EP1510498B1 - Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges und Kettenzug - Google Patents

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EP1510498B1
EP1510498B1 EP04019121A EP04019121A EP1510498B1 EP 1510498 B1 EP1510498 B1 EP 1510498B1 EP 04019121 A EP04019121 A EP 04019121A EP 04019121 A EP04019121 A EP 04019121A EP 1510498 B1 EP1510498 B1 EP 1510498B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive motor
speed
gearbox
operating
chain hoist
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04019121A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1510498A1 (de
Inventor
Holger Freitag
Oliver Moll
Erik Appel
Ralf Eising
Udo Gersemsky
Burkhard Hasenack
Anton Münzebrock
Guiliano Persico
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Demag Cranes and Components GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Demag Cranes and Components GmbH filed Critical Demag Cranes and Components GmbH
Publication of EP1510498A1 publication Critical patent/EP1510498A1/de
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Publication of EP1510498B1 publication Critical patent/EP1510498B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists
    • B66D3/20—Power-operated hoists with driving motor, e.g. electric motor, and drum or barrel contained in a common housing
    • B66D3/22—Power-operated hoists with driving motor, e.g. electric motor, and drum or barrel contained in a common housing with variable-speed gearings between driving motor and drum or barrel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/485—Control devices automatic electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/54—Safety gear

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring a chain hoist with an electric drive motor, which is connected on the output side via a slip clutch to a transmission.
  • the invention also relates to a chain hoist with an electric drive motor, which is connected on the output side via a slip clutch to a transmission.
  • chain hoists are generally known, the brake is arranged on the output shaft of the drive motor and thus before the slip clutch.
  • an overload of the chain hoist, a faulty limit switch or a release of the brake not performed as a malfunction not only lead to a desired slipping of the slip clutch but also to their thermal overload. Depending on the design of the chain hoist, this may be too cause severe wear or destruction of the slip clutch or even crash the load.
  • the drive chain here has a form-locking power transmission between an electric motor and a trained as a cable drum of a cable load application point.
  • the cable drum is associated with an additional brake, which is actuated when a speed deviation between a first speed sensor associated with the electric motor and a second speed sensor associated with the cable drum is determined.
  • the additional brake can thus prevent a load crash.
  • This monitoring device does not provide to switch off the electric motor in case of interrupted force closure, as this just runs unloaded with interrupted power flow empty. Also here is the monitoring of the evaluation of two speed signals from two speed sensors. A deviation of the rotational speed of the electric motor from its operating data in the sense of an over or underspeed is not recognized by this monitoring device.
  • the invention has for its object to provide a method for monitoring a chain hoist and a structurally simple chain hoist with a slip clutch that allow safe operation of the chain hoist.
  • the object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a chain hoist having the features of claim 7.
  • the dependent claims 2 to 6 contain an advantageous embodiment of the method and the dependent claims 8 to 10 contain advantageous embodiments of the chain hoist.
  • a safe operation of the chain hoist is achieved in a method for monitoring a chain hoist with an electric drive motor, the output side via a slip clutch with a transmission achieved by a sensor, the speed of the transmission is determined, the determined speed of the transmission in a control device is compared with the determined from operating data of the drive motor operating speed of the drive motor and upon detection of a deviation of the speed of the transmission is switched off from the operating speed, taking into account tolerances and, where appropriate, gear ratio of the transmission of the drive motor.
  • a thermal overload of the slip clutch is particularly easy to avoid.
  • a minimization of the wear of the slip clutch is to be achieved.
  • an overload of the chain hoist can also be detected very quickly with a response time of less than one second via the sensor according to the invention.
  • the invention requires only the use of a single speed sensor, since its measured value for the monitoring process is compared with a previously determined stored in the control device operating speed, which is characteristic of the current operating state.
  • the deviations determined via the monitoring can be over or under speeds with respect to the stored operating speed, which usually result from malfunctions of the drive motor, the slip clutch, the transmission or the brake.
  • the comparison of the speed of the transmission with the determined from operating data of the drive motor operating speed is particularly simple when the speed of the adjoining the slip clutch transmission input shaft is determined via the sensor. Since the sensor is arranged on the transmission input shaft, in addition to monitoring the slip clutch, this sensor can also detect malfunctions of a brake arranged on the transmission input shaft and thus overheating of the brake can be avoided.
  • control device changes during operation of the chain hoist, in particular in a change between individual operating conditions, which changes from one to another operating speed.
  • control device is adjustable or programmable with regard to the time periods required for a change between the respective operating states and the permissible operating speed to be reached within the assigned time periods. If, for example, a usual period for a run-up of the chain hoist from the slow lifting speed to the fast lifting speed is exceeded, the drive motor is switched off and, if necessary, the brake is activated. Even with these periods tolerances can be taken into account so as not to disturb the operation of the chain hoist.
  • the comparison required for the monitoring is additionally simplified if the operating speeds stored or stored in the control device are in the form of operating speed ranges and thus already additionally contain the information about the permissible tolerance range with respect to the operating speed for the respective operating state. This also applies to the periods.
  • a safe operation of the chain hoist is achieved according to the invention characterized in that a sensor is provided for detecting the rotational speed of the transmission, which is connected to a control device, the control device is connected to the drive motor and the control device compares the rotational speeds determined from the measured values from the sensor and the measured values or operating data of the drive motor, and a determination of a deviation of the rotational speed of the transmission from the engine rotational speed, taking into account tolerances and optionally transmission ratio of the transmission a shutdown of the drive motor conditionally.
  • a simplification of the comparison of the rotational speed of the transmission with the engine rotational speed determined from operating data or measured values of the drive motor is achieved in that the sensor for determining the rotational speed of the transmission input shaft is arranged on the transmission input shaft adjoining the slip clutch.
  • the senor is designed as a rotationally fixed on the transmission input shaft formed fan disc whose speed is determined by a light barrier.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential drive components of a chain hoist 1.
  • the chain hoist 1 has an electric drive motor 2 with a protruding on the output side of the drive motor 2 motor shaft 3.
  • the motor shaft 3 is arranged coaxially with a transmission input shaft 4 and rotatably connected thereto.
  • the transmission input shaft 4 is mounted in the region of its ends via a first bearing 5 and a second bearing 6, which are preferably designed as rolling bearings.
  • the transmission input shaft 4 is part of a transmission 7, which is formed in the present embodiment in one stage, but may well be multi-stage.
  • the transmission 7 consists essentially of the transmission input shaft 4 between the bearing 5 and 6, a first gear 8 is arranged, which meshes with a second gear 9.
  • This second gear 9 of the single gear stage of the transmission 7 is rotatably mounted on a transmission output shaft 10 which is mounted on both sides of the second gear 9 with a third bearing 11 and a fourth bearing 12, which are preferably designed as rolling bearings.
  • the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 10 are here at a distance from each other and arranged parallel to each other.
  • a rotationally fixed Sprocket 13 is arranged at one end of the transmission output shaft 10 arranged.
  • This sprocket 13 is used in the usual way for the positive drive of the chain, not shown, of the chain 1, which enters after a successful lifting operation of the chain 1 of the sprocket 13 in a chain memory, not shown.
  • a slip clutch 14 is arranged as overload protection.
  • the slip clutch 14 consists essentially of a clutch disc 15 with an annular clutch lining 16, a pressure plate 17 and a spring element, not shown, for generating a bias between thrust washer 17 and clutch disc 15.
  • the pressure plate 17 and clutch disc 15 are each rotatably on the in the slip clutch 14 interrupted transmission input shaft 4 is arranged.
  • the spring element is provided, which preferably consists of abutting and arranged on the transmission input shaft spring washers.
  • the package of the spring elements is supported on one side on the transmission input shaft 4 and on the other side on the first bearing. 5
  • a sensor 18 for determining the rotational speed of the transmission input shaft 4 is arranged.
  • the sensor 18 is preferably formed as a fan disk, not shown, which is arranged with the transmission input shaft 4 circumferentially at the end.
  • a light barrier is arranged, via whose determined frequency of the light barrier interruption in a connected to the sensor 18 control device 19, the rotational speed of the transmission input shaft 4 is determined.
  • a preferably electromagnetically actuated brake 20 is disposed on the transmission input shaft 4, which can be controlled via the control device 19.
  • the conventionally disfiguring regions of operating speeds of the drive motor 2 are stored or stored in this control device 19 for a wide variety of operating states.
  • operating states for example, standstill, high-speed lowering, low-speed lowering, high-speed lifting, low-speed lifting, switching between high and low speeds in hoisting and lowering, and raising or lowering from high or low speed to standstill understood to achieve the high or low speed.
  • the currently applicable operating state results from the position of the operator switch for the drive motor 2.
  • the self-adjusting ranges of operating speeds of the drive motor 2 are empirically determined for the motor types and network frequencies used in the usual way. A calculation is also possible.
  • the control device 19 is adjustable or programmable with regard to the time periods required for a change between the operating states and the permissible operating speed ranges to be reached within the assigned time periods.
  • the control device 19 can be set optimized for the various operating conditions. For example, a period of several hundred milliseconds (for example, 700 ms) may be provided for the slow lifting movement before the brake 20 and drive motor 2 are shut down to allow checking and adjustment of the slip clutch 14.
  • the periods and operating speed ranges are chosen so that neither drive motor 2, brake 20 or slip clutch 14 are overloaded nor that an impermissible load movement can take place.
  • the monitoring of the chain hoist 1 can also be dependent on the direction of rotation, d. H. in Hubrackinglander lowering, done.
  • the control device 19 receives the control signal for the desired direction of movement of the load (lifting or lowering) via the unillustrated operating device for the chain hoist 1, the correspondence between the desired direction of movement and the actual direction of movement can be monitored.
  • the control device 19 by comparing the speed of the transmission input shaft 4 with the stored in the control device 19 for the drive motor 2 operating speed range for each current operating state and now available Deviation detected and the control device 19 will immediately shut off the drive motor 2 and simultaneously control the brake 20 for the braking operation.
  • a crash of the load can be successfully avoided.
  • the brake 20 is arranged on the end of the transmission input shaft 4 facing away from the drive motor 2 and thus behind the slip clutch 14 when viewed from the drive motor 2.
  • control device 19 is connected to the drive motor 2 and the brake 20 accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist. Auch betrifft die Erfindung einen Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist.
  • Aus dem deutschen Patent DE 199 27 847 C1 ist ein Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor bekannt, dessen Motorwelle mit einem nachgeschalteten Getriebe verbunden ist. Die Motorwelle ist über eine Rutschkupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden. An dem dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Ende der Getriebeeingangswelle ist eine elektromagnetisch betätigbare Scheibenbremse angeordnet.
  • Auch sind allgemein Kettenzüge bekannt, deren Bremse an der Abtriebswelle des Antriebsmotors und somit vor der Rutschkupplung angeordnet ist.
  • Bei derartigen Kettenzügen kann eine Überlastung des Kettenzuges, ein defekter Endschalter oder ein nicht erfolgtes Lüften der Bremse als Fehlfunktion nicht nur zu einem gewünschten Durchrutschen der Rutschkupplung sondern auch zu deren thermischen Überlastung führen. Je nach Bauweise des Kettenzugs kann dies zu einem starken Verschleiß oder Zerstörung der Rutschkupplung führen oder gar die Last abstürzen.
  • Des Weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 38 058 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebskette auf Unterbrechung des Kraftflusses bekannt. Die Antriebskette weist hier eine formschlüssige Kraftübertragung zwischen einem Elektromotor und einem als Seiltrommel eines Seilzuges ausgebildeten Lastangriffspunkt auf. Der Seiltrommel ist eine Zusatzbremse zugeordnet, die betätigt wird, wenn eine Drehzahlabweichung zwischen einem ersten dem Elektromotor zugeordneten Drehzahlsensor und einem zweiten der Seiltrommel zugeordneten Drehzahlsensor festgestellt wird. Über die Zusatzbremse kann somit ein Lastabsturz verhindert werden.
  • Diese Überwachungsvorrichtung sieht nicht vor, den Elektromotor bei unterbrochenen Kraftschluss abzuschalten, da dieser bei unterbrochenen Kraftfluss einfach nur unbelastet leer läuft. Auch erfolgt hier die Überwachung über die Auswertung von zwei Drehzahlsignalen von zwei Drehzahlsensoren. Eine Abweichung der Drehzahl des Elektromotors von seinen Betriebsdaten im Sinne einer Über- beziehungsweise Unterdrehzahl wird durch diese Überwachungsvorrichtung nicht erkannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges und einen konstruktiv einfachen Kettenzug mit einer Rutschkupplung zu schaffen, die einen sicheren Betrieb des Kettenzuges ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Kettenzug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 6 enthalten eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens und die Unteransprüche 8 bis 10 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen des Kettenzugs.
  • Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist, eine sichere Betriebsweise des Kettenzuges dadurch erreicht, dass über einen Sensor die Drehzahl des Getriebes ermittelt wird, die ermittelte Drehzahl des Getriebes in einer Steuervorrichtung mit der aus Betriebsdaten des Antriebsmotors ermittelten Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors verglichen wird und bei Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes von der Betriebsdrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und gegebenenfalls Übersetzungsverhältnis des Getriebes der Antriebsmotor abgeschaltet wird.
  • Hierdurch wird besonders einfach eine thermische Überlastung der Rutschkupplung vermieden. Auch ist eine Minimierung des Verschleißes der Rutschkupplung zu erreichen. Des Weiteren kann über den erfindungsgemäßen Sensor auch sehr schnell mit einer Ansprechzeit unter einer Sekunde eine Überlastung des Kettenzuges erkannt werden.
  • Vorteilhafter Weise erfordert die Erfindung nur die Verwendung eines einzigen Drehzahlsensors, da dessen Messwert für den Überwachungsvorgang mit einer zuvor ermittelten in der Steuervorrichtung abgelegten Betriebsdrehzahl verglichen wird, die für den gerade aktuellen Betriebszustand charakteristisch ist. Die über die Überwachung ermittelten Abweichungen können in Bezug auf die hinterlegte Betriebsdrehzahl Über- oder Unterdrehzahlen sein, die üblicher Weise aus Fehlfunktionen des Antriebsmotors, der Rutschkupplung, des Getriebes oder der Bremse resultieren. Diese Bauteile des Kettenzuges können somit alle über einen einzigen Drehzahlsensor in Kombination mit der in der Steuervorrichtung abgelegten Betriebsdrehzahl überwacht werden.
  • In vorteilhafter Weise erfolgt gleichzeitig mit dem Abschalten des Antriebsmotors auch eine bremsende Betätigung einer antriebsseitig mit dem Getriebe verbundenen Bremse, so dass neben einer Überlastung der Rutschkupplung bei weiter laufendem Antriebsmotor auch eine Abstürzen einer Last, die über eine Kette und ein Kettenrad mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist, sicher vermieden wird.
  • Der Vergleich der Drehzahl des Getriebes mit der aus Betriebsdaten des Antriebsmotors ermittelten Betriebsdrehzahl wird besonders einfach, wenn über den Sensor die Drehzahl der sich an die Rutschkupplung anschließenden Getriebeeingangswelle ermittelt wird. Da der Sensor an der Getriebeeingangswelle angeordnet ist, kann neben einer Überwachung der Rutschkupplung dieser Sensor auch Fehlfunktionen einer an der Getriebeeingangswelle angeordneten Bremse erkennen und somit ein Heißlaufen der Bremse vermieden werden.
  • Besonders einfach wird eine Anpassung des erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens an die jeweils aktuellen Betriebszustände des Kettenzuges, wenn die aus Betriebsdaten des Antriebsmotors vorzugsweise empirisch ermittelte Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors jeweils bereits auf verschiedene Betriebszustände des Kettenzuges angepasst in der Steuervorrichtung abgelegt beziehungsweise gespeichert ist.
  • Des Weiteren kann bereits in der Steuervorrichtung berücksichtig werden, dass während des Betriebes des Kettenzuges, insbesondere bei einem Wechsel zwischen einzelnen Betriebszuständen, die von einer auf eine andere Betriebsdrehzahl sich ändert. Hierfür ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung hinsichtlich der Zeiträume, die für einen Wechsel zwischen den jeweiligen Betriebszustände erforderlich ist, und der zulässigen innerhalb der zugeordneten Zeiträume zu erreichenden Betriebsdrehzahl einstellbar beziehungsweise programmierbar ist. Wird beispielsweise ein üblicher Zeitraum für ein Hochlaufen des Kettenzuges aus der langsamen Hubgeschwindigkeit in die schnelle Hubgeschwindigkeit überschritten, wird der Antriebsmotor abgeschaltet und gegebenenfalls die Bremse angesteuert. Auch bei diesen Zeiträumen können Toleranzen berücksichtigt werden, um den Betrieb des Kettenzuges nicht zu stören.
  • Der für die Überwachung erforderliche Vergleich wird zusätzlich vereinfacht, wenn die in der Steuervorrichtung abgelegten beziehungsweise gespeicherten Betriebsdrehzahlen in Form von Betriebsdrehzahlbereichen vorliegen und somit bereits zusätzlich die Informationen über den zulässigen Toleranzbereich in Bezug auf die Betriebsdrehzahl für den jeweiligen Betriebszustand enthalten. Das gilt auch für die Zeiträume.
  • In Bezug auf den Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor, der abtriebseitig über eine Rutschkupplung mit einem Getriebe verbunden ist, wird erfindungsgemäß eine sichere Betriebsweise des Kettenzuges dadurch erreicht, dass ein Sensor zur Erfassung der Drehzahl des Getriebes vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, die Steuervorrichtung mit dem Antriebsmotor verbunden ist und über die Steuervorrichtung die aus den Messwerten von dem Sensor und den Messwerten oder Betriebsdaten des Antriebsmotors ermittelten Drehzahlen vergleichbar sind und eine Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und gegebenenfalls Übersetzungsverhältnis des Getriebes eine Abschaltung des Antriebsmotors bedingt.
  • In vorteilhafter Weise erfolgt gleichzeitig mit dem Abschalten des Antriebsmotors auch eine bremsende Betätigung einer abtriebsseitig mit dem Getriebe verbundenen Bremse, so dass neben einer Überlastung der Rutschkupplung bei weiter laufendem Antriebsmotor auch eine Abstürzen einer Last, die über eine Kette und ein Taschenrad mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist, sicher vermieden wird.
  • Eine Vereinfachung des Vergleiches der Drehzahl des Getriebes mit der aus Betriebsdaten oder Messwerten des Antriebsmotors ermittelten Motordrehzahl wird dadurch erreicht, dass der Sensor zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle an die sich der Rutschkupplung anschließenden Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
  • In vorteilhafter und konstruktiv einfacher Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Sensor als drehfest auf der Getriebeeingangswelle ausgebildete Fächerscheibe ausgebildet, dessen Drehzahl über eine Lichtschranke ermittelt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer einzigen Figur näher erläutert. Diese Figur zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Antriebskomponenten eines Kettenzuges 1. Der Kettenzug 1 weist einen elektrischen Antriebsmotor 2 mit einer auf der Abtriebseite des Antriebsmotor 2 herausragenden Motorwelle 3 auf. Die Motorwelle 3 ist koaxial zu einer Getriebeeingangswelle 4 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden. Die Getriebeeingangswelle 4 ist im Bereich ihrer Enden über ein erstes Lager 5 und ein zweites Lager 6, die vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, gelagert. Die Getriebeeingangswelle 4 ist Bestandteil eines Getriebes 7, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstufig ausgebildet ist, aber durchaus auch mehrstufig sein kann. Das Getriebe 7 besteht im Wesentlichen aus der Getriebeeingangswelle 4 zwischen deren Lager 5 und 6 ein erstes Zahnrad 8 angeordnet ist, das mit einem zweiten Zahnrad 9 kämmt. Dieses zweite Zahnrad 9 der einzigen Getriebestufe des Getriebes 7 ist drehfest auf einer Getriebeausgangswelle 10 angeordnet, die beidseitig des zweiten Zahnrades 9 mit einem dritten Lager 11 und einem vierten Lager 12, die vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, gelagert ist. Die Getriebeeingangswelle 4 und die Getriebeausgangswelle 10 sind hier mit Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet. An einem Ende der Getriebeausgangswelle 10 ist drehfest ein Kettenrad 13 angeordnet. Dieses Kettenrad 13 dient in üblicher Weise zum formschlüssigen Antrieb der nicht dargestellten Kette des Kettenzuges 1, die nach erfolgtem Hubvorgang des Kettenzuges 1 von dem Kettenrad 13 in einen nicht dargestellten Kettenspeicher einläuft.
  • Des Weiteren ist aus der einzigen Figur ersichtlich, dass im Verlauf der Getriebeeingangswelle 4 und vorzugsweise in Richtung des ersten Zahnrades 8 gesehen hinter dem ersten Lager 5 eine Rutschkupplung 14 als Überlastschutz angeordnet ist. Die Rutschkupplung 14 besteht im Wesentlichen aus einer Kupplungsscheibe 15 mit einem ringförmigen Kupplungsbelag 16, einer Druckscheibe 17 und einem nicht dargestellten Federelement zur Erzeugung einer Vorspannung zwischen Druckscheibe 17 und Kupplungsscheibe 15. Die Druckscheibe 17 und Kupplungsscheibe 15 sind jeweils drehfest auf der im Bereich der Rutschkupplung 14 unterbrochenen Getriebeeingangswelle 4 angeordnet. Um die Rutschkupplung 14 unter eine das maximal übertragbare Drehmoment bestimmende Vorspannung zu setzen, ist das nicht dargestellte Federelement vorgesehen, das vorzugsweise aus aneinander anliegenden und auf der Getriebeeingangswelle angeordneten Federscheiben besteht. Das Paket aus den Federelementen stützt sich auf einer Seite an der Getriebeeingangswelle 4 und auf der anderen Seite am ersten Lager 5.
  • An dem den Antriebsmotor 2 gegenüberliegenden Ende und somit vom Antriebsmotor 2 aus gesehen hinter der Rutschkupplung 14 ist ein Sensor 18 zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet. Der Sensor 18 ist vorzugsweise als nicht dargestellte Fächerscheibe ausgebildet, die mit der Getriebeeingangswelle 4 umlaufend an deren Ende angeordnet ist. Im Bereich der Fächer der Fächerscheibe ist eine Lichtschranke angeordnet, über deren ermittelte Frequenz der Lichtschrankenunterbrechung in einer mit dem Sensor 18 verbundenen Steuervorrichtung 19 die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 ermittelt wird.
  • Außerdem ist auf der Getriebeeingangswelle 4 eine vorzugsweise elektromagnetisch betätigbare Bremse 20 angeordnet, die über die Steuervorrichtung 19 angesteuert werden kann.
  • Des Weiteren sind in dieser Steuervorrichtung 19 für verschiedenste Betriebszustände die sich üblicher Weise entstellenden Bereiche von Betriebsdrehzahlen des Antriebsmotors 2 abgelegt beziehungsweise gespeichert. In diesem Zusammenhang werden unter Betriebszustand beispielsweise Stillstand, Senken mit hoher Geschwindigkeit, Senken mit niedriger Geschwindigkeit, Heben mit hoher Geschwindigkeit, Heben mit niedriger Geschwindigkeit, Wechseln zwischen hoher und niedriger Geschwindigkeit im Hub- beziehungsweise Senkbetrieb sowie Anheben oder Absenken aus dem Stillstand mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit bis zum Erreichen der hohen beziehungsweise niedrigen Geschwindigkeit verstanden. Der aktuell anwendbare Betriebszustand ergibt sich aus der Stellung des Bedienerschalters für den Antriebsmotor 2. Die sich einstellenden Bereiche von Betriebsdrehzahlen des Antriebsmotors 2 sind für die üblicher Weise verwendeten Motortypen und Netzfrequenzen empirisch ermittelbar. Eine Berechnung ist auch möglich. Die Steuervorrichtung 19 ist hinsichtlich der Zeiträume, die für einen Wechsel zwischen den Betriebszuständen erforderlich ist, und der zulässigen jeweils innerhalb der zugeordneten Zeiträume zu erreichenden Betriebsdrehzahlbereiche einstellbar beziehungsweise programmierbar. Somit kann die Steuervorrichtung 19 auf die verschiedenen Betriebszustände optimiert eingestellt werden. So kann beispielsweise für die langsame Hubbewegung ein Zeitraum von mehreren Hundert Millisekunden (beispielsweise 700 ms) vorgesehen werden, bevor eine Abschaltung von Bremse 20 und Antriebsmotor 2 erfolgt, um eine Überprüfung und eine Einstellung der Rutschkupplung 14 zu ermöglichen. Die Zeiträume und Betriebsdrehzahlbereiche werden so gewählt, dass weder Antriebsmotor 2, Bremse 20 oder Rutschkupplung 14 überlastet werden noch dass eine unzulässige Lastbewegung erfolgen kann.
  • Durch Anwendung der bei dem Sensor 18 möglichen Drehrichtungserkennung kann die Überwachung des Kettenzuges 1 auch drehrichtungsabhängig, d. h. in Hubbeziehungsweise Senkrichtung, erfolgen. Da die Steuervorrichtung 19 über die nicht dargestellte Bedienvorrichtung für den Kettenzug 1 das Steuersignal für die gewünschte Bewegungsrichtung der Last (Heben oder Senken) erhält, kann zusätzlich die Übereinstimmung zwischen gewünschter Bewegungsrichtung und tatsächlicher Bewegungsrichtung überwacht werden.
  • Sollte es nun zu einem Durchrutschen oder Versagen der Rutschkupplung 14 kommen, wird dies sofort über die Steuervorrichtung 19 durch den Vergleich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 mit dem in der Steuervorrichtung 19 für den verwendeten Antriebsmotors 2 abgelegten Betriebsdrehzahlbereich für den jeweiligen aktuellen Betriebszustand und der nun vorhanden Abweichung erkannt und die Steuervorrichtung 19 wird sofort den Antriebsmotor 2 abschalten und gleichzeitig die Bremse 20 für den Bremsvorgang ansteuern. Somit kann erfolgreich ein Abstürzen der Last vermieden werden. Sollte das Durchrutschen der Rutschkupplung 14 durch eine nicht gelüftete Bremse 20 bedingt sein, kann durch das sofortige Abschalten des Antriebsmotor 2 auch ein Heißlaufen der Bremse 20 vermieden werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bremse 20 an dem dem Antriebsmotor 2 abgewandten Ende der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet und somit vom Antriebsmotor 2 aus gesehen hinter der Rutschkupplung 14.
  • Um im Bedarfsfall den Antriebsmotor 2 abschalten und die Bremse 20 ansprechen zu können, ist die Steuervorrichtung 19 entsprechend mit dem Antriebsmotor 2 und der Bremse 20 verbunden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kettenzug
    2
    Antriebsmotor
    3
    Motorwelle
    4
    Getriebeausgangswelle
    5
    erstes Lager
    6
    zweites Lager
    7
    Getriebe
    8
    erstes Zahnrad
    9
    zweites Zahnrad
    10
    Motorwicklung
    11
    drittes Lager
    12
    viertes Lager
    13
    Kettenrad
    14
    Rutschkupplung
    15
    Kupplungsscheibe
    16
    Kupplungsbelag
    17
    Druckscheibe
    18
    Sensor
    19
    Steuervorrichtung
    20
    Bremse

Claims (10)

  1. Verfahren zur Überwachung eines Kettenzuges mit einem elektrischen Antriebsmotor (2), der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung (14) mit einem Getriebe (7) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über einen Sensor (18) die Drehzahl des Getriebes (7) ermittelt wird, die ermittelte Drehzahl des Getriebes (7) in einer Steuervorrichtung (19) mit der aus Betriebsdaten des Antriebsmotors (2) ermittelten Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors (2) verglichen wird und bei Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Betriebsdrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und gegebenenfalls Übersetzungsverhältnis des Getriebes (7) der Antriebsmotor (2) abgeschaltet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Abschalten des Antriebsmotors (2) eine abtriebsseitig mit dem Getriebe (7) verbundene Bremse (20) bremsend betätigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sensor (18) die Drehzahl der sich an die Rutschkupplung (14) anschließenden Getriebeeingangswelle (4) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Betriebsdaten des Antriebsmotors (2) vorzugsweise empirisch ermittelte Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors (2) jeweils für verschiedene Betriebszustände des Kettenzuges (1) in der Steuervorrichtung (19) abgelegt beziehungsweise gespeichert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (19) hinsichtlich der Zeiträume, die für einen Wechsel zwischen den jeweiligen Betriebszustände erforderlich ist, und der zulässigen innerhalb der zugeordneten Zeiträume zu erreichenden Betriebsdrehzahl einstellbar beziehungsweise programmierbar ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (19) die jeweiligen Betriebsdrehzahlen in Form von Betriebsdrehzahlbereichen abgelegt beziehungsweise gespeichert sind.
  7. Kettenzug mit einem elektrischen Antriebsmotor (2), insbesondere zur Verwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, der abtriebsseitig über eine Rutschkupplung (14) mit einem Getriebe (7) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Sensor (18) zur Erfassung der Drehzahl des Getriebes (7) vorgesehen ist, der mit einer Steuervorrichtung (19) verbunden ist, die Steuervorrichtung (19) mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist und über die Steuervorrichtung (19) die aus den Messwerten von dem Sensor (18) und Betriebsdaten des Antriebsmotors (2) ermittelten Drehzahlen vergleichbar sind und eine Feststellung einer Abweichung der Drehzahl des Getriebes (7) von der Motordrehzahl unter Berücksichtigung von Toleranzen und gegebenenfalls Übersetzungsverhältnis des Getriebes (7) eine Abschaltung des Antriebsmotors (2) bedingt.
  8. Kettenzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Abschalten des Antriebsmotors (2) eine abtriebsseitig mit dem Getriebe (7) verbundene Bremse (20) bremsend betätigt wird.
  9. Kettenzug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) zur Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle (4) an die sich der Rutschkupplung (14) anschließenden Getriebeeingangswelle (4) angeordnet ist.
  10. Kettenzug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) als drehfest auf der Getriebeeingangswelle (4) ausgebildete Fächerscheibe ausgebildet ist, dessen Drehzahl über eine Lichtschranke ermittelt wird.
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