EP0706968A2 - Antriebseinheit für ein Hebezeug - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a drive unit for a hoist, in particular for an elevator, according to the preamble of claim 1.
- the drive shaft which is guided through the brake housing consists of three parts which are connected to one another by two couplings.
- One of the clutches is formed by a brake disc carrier on which a brake disc is integrally formed.
- the tripartite shaft with the two shaft couplings, one of which is also provided with a length compensation increase the overall length of the drive unit, increase the mass of the rotating parts and promote the occurrence of vibrations.
- the invention has for its object to design a drive unit of the type mentioned in such a way that it has a short overall length with a simple construction and generates low inertia forces.
- the motor shaft and the transmission shaft are formed by a one-piece, continuous shaft and the brake body is fixed on the shaft within the brake housing, the total length of the drive unit can be significantly shortened, which is a major advantage in the generally cramped installation conditions for elevator drives. In addition, the construction and assembly costs are reduced.
- the motor and the transmission are preferably cantilevered to the brake housing on both sides. They thus form a structural unit that can be preassembled and no longer requires alignment work when installing the hoist, but must be fixed as the only component on the foundation. Depending on the design of the gear unit, it can also be flanged to the brake housing on the output side and connected to the motor on the drive side.
- the brake can be designed as a drum or disc brake or, if necessary, can also be constructed according to other construction principles.
- the parts absorbing the braking forces are fixed either on the brake housing or on a separate carrier.
- the brake body for example the brake drum or brake disc, is preferably attached to the through shaft by means of a flange or a conical coupling, so that partial or complete replacement is possible without undue effort. Accessibility is further improved in that the brake housing has openings through which the brake is accessible.
- a planetary gear is used as the gear, it is advantageously flanged to the side of the brake housing facing away from the motor.
- the outer jacket of the planetary gear can then be designed as a rope pulley projecting into the elevator shaft for the ropes of an elevator, which results in a further saving in overall length.
- the type of flange mounting of the gearbox according to the invention advantageously also enables the use of other types of gear such as e.g. Helical gear, backlash-free precision gear and combination gear.
- a space-saving version of a pulse generator can be mounted on the drive shaft, which can be used for controlled drives. This pulse generator can be integrated into the space of the motor housing or can be formed by the motor drive shaft bearing.
- Fig. 1 shows schematically a drive unit for an elevator with the basic components gear 1, brake 2 and motor 3, which are arranged coaxially.
- the gear 1 is a planetary gear trained and carries on its outer jacket a traction sheave, not shown, for the ropes of an elevator.
- a brake housing 8 with a brake housing is designated, which is integrally connected to a rigid base plate 11.
- the base plate 11 continues until under the motor 3 and is anchored on a foundation, not shown.
- the fixed part of the planetary gear 1 is flanged to the left side of the brake housing 8 in FIG. 1.
- the housing of the motor 3 is attached to the right side of the brake housing 8.
- the rotor 5 of the motor 3, the brake body of the brake 2 and the input part of the planetary gear 1 sit on a common shaft 6 which runs as a continuous shaft through the entire drive unit.
- a handwheel 7 for emergency operation can be placed on the free end of the shaft 6 on the motor side.
- a pulse generator 13 is mounted on the free end of the shaft 6, which is supported on the inside of the motor housing cover.
- the brake body which is designed as a drum or disk, is fixed on the shaft 6 by means of a known conical connection, as is shown schematically in FIGS. 4a and 4b.
- the free end of the shaft 6 can be received in a support bearing 14, which can itself be designed as a pulse generator.
- the support bearing or the free end of the shaft can be covered by a removable cap 15. This cap can be provided with a safety contact in order to ensure that the drive unit cannot be actuated when the handwheel is attached.
- FIGS. 1 and 2 show a drum brake, also with levers 9 and a cylinder 10.
- the lever 9 absorbing the braking force is fixed on the brake housing 8.
- they can also be mounted on the foundation independently of the brake housing 8, so that the braking forces absorbed from the moving masses are not derived via the brake housing 8. In this case it is possible to assemble and install the brake unit on its own carrier as a complete unit.
- a gear with a different, known design can also be used. It is also possible to flange a structural unit designed as a geared motor to one side of the brake housing and to suspend a sheave for the supporting cables on the end of the shaft 6 projecting on the other side.
- the main advantages of the drive unit according to the invention are the significantly shortened design due to the omission of the coupling and the arrangement of a continuous shaft with the bearing of the brake on the shaft in the vicinity of the gearbox or cable pulley bearing, as a result of which the centrifugal masses are reduced and better absorbed can and what the engine support bearing provided in the usual designs can be omitted.
- the brake housing can have lateral openings through which the brake can be monitored and accessed, so that wear can be observed and an easy replacement of brake parts is possible.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug, nach dem Oberbegriff des Anpruchs 1.
- Bei einer bekannten Antriebseinheit dieser Art (WO 89/11436) besteht die durch das Bremsgehäuse hindurchgeführte Antriebswelle aus drei Teilen, die durch zwei Kupplungen miteinander verbunden sind. Eine der Kupplungen wird dabei von einem Bremsscheibenträger gebildet, an den eine Bremsscheibe einstückig angeformt ist. Die dreigeteilte Welle mit den beiden Wellenkupplungen, von denen eine zusätzlich mit einem Längenausgleich versehen ist, vergrößern die Baulänge der Antriebseinheit, erhöhen die Masse der umlaufenden Teile und begünstigen das Auftreten von Schwingungen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie bei einfachem Aufbau eine geringe Baulänge aufweist und niedrige Massekräfte erzeugt.
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die weiteren Ansprüche zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen zum Gegenstand haben.
- Dadurch, daß die Motorwelle und die Getriebewelle von einer einteiligen, durchgehenden Welle gebildet werden und der Bremskörper innerhalb des Bremsgehäuses auf der Welle festgelegt ist, kann die Gesamtlänge der Antriebseinheit deutlich verkürzt werden, worin bei den generell beengten Einbauverhältnissen für Aufzugantriebe ein wesentlicher Vorteil liegt. Zusätzlich werden der Aufbau und der Montageaufwand verringert.
- Vorzugsweise sind der Motor und das Getriebe freitragend zu beiden Seiten an das Bremsgehäuse angeflanscht. Sie bilden damit eine Baueinheit, die vormontiert werden kann und keine Ausrichtarbeiten mehr beim Einbau des Hebezeuges erfordert, sondern als einziges Bauteil an dem Fundament festgelegt werden muß. Je nach Bauart des Getriebes kann dieses auch abtriebsseitig an das Bremsgehäuse angeflanscht und an der Antriebsseite mit dem Motor verbunden sein.
- Die Bremse kann als Trommel- oder Scheibenbremse ausgebildet oder, falls erforderlich, auch nach anderen Bauprinzipien aufgebaut sein. Die die Bremskräfte aufnehmenden Teile werden dabei entweder an dem Bremsgehäuse oder an einem gesonderten Träger festgelegt.
- Der Bremskörper, z.B. die Bremstrommel oder Bremssscheibe, wird vorzugsweise mittels eines Flansches oder einer Kegelkupplung an der durchgehenden Welle befestigt, so daß eine teilweise oder vollständige Auswechslung ohne übermäßigen Aufwand möglich ist. Die Zugänglichkeit wird weiterhin dadurch verbessert, daß das Bremsgehäuse Öffnungen aufweist, durch welche die Bremse zugänglich ist.
- Wenn als Getriebe ein Planetengetriebe eingesetzt wird, wird dieses in vorteilhafter Weise an der dem Motor abgewandten Seite des Bremsgehäuses angeflanscht. Der Außenmantel des Planetengetriebes kann dann als in den Aufzugschacht vorkragende Seilscheibe für die Seile eines Aufzuges ausgebildet sein, wodurch sich eine weitere Einsparung an Baulänge ergibt.
- Die Art der erfindungsgemäßigen Anflanschung des Gertiebes ermöglicht in vorteilhafter Weise auch den Einsatz anderer Getriebearten wie z.B. Stirnradgetriebe, spielfreie Präzisionsgetriebe und Kombinationsgetriebe. Gleichzeitig kann auf der Antriebswelle eine platzsparende Ausführung eines Impulsgebers gelagert sein, der für geregelte Antriebe genutzt werden kann. Dieser Impulsgeber kann in den Raum des Motorgehäuses integriert werden oder von dem Motorantriebswellenlager gebildet sein.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- einen senkrechten Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Antriebseinheit;
- Fig. 2
- einen Querschnitt des Bremsgehäuses mit einer als Trommelbremse ausgebildeten Bremse;
- Fig. 3a und 3b
- eine mit einer Scheibenbremse versehene Antriebseinheit im Längs- und im Querschnitt, und
- Fig. 4a und 4b
- eine Kegelkupplung zum Befestigen des Bremskörpers an der Welle im Längs- und im Querschnitt.
- Fig. 1 zeigt schematisch eine Antriebseinheit für einen Aufzug mit den Grundbauteilen Getriebe 1, Bremse 2 und Motor 3, die gleichachsig angeordnet sind. Das Getriebe 1 ist als Planetengetriebe ausgebildet und trägt auf seinem Außenmantel eine nicht dargestellte Treibscheibe für die Seile eines Aufzuges.
- Mit 8 ist ein Bremsgehäuse bezeichnet, das einstückig mit einer starren Grundplatte 11 verbunden ist. Die Grundplatte 11 setzt sich bis unter den Motor 3 fort und ist auf einem nicht dargestellten Fundament verankert.
- Das Planetengetriebe 1 ist mit seinem feststehenden Teil an die in Fig. 1 linke Seite des Bremsgehäuses 8 angeflanscht. In gleicher Weise ist das Gehäuse des Motors 3 an der rechten Seite des Bremsgehäuses 8 befestigt.
- Der Rotor 5 des Motors 3, der Bremskörper der Bremse 2 und der Eingangsteil des Planetengetriebes 1 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 6, die als durchgehende Welle durch die gesamte Antriebseinheit verläuft. Auf das freie Ende der Welle 6 an der Motorseite kann ein Handrad 7 zur Notbetätigung aufgesetzt werden. Ferner ist auf dem freien Ende der Welle 6 ein Impulsgeber 13 gelagert, der an der Innenseite des Motorgehäusedeckels angestützt ist. Der als Trommel oder Scheibe ausgebildete Bremskörper ist mittels einer bekannten Konusverbindung auf der Welle 6 festgelegt, wie es in Fig. 4a und 4b schematisch dargestellt ist.
- Wie aus Fig. 3a ersichtlich, kann das freie Ende der Welle 6 in einem Stützlager 14 aufgenommen werden, welches selbst als Impulsgeber ausgebildet sein kann. Das Stützlager bzw. das freie Ende der Welle können durch eine abnehmbare Kappe 15 abgedeckt sein. Diese Kappe kann mit einem Sicherheitskontakt versehen sein, um beim Aufstecken des Handrades sicherzustellen, das die Antriebseinheit nicht betätigt werden kann.
- Für die Bremse können unterschiedliche Bauarten eingesetzt werden. In Fig. 1 und 2 ist eine Trommelbremse gezeigt, bei der über Hebel 9 und einen Bremszylinder 10 Bremsbacken 12 gegen den Außenumfang des Bremskörpers gedrückt werden. Demgegenüber zeigen die Fig. 3a und 3b eine Scheibenbremse, ebenfalls mit Hebeln 9 und einem Zylinder 10.
- In beiden Fällen sind die die Bremskraft aufnehmenden Hebel 9 an dem Bremsgehäuse 8 festgelegt. Sie können jedoch auch unabhängig von dem Bremsgehäuse 8 an dem Fundament gelagert sein, so daß die aus den bewegten Massen aufgenommenen Bremskräfte nicht über das Bremsgehäuse 8 abgeleitet werden. In diesem Fall ist es möglich, die Bremseinheit auf einem eigenen Träger als komplette Einheit zu montieren und einzubauen.
- Anstelle des bei der beispielsweisen Ausführungsform vorgesehenen Planetengetriebes kann auch ein Getriebe mit einer anderen, bekannten Bauform eingesetzt werden. Dabei ist es auch möglich, eine als Getriebemotor ausgebildete Baueinheit an die eine Seite des Bremsgehäuses anzuflanschen und auf das an der anderen Seite vorragende Ende der Welle 6 eine Seilscheibe für die Tragseile auszusetzen.
- Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Antriebseinheit bestehen in der wesentlich verkürzten Bauform durch Wegfall der Kupplung und durch die Anordnung einer durchgehenden Welle mit der Lagerung der Bremse auf der Welle in der Nähe des Getriebe- bzw. Seilscheibenlagers, wodurch die Schwungmassen verringert werden und besser aufgenommen werden können und wodurch das bei den üblichen Konstruktionen vorgesehene Motorstützlager entfallen kann. Das Bremsgehäuse kann seitliche Öffnungen aufweisen, durch welche die Bremse überwachbar und zugänglich ist, so daß der Verschleiß beobachtet werden kann und ein leichter Austausch von Bremsteilen möglich ist.
Claims (19)
- Antriebseinheit für ein Hebezeug, insbesondere für einen Aufzug, bestehend aus einem Motor (3), einem Getriebe (1), einer Bremse (2) und einem als Ständer dienenden Bremsgehäuse (8), an das an einer Stirnfläche der Motor und/oder das Getriebe angeflanscht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Welle (6) sowohl die Motorwelle als auch die Getriebewelle bildet, und daß der Bremskörper (2) innerhalb des Bremsgehäuses (8) auf der Welle (6) festgelegt ist.
- Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (3) und/oder das Getriebe (1) freitragend an das Bremsgehäuse (8) angeflanscht sind.
- Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenzeichnet, daß die Bremse (2) als Trommelbremse ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (2) als Scheibenbremse ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bremskräfte aufnehmenden Teile an dem Bremsgehäuse (8) festgelegt sind.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bremskräfte aufnehmenden Teile an einem gesonderten Träger festgelegt sind.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper an einem an der Welle (6) ausgebildeten Flansch befestigt ist.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper mittels einer Kegelkupplung an der Welle (6) festgelegt ist.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (8) Öffnungen aufweist, durch welche die Bremse (2) zugänglich ist.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (8) durch eine bis unter den freitragend angeflanschten Motor (3) ragende Grundplatte (11) verlängert ist.
- Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) als Planetengetriebe ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) als spielfreies Präzisionsgetriebe, insbesondere der Art Cyclo- oder Harmonic-Drive-Getriebe (eingetragene Warenzeichen) ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) als Kombinationsgetriebe nach den Getriebebauarten gemäß der Ansprüche 11, 12 und/oder 13 ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel des Getriebes zur Aufnahme der Tragmittel, insbesondere einer Seilscheibe für die Seile eines Aufzuges ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) an seiner Abtriebsseite eine Welle aufweist, die zur Aufnahme der Tragmittel, insbesondere einer Seilscheibe für die Seile eines Aufzuges ausgebildet ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) an seiner Abtriebsseite eine Öffnung zur Aufnahme einer Zapfwelle aufweist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (6) ein Impulsgeber (13, 14) gelagert ist.
- Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (14) der Antriebswelle (6) als Impulsgeber ausgebildet ist.
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