DE8320578U1

DE8320578U1 - Fangvorrichtung fuer heb- und senkbare lasten

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Publication number: DE8320578U1
Application number: DE8320578U
Authority: DE
Original assignee: Gfa - Antriebstechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: Gfa - Antriebstechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1983-07-16
Filing date: 1983-07-16
Publication date: 1984-01-05

Description

·; :.. : : .· ·..; PATENTANWÄLTE

' ' ' ' ' oii'L.-iNG. ALEX STENGER

Kaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

P-4000 DÜSSELDORF II DIPL.-INC. HEINZ J . RING

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Unser Zeichen: 2Ί 302 Datum: 14 . Juli 1983

QfA - Antriebsteohnik QmbH, Wiesenetr. 3l, 4000 Düsseldorf 11 Fangvorrichtung für heb- und senkbar» Lasten

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für bewegte» insbesondere heb- und senkbare, Lasten« vorzugsweise für Rolltor·, Rollgitter oder ähnliche Wickeltriebe, bei der an einer mit einer Antrieb«' ; oder Umlenkwelle umlaufenden Nabe ein Auslöser derart angeordnet ist, daß er beim überschreiten einer zulässigen Drehzahl der Antriebs- oder Umlenkwell· eine zwischen dieser und einen Festpunkt wirkende Sperrvorrichtung einrasten läßt, und bei der die Sperrvorrichtung mit einem, bevorzugt plastisch, verformbaren Energieaufnehmer zur Dämpfung und Umformung (Vernichtung) der Bewegung»-, insbesondere der Fallenergie, der Last ausgestattet 1st. I

Beim Heben und Senken von Lasten ist es aus Sicherheitsgründen gewünscht, z.B. beim Bruch oder Ausfall,des Antriebes ein Abstürzen I der Last zu verhindern, um darunter befindliche Personen nicht zu $ gefährden. Beispielsweise können Rolltore bei großen Abmessungen -z.B. Tore für Flugzeughallen - erhebliche Gewichte erreichen. Mit dem Bruch oder Ausfall des Antriebes darf das Rolltor aber nioht abstürzen. Überschreitet die Welle die zulässige Drehzahl, muß es I innerhalb eines vorgeschriebenen Bremsweges bis zum Stillstand ange-$ halten werden. Um die Belastung der Gesamtkonstruktion gering zu | halten, strebt man eine über den Bremsweg gleichbleibend· Verzögerung an. Das Abbremsen des abstürzenden Rolltores übernimmt eine Fang- * vorrichtung mit Energieaufnehmer zum Abbau der Bewegungsenergie.

Eine gattungsgemäße Fangvorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 2k 33 237 bekannt.

Dabei ist es die Aufgabe des Auslösers, beim überschreiten der Grenz·« Telefon ic; !Il 57 21 31 ■ Tele«: 9sis «^at» d « 'Tetegrimmacfresic: R$ein{>atent · Postscheckkonto Köln (BLZ 370 100 50) 2276 10 - 503

drehsahl w&hrend des Abwickeins anzusprechen und die Sperrvorrichtuni einsuechalten. Ua die Fangvorrichtung wieder funktionsfähig su machen, hub entweder ein neuer, unverformter oder ein wieder auf die Auagangsgestalt geformter Energieaufnehmer eingesetzt werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fangvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Energieaufnehmer mehrfach benutzt werden kann, ohne auegetftuseht oder bearbeitet werden zu müssen. Eine erfindungsgemäSe Fangvorrichtung soll auoh nach jahrelanger Nichtbenutzung uneingeschränkt funktionstüchtig sein; darüber hinaus ist es erwünscht, die Fangvorrichtung nioht nur mögliehst einfaoh zu gestalten, sondert auoh auf einfache Welse AnpassungsmOglichkeiten an den aktuellen Verwendungszweck su schaffen, so das sieh die Lagerhaltung von. FAngvorrichtungen für verschiedene Anwendungszwecke weitgehend vereinfacht .

Als technische Lösung wird hierfür eine Bremsseheibe und eil an der Bremsscheibe, z.B. reibsehlüssig unter einer axialen Vorspannung gehaltenes und sioh beim normalen Bewegen, Insbesondere { Heben und Senken, der Last mit der Bremsseheibe drehendes TrageIe- ! ment mit dl« Bremsacheibe umlaufend wellig verformenden Verformungs- ;· elementen vorgeschlagen, wobei entweder die Bremsscheibe mit der Antriebs- oder umlenkwelle drehfest verbunden und das Tragelement von der Sperrvorrichtung festsetsbar ist oder umgekehrt.

Die Erfindung beruht also auf dem Grundgedanken, die Fangvorrichtung

mit einer Überlastkupplung auszustatten, bei der im Auslösefall eine Bremsseheibe sieh relativ su den Kupplungsscheiben zu bewegen beginnt und dabei von Verformungselementen Umlaufend wellig verformt

wird, so daß die auf die Fangvorrichtung wirkende F&llenergie der Last in erster Linie in Verformungsonergie der Bremsscheibe umgewandelt wird, wobei das Umlaufen der Verformungswelle um den Umfang der Bremsscheibe zu einem Dämpfungseffekt führt, so daß die Sperrvorrichtung nicht ruckartig, sondern zeitverzögert und gedämpft di« herunterfallende Last allmählich, aber gesielt zum Stillstana bringt.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung sind die VerfoiiAungselemente auf den Umfang beidseitig der Bremsscheibe verteilt und versetzt zueinander angeordnet; insbesondere bestehe das Trägerelemsnt aus zwei beidseitig der Bremsscheibe angeordneten Ringelementen mit, z.B. je vier, gleichmäßig auf dem Umfang der der Bremsseheibe zugewandten Stirnseite verteilt angeordneten Verformung elementen.

Wenn mehrere Bremsscheiben parallel zueinander angeordnet «erden, kann dadurch das Maß der Energievernichtung gezielt verändert werden Diesem Zweck dienen, gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch auf ein vorbestimmtes Verformungsmaß einstellbare Verformungselemente, die es u.a. gestatten, im PalIe einer durch Verschleiß dünner werdenden Bremsscheibe, die Fangvorrichtung wieder auf die ursprüngliche Bremskraft einzustellen.

Grundsätzlich kOnnen die Verformungselemente als einfache Vorsprung« des Tragelementes,bevorzugt rechtwinklig, gegen die Bremsscheibe abgestützt sein, so daß im Auelösefall der Fangvorrichtung etwa 10 bis 15 % der Breasenergie durch Gleitreibung und der Hauptanteil der Bremsenergie durch die Bremsseheibenverformung aufgebracht wird. Da aber die Haftreibung der Verforaungselemente an der Bremsscheibe grufier als die Gleitreibung ist, und zudem in starkem Maße von der Oberflächenfeeseiiaffenheit der Bremsscheibe und der Verformungseiemez

Abhingt, kann es gemftß einer anderen Weiterbildung der Erfindung von Torteil sein, als Verformungselemente Rollen su rervenden und diese an den Tragelement drehbar su lagern, so daß is Auslösefall der Pangrorriehtung die Bremsenergie au»schließlich in der Form von Verformungsenergie sur Verfügung steht. Auf diese Weise ist das Dämpfung maß besonders präsise einstellbar und bleibt auch nach jahrelanger Niahtbenutzung der Fangvorrichtung im wesentlichen unverändert. Diesem Zweck dienen auch Bremsscheiben aus nichtrostendem Stahl, deren Materialeigenschaften auch ohne Wartung für den hier benötigten Zweck unverändert erhalten bleiben.

Eine sehr einfache und wirkungsvolle praktische Ausführung*form der Erfindung ergibt sich dadurch, daß das Tragelement drehfest, formschlüssig mit einem Sperrklinkenrad der Sperrvorrichtung verbunden ist. Auf diese Meise können als Auslöser und Sperrvorrichtung die auch bisher schon gebräuchlichen Sperrklinkenräder mit Sperrklinken und einer Steuerscheibe mit Tastrclle zum Einsatz kommen. Dabei bilden ein oder mehrere Sperrklinkenräder, ein aus swei Ringelementen bestehendes Tragelement sowie die Steuerscheibe eine fest miteinander verschraubte und sich synchron miteinander drehende Einheit. Hierbei wird auch im Falle eines mehrfachen Auslösens der Fangvorrichtung ein Lagerverschleiß der Sperrklinke dadurch vermieden, daß eine mit dem Sperrklinkenrad susammenwirkende Sperrklinke einen Anschlag aufweist, mit dem sich die Sperrklinke nach dem Einrasten in das Sperrklinkenrad an einem ortsfesten Qegenlager abetUtst und so die notwendigerweise Ieiektgängig su haltende Lagerung der Sperrklinke entlastet .

um iBu verhindern, daß unmittelbar nach dem Auslösen der Fangvorrichtung, etwa durch umkehren der Drehriohtung, die Sperrklinke wieder ausrasten kann, wird die Sperrklinke mit einem daran gelagerten Kipphebel versehen, der beim Einrasten der Sperrklinke in das Sperrklinkenrad in ein« Position kippt, in dtr das von dem Kipphebel er-

zeugte Moment die Sperrklinke in der eingerasteten Position h&lt. Demzufolge mud nan nach dem AuslSsefall «un&chst an dar Fangvorrich-] tong selbst den Kipphebel wieder in «eine Mormalposition umlegen, ehe eine Last wieder angehoben ©d%r gesenkt werden kann. Die» zwingt den Benutzer sum Unterbrechen seiner Arbeit und erinnert ihn daran, % suntchst die Ursache des Auslesens der Fangvorrichtung su ermitteln | und den etwaigen Schaden sunäehst su beheben« bevor er erneut Lasten |j hebt und senkt. "

Die erfindungsgeaftee Fangvorriohtung hat den Vorteil, trots ein-{ faehster Bauweise sehrfaeh wiedeverwendbar su sein, ohne daft der Bnergieaufnehmer ausgewechselt, gewartet oder sonst wie bearbeitet ^ werden muß. Außerdem wird es durch die Erfindung erstmals möglich, die Fangvorrichtung vor Inbetriebnahme der AnlagejKum Heben und Senken der Lasten auf ihre Punktionstüehtigkeit su überprüfen und die gewQnstrbte Bremskraft auf das Dlmpfungsverhalten gesielt <uinsust*lle*i ebenso ist es möglich, in beliebigen Zeitabst&nden die Fangvorrichtung auf ihre FunktIonstuehtigkeit auf einfachste Weise su prüfen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der g Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der sugehörigen Zeichnungen, in der eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer erfindungegemSe ausgebildeten Fangvorrichtung dargestellt worden ist. In der Zeichnung zeigern

Fig. 1 Eine Fangvorrichtung la Schnitt durch die Antriebs- oder üalenkwelle,entsprechend der Linie I - I in Fig. 2;

Fig· 2 dieselbe Fangvorrichtung la Sebnitt entlang der Linie II - II gemäß Fig. i;

[ Fig. 3 einen erfindungsgeaafien Energieaufnehaer in Explosions-[ darstellung sowie

Fig. 4a einen abgewickelt dargestellten Energieaufnehaer alt festen und

Fig. 4b einen abgewickelt dargestellten Energieaufnehaer alt einstellbaren Verforaungseleaenten.

Eine Fangvorrichtung 1 für lieb- und senkbare Lasten besteht aus einer ortsfesten Tragplatte 2, einea aus einer Taetrolle 3 und einer Steuerscheibe 4 bestehenden Auslöser, einer aus einea Sperrklinkenrad 5 und einer Sperrklinke 6 bestehenden Sperrvorrichtung sowie einea aus einer Breasscheibe 7 und einea Trageleaent 8 alt Verforaungseleaenten 9 bestehenden Energieaufnehaer.

Auf einer Antriebs- oder Oalenkwelle 10 sum Heben und Senken der Last ist aittels einer Pasfeder 11 eine Nabe 12 drehfest verbunden, alt der ein Paket von ein oderrmehreren parallel angeordneten Breas-Bcheiben 7 fest verschraubt ist.und die gegenüber der Tragplatte durch ein Kugellager 13 leicht drehbar gelagert ist.

Das Trageleaent β besteht aus zwei Ringeleaenten 14_S15, die beidseitig der Breasscheibe 7 angeordnet und radial außerhalb derselben durch Schraubbolsen 16 unter Zwischenlage der Steuerscheibe 4 mitein-

-r -

ander fest versehraubt sind. Mit denselben Schraubbolsen sind auch ein oder mehrere, bevorzugt aus Brechen gest&nste Sperrklinkenräder 5 Bit dem Tragelement 8 drehfest verschraubt. Diese fest versehraubte Einheit dreht sieh bei normalem Betrieb eynohron mit der Bremsscheibe 7, veil diese reibesehlüssig mit dem Tragelement 8 dadurch verspannt ist, das die Ringelemente 14 und 15 stirnseitig su der Bremsscheibe 7 hin auf dem Umfang gleichmaßig verteilte Yerformungselemente 9 tragen, die wechselseitig an den beiden Ringelementen befestigt sind und die Bremsscheibe 7 unter derart hoher Vorspannung halten, daß sich die Bremsscheibe 7 zumindest elastisch, bevorzugt aber sogar plastisch, über ihren Itafang wellig verformt, vie dies in Fig. 3 strichliniert dargestellt ist. Bei den VerformungselementeB 9 kann •s sieh um in den Ringelementen in »inem Rollenkäfig gelagerte Rollen handeln.

Die Sperrklinke 6 und die Tastrolle 3 befinden sich an den Enden eine ι leicht um seine Achse 17 schwenkbaren Hebels 18, der in bekannter Weise so ausgewogen ist, daß die Tastrolle 3 hei nicht zu schneller Bewegung der Steuerscheibe 4 über deren Steuerkurve abrollt und nur bei su hohen Umdrehungszahlen der Steuerkurve nicht mehr folgen kann und die Sperrklinke 7 sit dem Sperrklingenrad 5 in Eingriff bringt. Da sieh das Sperrklinkenrad 5 aufgrund der Vorspannung zwischen dem Tragelement 8 und der Bremsseheibe 7 nach dem Einrasten zunächst synchron mit der Antriebs- oder Umlenkwelle 10 dreht, übt es eine große Schubkraft auf die Sperrklinke 6 aus. Dieser Schubkraft kann die Sperrklinke 6 über die Strecke a ausweichen, so daß ein Anschlag 19 der Sperrklinke 6 sich an einem holzenförmigen ortsfesten Qegenlager 20 abstützt und die Schubkraft nur noch von diesem Qegenla&er 20 und nicht mehr von dem Wälzlager 21 aufgefangen wird, mit dem der Hebel 18 über Seegerringe 2k an einer ortsfesten Welle 23 drebar gelagert ist. Hierzu befindet sieh öle Achse 17 a* Ende eines um einr. ortsfestes Oelenk 26 schwenkbaren Hebels 27*

Dadurch, daß das Sperrklinkenrad 5 mittels einer Sperrklinke 6 festgelegt wird, aber auf die Welle 10 und damit die Bremsscheibe 7 ein großes Drehmoment wirkt, muß sich die Bremsscheibe 7 an den Verformungselementen 9 gleitend vorbei^chieben, so daß sich die wellenförmige Verformung der Bremsscheibe 7 auf ihrem Umfang fortpflanzt. Gemäß Fig. 3 wird die Bremsscheibe 7 z.B. in vier etwa sinusförmige Wellen verformt, so daß bei einer Umdrehung der Bremsscheibe bei festgesetzter Sperrvorrichtung ,jeder verformte Teilbereich der Bremsscheibe 7 viermal nach rechts und nach links aus der Mittelebene hinaus verformt wird. Die hierzu erforderliche Verformungsenergie zehrt die sich durch die Bremswirkung vermindernde Fallenergie gedämpft auf.

Die Wellenbildung der Bremsscheibe 7 ist besonders deutlich aus Fig. ka und 4b zu ersehen, wobei in Fig. ¹Ia einstückig mit dem Ringelementen 1*1,15 ausgeführt sind, während in Fig. 4b die Veriormungselemente 9 mittels Stellschrauben 2k auf ein bestimmtes Verformungsmaß eingestellt werden können.

Die Tragplatte 2 wird an einem üblichen Lagerbock 25 ortsfest montiert .

Ein abgewinkelter Kipphebel mit einem relativ schweren Hebelarm 28 und einem relativ leichten Hebelarm 29 ist derart an der Achse 17 gelagert, daß das gesamte Kipphebelgewicht bei normalem Bewegen einer Last über das freie Ende des leichten Hebelarmes 29 an dem Gegenlager 20 abgestützt ist. Durch die Bewegung der Achse 17 um die Strecke a wird nach dem Einrasten der Sperrklinke 6 das freie Ende des leichten Hebelarmes 29 freigegeben, so daß das nunmehr auf der Sperrklinke 6 lastende Kipphebelgewicht die Sperrklinge in der Einraststellung festhält.

Durch die Bewegung der Achse 17 oder des Kipphebels kann ein elektrischer Schalter betätigt werden.

Bezugszeichenliste

1 Fangvorrichtung

2 Tragplatte

3 Tastrolle J _Auslöser *J Steuerscheibe )

5 Sperrklinkenrad j Sperrvorrichtung

6 Sperrklinke J

7 Bremsscheibe

8 Tragelement

Energieaufnehmer

9 Verformungselement

10 Antrieb- oder Umlenkwelle

11 Paßfeder

12 Nabe

13 Kugellager I¹I Ringelement

15 Ringelement

16 Schraubbolzen

17 Achse

18 Hebel

19 Anschlag

20 Gegenlager

21 Wälzlager

22 Seegerringe

23 Welle

24 Stellschrauben

25 Lagerbock

26 Gelenk

Ί. 27 Hebel

Γ 28 Hebelarm

29 Hebelarm

Strecke - 10 -

Claims

Ansprüche

a) an einer mit einer Antriebs- oder Umlenkwelle (10) umlaufenden Nabe (12) ein Auslöser (3**0 derart angeordnet ist, daß er beim überschreiten einer zulässigen Drehzahl der Antriebs- oder Umlenkwelle (10) eine zwischen dieser und einem Festpunkt (2) wirkende Sperrvorrichtung (5,6) einrasten läßt und

b) die Sperrvorrichtung (5>6) mit einem verformbaren Energieaufnehmer (7,8,9) zur Dämpfung und(Vernichtung) der Bewegungsenergie der Last ausgestattet ist,

gekennzeichnet

durch

c) eine Bremsscheibe (7) und

d) ein an der Bremsscheibe (7) unter einer axialen Vorspannung gehaltenes und sich beim normalen Bewegen der Last mit der Bremsscheibe drehendes Tragelement (8;14,15) mit die Bremsscheibe (7) umlaufend wellig verformenden Verformungselementen (9);

wobei entweder die Bremsscheibe (7) mit der Antriebs- oder Umlenkwelle (10) drehfest verounden und das Tragelement (8;11,15) von der Sperrvorrichtung (5,6) festsetzbar ist oder umgekehrt.

Umformung
2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente (9) auf des Umfang beidseitig;der Bremsscheibe (7) verteilt und versetzt zueinander angeordnet «Ind.
3. Fangeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement ($;14,15) aus zwei beidseitig der Bremsscheibe (7) angeordneten Ringeleaenten (14,15) alt gleichmäßig auf de« umfang der der Bremsaoheibe (7) zugewandten Stirnseite verteilt angeordnetβΒ Verformungaelemtnten (9) besteht.
1. Fangvorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere parallel sueinander angeordnete Breaseeheiben (7).
5· Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Bremsscheibe (7) aus nichtrostenden Stahl.
6« Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch an dem Tragelement (6; 14,15) drehbar gelagerte Rollen als Verformungselemente (9)·
7. Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprach« 1 bis 6, dadurch gekenneeiehnet, daß das Verformungsaaß der Verformungs-•lsBsente (9) einstellbar ist.
8. Fangvorrichtung naeh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (8;14,15) drehf«et, formschlüssig mit eines Sperrklirikenrad (5) der Sperrvorrichtung (5,6) verbunden ist.
9. Fangvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Sperrklinkenrad (5) zusammenwirkende Sperrklinke (6) einen Anschlag (19) aufweist, mit dem sieh di· Sperrklinke

(6) nach dem Einrasten in das Sperrklinkenrad (5) an einem ortefest^Oegenlager (20) abstütet.

10* Fangvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennceichnet, dae eine ait dem Sperrklinkenrad (5) susamaenwirkende Sperrklinke (6) mit einem daran gelagerten Kipphebel versehen ist« der bei» Einrasten der Sperrklinke (6) in das Sperrklinkenrad (5) in eine Position kippt, in der das von den Kipphebel erseugte Moment die Sperrklinke (6) in der eingerasteten Position h&lt.

ST/SCH/td