DEP0037183DA - Selbst sperrender Zahnräderantrieb - Google Patents

Description

Selbst surrender Zahnräder antrieb

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein übersetzungsgetriebe zur t^bertragung großer Ersfte au schaffen, bei dem in allen den. Fällen, wo von ihm die äußere Eraft zu überwinden ist, ein höchstmöglicher, hingegen atets dann, wenn die äußere ICrsft abzubremsen ist, ein sperrfähiger Wirkungsgrad gesichert ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin» daß bei jedweder Antriebsart j so auch bei Antrieb durch einen Elektromotor _s sichere G-ewänr für einwendfreies Arbeiten des Aggregates gegeben ist,

Keben Erlangung einer praktisch zuverlässigen Bremssicherheit durch Selbstheilung soll eine Betriebsstromersparnis erzielt werden* Insbesondere soll das Getriebe sum Antrieb von Personen— und Lestjufzügen, i.ranen, Hebewerken und allen sonstigen Arbeitsmaschinen, soweit sie viel liroft verbrauchen und größere ständige Lasten zu überv/inden haben, Verwendung finden.

Das G-etriebe nach, der Lrfindung uberxreLgt die Leistung auf zwei wirkungsgradmäßig verschiedene, mittels einer automatischen Kupplung nach Bedarf abwechselnd auf eine geieinsame Endzeile wirkende Triebwerksgruppen, "on den beiden Getriebewegen führt vom Gotor bzw. der Handkurbel ens der eine 7/eg Liber zwei Paar Stirnräder, der andere aber einen selbetsperrenden Schneckentrieb, dem lediglich aus platzmäBigen Gründen ein Üegelradvorgelege angegliedert ist. Die Übersetzung ist in beiden Jbertragungswegen gleich groß. Das l&stheben - bw. beiia lü?anantrieb - erfolgt über den von den Stirnrädern, das Sperren und Lastsenken über den von Üchneckentrieb und Zc^jgelradvorgelege gebildeten Übertragungsweg* Die Stirnradlibersetzung sichert einen hohen, der unabhängige Bchneclientrieb den zur Selbstsperrung erforderlichen niedrigen Tiritungsgrad. Die gegenseitige Entlastung der beiden übertragungsweg erfolgt automatisch mit Hilfe einer Zlauenlcupplung and eines Eabenarias nit I.'itnehmerbolsen. Kauptrnerinal der -'ntlactungseinrichtang und der Erfindung Überhaupt ist jedoch eine der Schnecke des Schneckentriebes gegebene axiale Yerscbiebbarkeit, Die Klauenkupplung bildet den Gsbelpunkt an Anfang, der Iiabensrm mit Kitnehnerbolsen den Gabelpunkt an Ende des Zweiwegegetriebes. Me klauenkupplung ist stündig eingerückt, hat jedoch zwischen ihren Slauen ein gewisces Sidel.

In seinem einen 2eil ist das Spiel maßgebend für die axiale Tersehiebung der Schnecke, mit seinem anderen sorgt es für eine bedingte Absetzbewegung des ilitnehmerbolsens.

Es sind für den gleichen ^vteals. schon Stirnradgetriebe reit seibetsperrenden G-ewindelastdruckbreiasen bekannt. Diese triebwerke arbeiten z?,^far auch mit dem gleich günstigen Wirkungsgrad beia Lastheben; sie haben eich aber zufolge der stoß- und ruckertigen Arbeitsweise der Lästdruekbrernnen für !rotorantrieb als unbrauchbar eruiesen, und sie bleiben daher in der Anwendung auf reinen Handbetrieb beschränkt. Gewöhnliche Sahnradgetriebe rait Stirn- und Kegelrädern und is.it Sacken- Band- oder lL-egelbremsen gewährleisten keine absolute Gperrsicherheit und oind deshalb nicht für ständige Laoten zu gebrauchen. Brensen der genannten Art erfordern dennoch; oder - besser gesagt - eben deshalb und ohne dadurch viel zu ge- ^ir.nen, starke irensgewichte and somit auch etarke Premslüfter, las der günstige '.",irkun^sgrad dieser Getriebe En Hotor an Strom, einspart, geht durch Le hrv erb rauch des elektrischen 2remsl lifters aum !eil wieder verloren. Von entscheidender Bedeutung ist hier jedoch der lüangel an genügender Sperrsiclierheit, weshalb !Triebwerke dieser Art nur für nichtständige Lasten i-msendung finden* Verglichen r;.it deia iuotortrieb\?erk nit geöeinsamem Schneckengetriebe für Heben, Senken und Sperren, den seither einzigen Triebv?erkstyp für ständige Lasten, iet durch die Einrichtung nach der Erfindung sowohl eine wesentlich höhere Sperrsich.erfa.eit als Euch eine bedeutende Stromerspgrnis su erreichen. Es können daher entsprechend kleinere Liotortypen gewählt werden, wodurch der wirtschaftliche L'utzen noch weiter gehoben wird. Beim G-emeinschaftsschneckentrieb für Lastheben und Lastsenken endet die Wirkimgsgradbestlmmung zwangsläufig rait einen höchste Zugeständnisse fordernden E-omproHiss. Die Folge davon ist ein übermäßiger Fraftverbrauch beim Lastheben und eine höchst fragwürdige, jedenfplls weit unterhalb der nur mit einem unebhängigen Schneckentrieb erreichbaren Sollhöhe liegende Sperrsicherheit.

In der anliegenden Eeichnung ist ein Getriebe nach der Lrfinäung in 7 Abbildungen dargestellt.
Abb.1 seigt schematise!! die G-esantanordüung,

Abb.2 ist eine Frontansicht vom Habe nana nit Zitnehiaerbolsen in der Solsenctellung während der Jubbev;egung,

AVb. 3 ist die gleiche Ansicht mit Eolzenlage während der Senkbewegung-,

Abb. 4 -veranschaulicht den Schneckentrieb in der Hublage, Abb. 5 seigt die entsprechende Stellung der Klauenkupplung,

Abb» 6 u. 7 stellen den Schneckentrieb und die Klauenkupplung in der Senklage dar.

In üen. Abbildungen bedeutetϊ

1 den Antriebsmotor des Getriebes-,

2 eine elastische Kotorfcupplung,

3 den bei stärkeren Motoren üblichen Energievernichter (Üotor-Stopp-Brease)

4 Me itfotorwelle,

5-8 .Zahnräder ctee 1» u. 2. Stirnrad-vorgelegee,

9 eine Zvrischenwelle,

10 die getriebene ⁴AeIIe,

11 den Kitnehmerbolzen am Stirnrad 8,

12 die Klauenkupplungshälfte auf "felle 4,

13 die Ileuenkupp lungs half te auf V/elle 14,

14 die Sehneckenwelle j

15 einen Stiltsbund am Teil 14,

16 die axial bewegliche Schnecke,

17 eiaen federkeil,

18 ein Axialkugellager,

19 das Schneckenrad,

20 die Schneckenradwelle,

21 u. 22 Kegelräder,
23 &GR 1'c.benarm.

Im Einzelnen arbeitet das Triebwerk wie folgt,

Icstheben, Der Hotor arbeitet über die Stirnräder 5-8 und Sabenarm 23 auf die getriebene Weile 10, wobei der I\abenann entsprechend Abb. 2 durch Eolsen 11 mitgenommen wird. Das Zahnrad 8 bewirkt keine direkte Drehung der "'eile 10, an es ein lose laufendes 2uchaenrad iet. Die Klauenkupplung hat die Stellung gemäß Abb. 5. Die motorseitige Lupplungshälfte 12 hat Drehrichtung im Uhrzeigersinn (Se ο at β drehung) und ninnrt mit ihren Hauen die schneckenseitige Zupplungshälfte 13 mit. In dieser Xupplungstellung hat die Schnecke 16 die Stellung genäß Abb. 4. Sie i&t durch ihren Abstand vom Wellenstiitsbund 15 vom Zahndruck vollkommen entlastet und -ird in

bewegungsmäßiger Übereinstimmung mit den: von 7'eile 10 angetriebenen Schneckenrad über die geschlossene Kupplung vom Motor lose alt durchgedreht, Oie genaue axiale 3tellung der Schnecke sum Schneckenrad ist dabei durch die Stellung des Schneckenrades gegeben. Das Schneckengetriebe ist danit von der positiven Arbeitsleistung ausgeschaltet, ohne selbst durch die last henruend su wirken

Hubunterbrechung. Beim Jbergeng aus der Eubbev.egung in die Ruhestellung des Triebwerkes bleibt die Ivupplunöshälfte 13 stehen und die fflutoroeitige Eupplungshalfte 12 nähert sich unter "berv/indung der im Verhältnis sum Lastisoiaent scravachen Lotorstoipbrense rückläufig dem Gegenanschltg. liese Belegung der motoraeitigen lupplunfsh&Llfte wird durch Lrstdruck des -labenanas auf 1 itnehmerbolfcen 11 bewirkt, und gleichzeitig wird von der I&str-eite her vom Schneckenrad, die Schnecke in nur axialer Bewegung in die Feststellung gemäß Abb. 6 surJckgeschoben. Die Bctmeciie steht jetzt unter dem Zahndruck hub dem vollen Löstnoment im Schneckenrad. Der maximale Zupplongsspalt zwischen den Anschl 'gen ist größer als der Spilt, der der naxiaaien Schneoksnverschiebung entspricht. Demzufolge verbleibt an der Klauenkupplung ein entsprechender "lestspslt s^irchen ihren Ansohlten. Die ^omit nicht in 7rehung versetzte Schnecke hindert kraft ihrer selbstsperrenden Wirkung nunmehr ihrerseits das Schneckenrad an -iner weiteren Suckwärtadrehung, womit der Γtill stand eintritt. Hit Eintritt dieses Zustandes ist der Stirnradantrieb vollkoanea entalstet.

Senkbewe^ung. Die Sentbewegung erfolgt von Stillstand aus| die Vorgänge an Triebwerk nehmen bei der.-'enkberegung mithin ihren Ausgang aus der SriebwerLslage bei Hubunterbrechung« Bei dieser verblieb siiiscixen csn I'ujjpluagskleuen ein P.estspiilt. Der " otor erhält for Senlcea. d.h, fi'r iinksdrenung, Stroni, worauf sich der 3estsp?lt an der I^ucfiong schließt. ^r^it dieser lAvegung entfernt sich rückwärts der Bolzen 11 vom irabenam, wodurch letzterer entsprechenden Eo nt Eilt abstand vom Stirnradgetriebe ni-z-t. im reiteren ^-erlauf dreht ricu cie DcLnec^e unter leibehcitung, ahrer axialen Leige im Senksinne and der 1 itnetaerbolzen beiiält aeiL3ß Abt. 3 seir.ee ^bstcnd vo_Q ϊ abeneTii. unverändert bei» * ihrer ti drr ■-icb je? tat vollziehenden Seiikbe-wegidag tritt keine Caotondsliiderung am Gebriebe ein. Die Last steht ciissclieriich in der Zi ■: It des Schnee¹ en Triebes and das Stirnradgetrle e '*ird vom Γ ^ior gleichlaufend lose i:it

Senkunterbrecriung. Sei dieser tritt gegenüber der "riebwerksstellung "bei Senken keine ^uctan&eänderung ein.

Heben nach Senlcunterbrephung.. Dos vom i/.otor angetriebene Zahnrad 8 "bringt den XitjashmerbQlaen am ITabenarm zur Anlsge, Jnterdessen ist Efischen der feststehenden liapplungshälfte 13 and der angetriebenen Eupplungshclfte 12 ein entsprechender Spalt entstanden. G-eht die Drehbewegung weiter, so wird im Verlauf dieser Bewegung lie Sehnectovon dem vom Bolzen 11 nitgenommenen liabenarm über die Kegelräder -and das Schneckenrrd lastraäSig dracltlos in die Stellung ;-₍emäS Abb. 4 gebracht, Mit der Einflußnahme des BoI se nc r.uf den Laben?rm wird das Lastnoaent in das Stirnradgetriebe einreleitet. In übrigen ?iird auf den Abschnitt "-Lasthebea" verv?ieaen.

Allp;eiaeine3. treten negative und positive Lastdrehmomente auf, wie es beispielsweise bei Paternosteraufζ^:1;-βη durch den juf.stv;ecta.&el von eines Ui:laufstrs,ng auf d«n anderen der Ρε.11 ict, dann erhalt die Schneclce aiif jeder Seite ein Axialdrucklager. Die Schnecke kann sit der Schneckenwelle fest verbunden oder mit dieser aus einem Stück hergestellt sein. Ss ist öai.n die Schneckenwelle verschiebbar. Das Stirnrad 8 braucht kein lose laufendes Zahnrad SU sein, sondern läßt sich ohne weiteres vach nit ihrer ~*elle verkeilen« Iiur darf diese Welle dann nicht cugleich als getriebene Endwelle benutzt werden. In diesem Palle wären fIso auf gemeinsamer ideelle Achse zwei von einander getrennte fellen vorzufiehen. Die Abb. 1 ist mir als Prinzipsskizse su betrachten, de hinsichtlich der ra:il der G-etrieberader, der Lage des Ho tors und der T.*ellen uew. freiester Spielraum gegeben ist. Dasselbe gilt auch bezüglich der Ausbildung der Spaltkupplung und der Ausbildung und Anordnung der ritnehmereinriehtung. Maßgebend allein ist die grundsätzliche .Virkungeweise nach der rrinzipsskizae und wie sie in der Beschreibung und in ien Patentansprüchen festgelegt ist. So kann beispielsweise ein drittes 3tirnradvorgele£e angeordnet oder die rcsante Stirnradubersetzung in einem einaigen Vorgelege untergebracht sein.

Claims (3)

1) Selbstsperrender Safanräderantrieb für den allgemeinen Triebwerksbau, insbesondere sum Heben and Senken τοη lasten durch Elektromotoren, dadurch, gekennzeichnet, daß der Antrieb sum Zwecke der Einsparung τοη Betriebskraft beim Überwinden der äußeren Eraft einerseits und zrwecks Erzielung einer hohen Brems- und Sperrsicherheit bei treibender äußeren !Craft andererseits aus zwei ^irkungsgradmäßig verschiedenen, mittels einer automatischen Kupplungsvorrichtung, nach Bedarf abwechselnd auf eine gemeinsame Sndwelle wirkenden Triebwerksgrujpen — einer treibenben und einer in der "Übersetzung gleich großen brems- und sperrfähigen- besteht, wovon die treibende zur Lrsielung eines hohen Wirkungsgrades aus abglichst kraftsparen&en Zahnrädern, vorzugsweise Stirnrädern, besteht, die brems- und sperrfähige hingegen einen selbstsperrenden Schneckentrieb und dessen Schnecke eine schaltmä"ig bedingte Yerschiebbarkeit in axialer Richtung besitzt.

2} Selbstsperrendef Zahnradge^i?«*« nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß als Mittel der automatischen Kupplungsvorrichtung eine IGnaenkupplung (12, 13) und ein zweiteiliger 7/ellena.itnehmer {11, 23) dienen, wobei die Klauenkupplung zwischen der treibenden stelle (4) und der Sehneckenwelle {14) angeordnet ist und ein auf die axiale Stellung der Schnecke Sxnfluß nehmendes Spiel zwischen ihren Anschlägen aufweist und wobei von den '"ellenmitnehmer der eine Seil (11) an letzten Zahnrad (8) der Zaimrr-dergruppe (5 bis 8), der andere (23) unmittelbar oder mittelbar an der getriebenen indwelle (1O) befestigt ist«

3) Sei.bataperrendsy£Sja₁rnradgg^aaäiaäBe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die axial verechiebbsre Schnekke (16) zwecks Aufnahme von axialen Zshnärucken beiderseits Drucklager vorgesehen sein können.