs 10 erstreckt, wenn das Widerlager 48 mit dem benachbarten Schenkel des Jochs 10 in Eingriff kommt. Das Widerlager 50 ist kürzer als das Widerlager 48 und trägt eine Druckfeder 52, die zwischen der Seite des Pendelelements 44 und dem benachbarten Schenkel des Jochs 10 vorgespannt ist. Durch das elastische Einklemmen des Pendels 44 zwischen den Schenkeln des Jochs 10 werden bei Betrieb der Hubvorrichtung unerwünschte Schüttelbewegungen des Pendels gedämpft.
• An seinem unteren Ende ist auf dem Pendel 44 ein halbmondförmiges Blockierelement 54 schwenkbar gelagert. Das Blockierelement ist in Figur 1 nicht sichtbar, da es hinter dem Pendel 44 angebracht ist, so daß es in der Ebene des Zahnprofils 40 liegt. Das Blockierelement 54 hat ein Hakenende 56, das so geformt ist, daß es mit dem Zahnanschlag 42 in Eingriff treten kann, und ein gegenüberliegendes Ende 58. An seiner vom Pendel 44 abgewandten Innenseite trägt das Blockierelement 54 nahe dem Ende 58 eine Rolle 60 in derselben Ebene wie das Sechskantprofil 38. Die Rolle 60 ist durch eine Zugfeder 62, die zwischen dem Pendel 44 und dem Blockierelement 54 wirkt, elastisch zum leichten Eingriff mit dem Umfang des Sechskantprofils 38 vorgespannt. Die Spannung der Zugfeder 62 ist über eine Schrauben-Mutter-Anordnung (64) einstellbar.
• Die Platte 8 trägt einen Schalter 66, der an den Antriebsschaltkreis der Hubvorrichtung angeschlossen ist und ein Betätigungselement 68 umfaßt, das den Antriebsschaltkreis bei Betätigung durch eine Schulter 70, die auf dem Blockierelement 54 angebracht ist, auf noch genauer zu schildernde Weise unterbricht.
• In derselben Ebene wie das Blockierelement 54 ist eine mit dem Schalter 66 verbundene Platte 72 mit einem V-förmigen Ausschnitt 74 gegenüber dem benachbarten Ende 58 des Blockierelements 54 vorgesehen, wobei das Ende 58 zu einer den Ausschnitt 74 ergänzenden Form zugespitzt ist.
• Die beschriebene Fangvorrichtung arbeitet wie folgt:
• Bei normalem Betrieb drehen sich in Figur 2 alle oben beschriebenen, auf der Welle 4 angebrachten Elemente mit dem Zahnrad 2 und der Welle 4 im Uhrzeigersinn mit. Die Rolle 60 auf dem Blockierelement 54 folgt der Sechskantkontur 38. Wenn die Rolle 60 die Ecken der Sechskantform passiert, wird das Hakenende 56 des Blockierelements 54 gegen die Federkraft der Feder 62 in die Bewegungsbahn der Sägezahnkontur 40 gedrückt. Sobald jedoch die Rolle die Ecke verläßt und an der Seitenkante des Sechskantprofils 38 entlangläuft, wird das Hakenende 56 des Blockierelementes 54 von der Feder 62 gerade rechtzeitig aus der Bewegungsbahn des Sägezahnprofils 40 gehoben, bevor das Hakenende 56 des Blockierelementes 54 an das Widerlager 42 eines benachbarten Zahnes des Sägezahnprofils 40 anschlagen kann.
• Mit steigender Drehgeschwindigkeit der Welle 4 fehlt der Rolle 60 aufgrund der Trägheit des Blockierelements 54 immer häufiger die Zeit, der Seitenkante des Sechskantprofils 38 zu folgen. Bei einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit führt dies schließlich dazu, daß das Hakenende 56 des Blockierelements 54 nicht mehr rechtzeitig aus der Bewegungsbahn des Sägezahnprofils 40 herausgehoben werden kann, sondern an das Widerlager 42 eines benachbarten Zahnes anschlägt. Als unmittelbare Folge schwingt das Pendel 44 in Figur 2 aufgrund des Eingriffs mit dem Sägezahnprofil 40 nach links, so daß das Ende 58 des Blockierelements 54 in den Ausschnitt 74 eintritt. Dadurch wird ein sicheres Verrasten des Blockierelementes 54 zwischen dem Ausschnitt 74 und dem Zahnanschlag 42 erreicht, und die Schale 18 auf der Welle 4 zum sofortigen Stillstand gebracht. Die Welle 4 wird durch den Reibungseingriff zwischen den konischen Flächen der Schale 18 und des Rades 16 abgebremst, so daß ein weiches Abbremsen der Welle 4 erreicht wird.
• Wenn das Blockierelement 54 in den Ausschnitt 74 bewegt wird, wird auch das Betätigungselement 68 des Schalters 66 durch das auf dem Blockierelement 54 angeordnete Widerlager 70 betätigt, so daß der Antriebsschaltkreis der Hubvorrichtung unterbrochen wird.
• Die oben genannte Grenzgeschwindigkeit, bei der die Fangvorrichtung aktiviert werden soll, wird von der Spannung der Feder 62 bestimmt.
• Die Abbremszeit ist in erster Linie abhängig von der Federkraft der Federanordnung 28, durch die die Schale 18 gegen das Rad 16 gedrückt wird.
• Die Erfindung betrifft in erster Linie die schwenkbare Aufhängung des Blockierelements 54 durch das Pendel 44, was bei einem Fangvorgang ein gesteuertes Einführen in den Ausschnitt 74 und dadurch stets eine feste Verraststellung des Blockierelements 54 ermöglicht. Ferner wird dadurch stets eine sichere Betätigung des Schalters erreicht. Die genannten Vorteile wurden von herkömmlichen Vorrichtungen vergleichbaren Typs, bei denen das Fangelement starr montiert ist, nicht erreicht.

Claims (8)

1. Fangvorrichtung für eine Zahnantrieb-Hubvorrichtung, mit einem Zahnrad (2), das in den Zahnantrieb eingreift und drehfest auf einer Welle (4) montiert ist, welche auch ein erstes und zweites Reibungsglied (16, 18) trägt, die zum gegenseitigen Reibungseingriff durch Federkraft (28) aufeinander zu vorgespannt sind und von denen das erste Reibungsglied (16) drehfest durch die Welle (4) gehalten und das zweite Reibungsglied (18) auf der Welle gleitend gelagert (20) ist, sich jedoch normalerweise durch den Reibungseingriff mit dieser dreht, mit einer Trägheitsblockiervorrichtung (38, 74), die vorgesehen ist, das zweite Reibungsglied (18) beim Überschreiten einer Grenzgeschwindigkeit der Welle (4) anzuhalten, um dadurch die Welle durch den Reibungseingriff abzubremsen, wobei die Blockiervorrichtung ein Blockierelement (54) enthält, das zur Pendelbewegung in einer quer zur Welle (4) verlaufenden Ebene aufgehängt (44, 46) ist, um zwischen einem ortsfesten Lager (74) und einem vom zweiten Reibungsglied (18) getragenen Lager (42) eingeklemmt zu werden, wenn die Grenzgeschwindigkeit überschritten wird.

2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfeste Lager einen Ausschnitt hat, in welchem eine Nase (58) des schwenkbar aufgehängten Blockierelements (54) vorgesehen ist, um beim Einklemmen zwischen den zwei Lagern (42, 74) geführt zu werden.

3. Fangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausschnitt (74) ein Schalter (66) innerhalb des Antriebsschaltkreises der Hubvorrichtung vorgesehen ist, der durch das schwenkbar aufgehängte Blockierelement (54) beim Einführen desselben in den Ausschnitt (74) betätigbar ist.

4. Fangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (56) des schwenkbar aufgehängten Blockierelements (54), der für den Eingriff mit dem Lager (42) auf dem zweiten Reibungsglied (18) vorgesehen ist, durch einen zwischen dem Blockierelement (54) und dem zweiten Reibungsglied (18) wirkenden Steuerkurvenmechanismus (38, 60) bei unterhalb der Grenzgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeiten der Welle (4) nachgiebig aus der Bewegungsbahn des Lagers (42) herausgebracht wird, wobei der Steuerkurvenmechanismus (38, 60) beim Erreichen der Grenzgeschwindigkeit durch den Einfluß der Trägheit außer Betrieb gebracht wird.

5. Fangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbar aufgehängte Blockierelement (54) auch zum Ausführen einer der Schwenkbewegung überlagerten Drehbewegung um eine Achse (53) aufgehängt ist, die zwischen den Teilen des Blockierelements (54) angeordnet ist, die zum Eingriff mit den Lagern (42, 74) vorgesehen sind.

6. Fangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Reibungsglied (18) ein sägezahnförmiges Profil hat, auf dem jeder Zahn (42) ein Lager bildet, das zum Eingriff mit dem schwenkbar aufgehängten Blockierelement (54) vorgesehen ist.

7. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkurvenmechanismus (38, 60) eine einer Steuerkurve folgende Rolle (60) hat, die von dem schwenkbar aufgehängten Blockierelement (54) gehalten ist und die auf der Seite der Drehachse (53) des Blockierelements (54), die von der Seite des Blockierelements (54) abgewandt ist, welche zum Eingriff mit dem Lager (42) des zweiten Reibungsglieds (18) vorgesehen ist, durch eine Feder (62) in Richtung einer vieleckigen Umfangssteuerfläche (38) auf dem zweiten Reibungsglied (18) vorgespannt ist, daß die Steuerfläche (38) so viele Ekken wie die Anzahl von Zähnen des Sägezahnprofils hat, daß jeder Zahn (42) zwischen zwei Ecken der Steuerfläche (38) angeordnet ist, und daß die Feder (62) so dimensioniert ist, daß sie bei die Grenzgeschwindigkeit überschreitenden Geschwindigkeiten nicht in der Lage ist, die der Steuerkurve folgende Rolle (60) mit Abschnitten der Steuerfläche, die sich zwischen den Ecken der Steuerfläche (38) erstrecken, in Eingriff zu halten, wodurch das Blockierelement (54) zum Eingriff mit den Zähnen (42) des zweiten Reibungsgliedes (18) in die Bewegungsbahn der Zähne gebracht wird.

8. Fangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegung gedämpft (52) wird.