EP1634849A2 - Sicherheitsbremseinrichtung einer Wickeltrommel sowie Arbeitsverfahren zum Einschleifen der Sicherheitsbremse - Google Patents

Sicherheitsbremseinrichtung einer Wickeltrommel sowie Arbeitsverfahren zum Einschleifen der Sicherheitsbremse Download PDF

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EP1634849A2
EP1634849A2 EP05018643A EP05018643A EP1634849A2 EP 1634849 A2 EP1634849 A2 EP 1634849A2 EP 05018643 A EP05018643 A EP 05018643A EP 05018643 A EP05018643 A EP 05018643A EP 1634849 A2 EP1634849 A2 EP 1634849A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding drum
output shaft
safety brake
brake device
lifting gear
Prior art date
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EP05018643A
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English (en)
French (fr)
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EP1634849B1 (de
EP1634849A3 (de
Inventor
Klaus-Jürgen Winter
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Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Demag Cranes and Components GmbH
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Publication date
Application filed by Demag Cranes and Components GmbH filed Critical Demag Cranes and Components GmbH
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Publication of EP1634849A3 publication Critical patent/EP1634849A3/de
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Publication of EP1634849B1 publication Critical patent/EP1634849B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
    • 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
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/14—Power transmissions between power sources and drums or barrels

Definitions

  • the invention relates to a safety brake device of a drivable winding drum of a hoist, which is braked at excessive lowering speed by a concentric with the winding drum and this frictionally connected brake ring smoothly to a halt as soon as the brake ring resting against a cylindrical braking surface of the hoist is blocked and a working method for Grinding the safety brake.
  • Such devices are known and are used, for example, as a safety device in the form of a second brake for winches, rolling door drives or similar winding devices, in which apart from the usual service brake, which is usually arranged on the motor shaft, an independent of the engine brake safety brake device is required ,
  • Such safety brake device to prevent the crash of the lifting drive, for example, after a tooth fracture in the screw jack, a crash of the load safely, or should end their unwanted sagging after a relatively short distance.
  • a safety brake of the type described above is known for example from German Patent DE 31 37 523 C2, it serves to hedge a hoist and should slow down the cable drum at excessive lowering speed.
  • a cylindrical braking surface is formed on the circumference of the cable drum in the region of one of the two end faces, which is encompassed by a brake ring.
  • the brake ring is formed of individual segments and provided on its inner circumference with a brake pad, which is adjustable in its contact pressure, can be pressed against the braking surface. In the operating state of the hoist, the brake ring is frictionally taken over the brake pad and runs with the cable drum of the hoist to.
  • the brake ring On the outer circumference of the brake ring is designed as a ratchet, in the teeth of a fixed to the frame of the safety device externally operated pawl can engage, in the event of damage to the hoist the Brake ring blocked immediately. Since the brake ring frictionally rests with its brake pad on the braking surface, the brake lining of the blocked brake ring on the braking surface first slips slightly through the pawl when the brake ring is suddenly blocked until the lifting drum comes to a standstill. The gentle braking of the cable drum, however, requires a correctly set contact pressure of the brake lining to the braking surface.
  • the safety brake can be adjusted after their assembly with the screw jack and checked without having to completely upgrade the hoist with the cable drum.
  • the invention is based on the object to design a safety brake device of the generic type so that with little effort of material and costs the grinding and adjusting the necessary for the shutdown of the winding drum braking torque from the rest of the manufacturing process of the hoist detached, before the assembly of the complete hoist can be done.
  • the invention proposes that the braking surface for the brake ring on the outer circumference of an output shaft of a lifting gear and a winding drum concentrically connecting torsionally rigid coupling is provided, to which the output shaft and winding drum are detachably connected. Since in the invention, in contrast to the aforementioned solutions, the braking surface is arranged on a completely separate, releasably provided between the output shaft and winding drum component, it is possible to carry out the grinding independently of the winding drum and also of the output shaft before the final assembly of the output shaft, so that there is no additional load on the lifting gear. The production flow and assembly are not obstructed by the adjustment and testing operations, the coupling is cheaper to manufacture, as a complex drive shaft as in the prior art.
  • the safety brake according to the invention allows by its structural design a working method for grinding the brake ring, which is characterized in that before assembly of the safety brake device, the clutch, together with the patch to be ground brake ring, tested in a device simulating the hoist and adjusted to the required friction torque ,
  • the at least in the region of the braking surface cylindrically shaped coupling is connected on the one hand via a concentric hub with the output shaft of the lifting gear and on the other hand on its outer surface adjacent to the braking surface with the winding drum.
  • the coupling can be prepared and set up independently of the different translations of the screw jack and also regardless of the design of the winding drum, the grinding and setting can be done in a cost-saving in specially created devices, in economically meaningful lot sizes and independent of the respective order situation of the entire hoist.
  • the thus prefabricated clutches with braking device can be made independent of the other Hubwerks negligence, stored or shipped.
  • the hub and the output shaft of the lifting gear are connected via corresponding rotary driving.
  • the coupling for transmitting the drive torque can be simply plugged onto the output shaft, after outside of the hoist the brake ring ground on the brake surface of the clutch and the correct braking torque has been set.
  • the rotational drive is designed as a splined or toothed shaft connection.
  • shaft-hub connections torques in changing directions can be transmitted very well, as is well known.
  • one of the rotary driving adjacent area of the hub is provided with a centering part supported on the output shaft of the lifting gear.
  • the output shaft is accordingly provided with a shaft collar, which carries the centering part of the hub.
  • the coupling is cup-shaped and surrounds the output shaft of the lifting gear with a radial distance, at least extending on the output shaft supporting center of the hub extends into the winding drum. In this way, the dead load of the winding drum is passed near its center of gravity in the output shaft of the lifting gear.
  • the brake ring is placed on the winding drum remote from the region of the outer periphery of the coupling and blockable by means of the fixed to the housing of the safety brake device blocking device.
  • the blocking device can be configured as desired, preferably the known from the prior art pawl is hooked, which hooks into a formed with teeth on the outer circumference of the brake ring ratchet.
  • a hoist is drawn in a schematic representation, in which a safety brake according to the invention is installed.
  • the hoist consists simplified of the two frame parts 1 and 2, which are connected to each other via connecting rods 5, 6 and 7, of which in Figure 1, only the connecting rod 7 can be seen.
  • the frame parts 1 and 2 store the winding drum 8, which can raise and lower loads on the wire rope 9.
  • the rotary drive of the winding drum 8 via a motor 4, which drives the (not shown here) input shaft of the lifting gear 3, which is installed in the frame part 2.
  • the braking device 11 can be seen, which is supported on the two connecting rods 5 and 6 and thus indirectly connected to the fixed frame part 2.
  • the braking device 11 itself consists, as will be described later (FIG. 2), of the brake ring 12 with the brake lining 24, which can be pressed against a braking surface 23.
  • part of the braking device 11 is a device for blocking the brake ring 12, which will be described below with reference to FIG 2.
  • FIG. 2 shows a cross section through the hoisting gear along the section line A-B in FIG. 1, so that the details of the safety brake device can be recognized.
  • the brake ring 12 On the cut drawn drum tube 8a of the winding drum 8, the brake ring 12 can be seen, which is provided at its circumference with evenly distributed teeth of a ratchet 13, in the lock as the locking device 14 and thereby lock the brake ring 12 relative to the frame part 2.
  • the pawl 14 is shown in its locked position in which its tip 14a blocks one of the teeth of the ratchet 13 of the brake ring 12 and thereby prevents the winding drum 8 from rotating.
  • the pawl 14 is pivotally mounted on the pin 16 within the two bearing plates 17, which in turn are attached to the connecting rods 5 and 6.
  • the pawl 14 is held in the operation of the hoist by a spring loaded to train in a position in which the tip 14a is positioned outside the enveloping circle of the brake ring 12 and remains as long as the maximum speed of the winding drum 8 is not exceeded during operation.
  • the pawl 14 moves in a case of damage with its tip 14a in the ratchet 13, it is designed as a two-armed lever on the tip 14a facing away from a roller 14b is mounted, which rolls on a (not visible in the drawing) cam ,
  • the cam plate is shaped so that in case of damage to the screw jack, then when a significant increase in the rotational speed of the winding drum 8 beyond a permissible value also announces a crash of the load, the roller 14 b is pressed high, with the result that the pawl 14 pivoted about the pin 16 and is pressed with its tip 14 a behind a tooth of the ratchet 13.
  • the brake ring 12 blocked by it immediately. This process is, with further details on the function and design of the braking device 11, described in German Patent DE 31 37 523 C2 referred to here.
  • a gentle, but nevertheless as fast as possible deceleration of the winding drum is only to be achieved when the brake pad 24 of the brake ring 12 is pressed with exactly defined contact force (braking force) on the braking surface 23 to ensure that the braking deceleration is always large enough to bring the winding drum to a short stop. This can only be achieved if, as already mentioned at the outset, the brake ring 12 is ground, tested and prepared in relation to the brake surface 23 exactly before the hoist is used.
  • the invention proposes a rigid coupling 10 between the screw jack 3 and the winding drum 8, which will be described in more detail below with reference to FIG.
  • a centering seat on which a broadened inner circumferential area of the hub 15 of the coupling 10, which stabilizes, is supported laterally next to the rotational drive 10a on the output shaft 21.
  • the outer circumference 20 of the clutch 10 extends bell-shaped in the direction of the transmission 3 via the output shaft 21 and surrounds this concentrically.
  • the braking surface 23 is also concentric with the output shaft 21, which is encompassed by the brake ring 12 in a known manner.
  • the brake ring 12 is provided on its inner circumference with the brake pad 24 which is pressed with adjustable contact pressure against the formed on the clutch 10 braking surface 23. So that no moisture and no dirt between braking surface 23 and brake lining 24 passes, the brake surface 23 between the brake ring 12 and clutch 10 seals 19 are provided on both sides, which seal the gap between the components.
  • the drum tube 8a of the winding drum 8 is attached.
  • the drum tube 8a and the coupling 10 are provided with opposing apertures 18 through which coupling elements 22 are stretched, which coupling 10 and winding drum 8 connect to each other.
  • the clutch 10 can be pushed for this purpose, for example, with the provided in its hub 15 rotational drive 10a on a corresponding splined shaft of a specially prepared device in which the damage of the hoist can be simulated. In this way, the brake ring 12 can be adjusted and adjusted without hindering the production of the hoist and without the lifting gear is damaged by excessive loads in trial operation.
  • the clutch 10 can be installed together with the brake ring 12 directly in the hoist and thereby be connected to the output shaft 21 of the lifting gear 3 and the winding drum 8 ready for use , or to be stored and stored until use.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbremseinrichtung für die über einen Motor (4) mit angeflanschtem Hubgetriebe (3) antreibbare Wickeltrommel (8) eines Hebezeuges, welche bei überhöhter Senkgeschwindigkeit durch einen konzentrisch mit der Wickeltrommel (8) umlaufenden, und mit dieser reibschlüssig verbundenen Bremsring (12) ruckfrei zum Stillstand abgebremst wird, sobald der an einer zylindrischen Bremsfläche (23) des Hebezeuges anliegende Bremsring (12) blockiert wird. Um mit geringem Aufwand an Material und Kosten das Einschleifen und Einstellen des im Abschaltfall der Wickeltrommel notwendigen Bremsmomentes vor der Montage des kompletten Hubwerkes vornehmen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Bremsfläche (23) für den Bremsring(12) am Außenumfang einer Hubgetriebe (3) und Wickeltrommel (8) konzentrisch verbindenden drehstarren Kupplung (10) vorzusehen, an die Hubgetriebe (3) und Wickeltrommel (8) lösbar angeschlossen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbremseinrichtung einer antreibbaren Wickeltrommel eines Hebezeuges, welche bei überhöhter Senkgeschwindigkeit durch einen konzentrisch mit der Wickeltrommel umlaufenden und mit dieser reibschlüssig verbundenen Bremsring ruckfrei zum Stillstand abgebremst wird, sobald der an einer zylindrischen Bremsfläche des Hebezeuges anliegende Bremsring blockiert wird sowie ein Arbeitsverfahren zum Einschleifen der Sicherheitsbremse.
  • Derartige Einrichtungen sind bekannt und werden zum Beispiel als Sicherheitseinrichtung in Form einer zweiten Bremse für Seilwinden, Rolltorantriebe oder ähnliche Wickeleinrichtungen eingesetzt, bei denen außer der üblichen Betriebsbremse, welche in der Regel auf der Motorwelle angeordnet ist, eine von der Motorbremse unabhängig wirkende Sicherheitsbremseinrichtung gefordert wird. Derartige Sicherheitsbremseinrichtung sollen beim Versagen des Hubantriebes, zum Beispiel nach einem Zahnbruch im Hubgetriebe, ein Abstürzen der Last sicher verhindern, bzw. sollen deren ungewolltes Absacken nach relativ kurzer Wegstrecke beenden.
  • Eine Sicherheitsbremse der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 31 37 523 C2 bekannt, sie dient der Absicherung eines Hebezeuges und soll bei überhöhter Senkgeschwindigkeit die Seiltrommel ruckarm abbremsen. Zu diesem Zweck ist am Umfang der Seiltrommel im Bereich einer der beiden Stirnseiten eine zylindrische Bremsfläche ausgebildet, die von einem Bremsring umfasst wird. Der Bremsring ist aus einzelnen Segmenten gebildet und an seinem Innenumfang mit einem Bremsbelag versehen, der in seinem Anpressdruck einstellbar, an die Bremsfläche anpressbar ist. Im Betriebszustand des Hubwerkes wird der Bremsring über den Bremsbelag reibschlüssig mitgenommen und läuft mit der Seiltrommel des Hubwerkes um. Am Außenumfang ist der Bremsring als Ratsche ausgebildet, in deren Zähne eine am Rahmen der Sicherheitseinrichtung befestigte fremdbetätigte Klinke einrasten kann, die im Schadensfall des Hubwerkes den Bremsring sofort blockiert. Da der Bremsring mit seinem Bremsbelag an der Bremsfläche reibschlüssig anliegt, rutscht beim abrupten Blockieren des Bremsringes mittels der Klinke zunächst der Bremsbelag des blockierten Bremsringes auf der Bremsfläche etwas durch, bis die Hubtrommel zum Stillstand gelangt. Das sanfte Abbremsen der Seiltrommel setzt allerdings einen richtig eingestellten Anpressdruck des Bremsbelags an die Bremsfläche voraus.
  • Um den Anpressdruckes auf das erforderliche Bremsmoment zum Abbremsen der Seiltrommel richtig einzustellen, ist es üblich, die Bremsbeläge unter Überlast einzuschleifen. Zu diesem Zweck wird das Hubwerk zunächst komplett zusammengebaut, so dass die Betriebsbedingungen des späteren Lastbetriebes geschaffen werden können. Der eigentliche Einschleifvorgang ist sehr zeitaufwändig, weil mehrere Bremsvorgänge unter Last durchgeführt werden müssen und das Trommelrohr der Wickeltrommel nach jedem Bremsvorgang auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden muss. Durch diesen sich mehrfach wiederholenden Vorgang wird der Fertigungsfluss der Hubwerke stark gestört, die Durchlaufzeiten in der Endmontage des Hubwerkes werden erheblich verlängert, gemessen an der Montage eines Hubwerkes ohne eine solche zusätzliche Sicherheitsbremse.
  • Eine gegenüber dem vorstehend genannten Stand der Technik verbesserte Lösung ist in dem deutschen Patent DE 196 33 836 C1 beschriebenen. Bei dieser Lösung ist die Trommel für den Seilzug mit der Ausgangswelle des Hubgetriebes verbindbar. Die Ausgangswelle ist mit einem Halsteil versehen, der als Bremsfläche für die Bremsbacken der Sicherheitsbremse dient. Auch bei dieser Lösung sind Sperrmittel zur Arretierung der auf einem Bremsring sitzenden Bremsbacken vorgesehen, die entweder unmittelbar oder mittelbar am Rahmen befestigt sind, wie eingangs beschrieben.
  • Da die Bremsfläche für die Bremsbacken der Sicherheitsbremse unmittelbar und baueinheitlich mit der Ausgangswelle des Hubgetriebes vereinigt ist, kann die Sicherheitsbremse nach ihrem Zusammenbau mit dem Hubgetriebe eingestellt und geprüft werden, ohne das Hubwerk vollständig mit der Seiltrommel aufrüsten zu müssen.
  • Wenn diese Lösung auch bereits gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik eine Verbesserung darstellt, so haftet ihr dennoch der Nachteil an, dass zum Einschleifen und Einstellen der Sicherheitsbremse das Hubgetriebe benötigt wird, das stark belastet wird, weil das zum Einschleifen einzustellende Bremsmoment gewöhnlich weit über dem Lastmoment des Hubgetriebes liegt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, dass die einstückig ausgebildete Abtriebswelle des Hubgetriebes zur Aufnahme der Seiltrommel an deren Stirnseite einen sehr großen Durchmesser aufweisen muss. Da die Abtriebswelle des Hubgetriebes aus hochfestem Material bestehen muss, ist diese Lösung sehr kostenintensiv.
  • Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Sicherheitsbremseinrichtung der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, dass mit geringem Aufwand an Material und Kosten das Einschleifen und Einstellen des für den Abschaltfall der Wickeltrommel notwendigen Bremsmomentes vom übrigen Fertigungsablauf des Hubwerkes losgelöst, vor der Montage des kompletten Hubwerkes erfolgen kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Bremsfläche für den Bremsring am Außenumfang einer eine Abtriebswelle eines Hubgetriebes und eine Wickeltrommel konzentrisch verbindenden drehstarren Kupplung vorgesehen ist, an welche die Abtriebswelle und Wickeltrommel lösbar angeschlossen sind. Da bei der Erfindung im Gegensatz zu den vorgenannten Lösungen die Bremsfläche an einem vollkommen separaten, zwischen Abtriebswelle und Wickeltrommel lösbar vorgesehenen Bauteil angeordnet ist, wird es möglich, den Einschleifvorgang unabhängig von der Wickeltrommel und auch von der Abtriebswelle vor der Endmontage der Abtriebswelle durchzuführen, so dass es zu keiner Zusatzbelastung des Hubgetriebes kommt. Der Fertigungsfluss und die Montage werden durch die Einstell- und Prüfvorgänge nicht behindert, die Kupplung ist kostengünstiger herzustellen, als eine aufwändige Antriebswelle wie beim Stand der Technik.
  • Die erfindungsgemäße Sicherheitsbremse gestattet durch ihren konstruktiven Aufbau ein Arbeitsverfahren zum Einschleifen des Bremsringes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass vor der Montage der Sicherheitsbremseinrichtung die Kupplung, zusammen mit dem aufgesetzten einzuschleifenden Bremsring, in einer das Hubwerk simulierenden Vorrichtung geprüft und auf das erforderliche Reibmoment eingestellt wird.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens im Bereich der Bremsfläche zylindrisch ausgebildete Kupplung einerseits über eine konzentrische Nabe mit der Abtriebswelle des Hubgetriebes und andererseits an ihrem der Bremsfläche benachbarten Außenumfang mit der Wickeltrommel verbunden ist. Als einfaches, zwischen dem Hubgetriebe und der Wickeltrommel eingesetztes Bauteil kann die Kupplung unabhängig von unterschiedlichen Übersetzungen des Hubgetriebes und auch unabhängig von der Ausführung der Wickeltrommel vorbereitet und eingerichtet werden, das Einschleifen und Einrichten kann Kosten sparend in eigens dafür geschaffenen Vorrichtungen erfolgen, und zwar in wirtschaftlich sinnvollen Losgrößen und unabhängig von der jeweiligen Auftragssituation des gesamten Hubwerkes. Die so vorgefertigten Kupplungen mit Bremseinrichtung können unabhängig von den übrigen Hubwerksteilen gefertigt, bevorratet oder versandt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nabe und die Ausgangswelle des Hubgetriebes über korrespondierende Drehmitnahmen verbunden sind. Somit lässt sich die Kupplung zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes einfach auf die Abtriebswelle aufstecken, nachdem außerhalb des Hubwerkes der Bremsring auf der Bremsfläche der Kupplung eingeschliffen und das richtige Bremsmoment eingestellt worden ist.
  • Vorzugsweise ist die Drehmitnahme als Keil- oder Zahnwellenverbindung ausgebildet. Mit solchen Welle-Nabe-Verbindungen lassen sich Drehmomente in wechselnden Richtungen bekanntlich sehr gut übertragen.
  • Um die an ihrem Außenumfang die Wickeltrommel tragende Kupplung, sicher und zentriert abzustützen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass ein der Drehmitnahme benachbarter Bereich der Nabe mit einem sich auf der Abtriebswelle des Hubgetriebes abstützenden Zentrierteil versehen ist. Die Abtriebswelle ist entsprechend mit einem Wellenbund versehen, der den Zentrierteil der Nabe trägt. Auf diese Weise wird nicht nur das zentrische Umlaufen der Kupplung sichergestellt, gleichzeitig wird ein großer Teil des Eigengewichts der Kupplung und der Wickeltrommel in die stabile Abtriebswelle des Hubgetriebes eingeleitet.
  • Als besonders günstig wird es empfunden, wenn nach einem anderen Merkmal der Erfindung die Kupplung topfförmig gestaltet ist und die Abtriebswelle des Hubgetriebes mit radialem Abstand umgreift, wobei mindestens der sich auf der Abtriebswelle abstützenden Zentrierteil der Nabe in die Wickeltrommel hineinreicht. Auf diese Weise wird die Eigenlast der Wickeltrommel nahe ihrem Schwerpunkt in die Ausgangswelle des Hubgetriebes geleitet.
  • Vorzugsweise ist der Bremsring auf dem der Wickeltrommel abgewandten Bereich des Außenumfanges der Kupplung aufgesetzt und mittels der an dem Gehäuse der Sicherheitsbremseinrichtung festgelegten Blockiervorrichtung blockierbar. Die Blockiervorrichtung kann beliebig ausgestaltet sein, bevorzugt wird die aus dem Stand der Technik bekannte Klinke verwendet, die in eine mit Verzahnungen am Außenumfang des Bremsringes ausgebildete Ratsche einhakt.
  • Zur Befestigung der Wickeltrommel an der erfindungsgemäßen Kupplung ist vorgesehen, dass jeweils am Umfang der Wickeltrommel und der Kupplung verteilt, einander gegenüberliegende Ausnehmungen vorgesehen sind, in die Kuppelelemente zum Verbinden der Wickeltrommel mit der Kupplung einsetzbar sind.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen auf der Hand. Sie bestehen insbesondere darin, dass durch das Einrichten und Einschleifen der Sicherheitsbremse auf dem separaten Bauteil der Kupplung der Fertigungsfluss und die Montage des Hubwerkes nicht mehr behindert werden. Darüber hinaus ermöglicht die konstruktive Trennung der Bremsfläche, sowohl von der Wickeltrommel als auch von der Getriebeabtriebswelle, den universellen Einsatz der die Bremsfläche aufnehmende Kupplungen in den verschiedensten Bremseinrichtungen. Sowohl die Antriebs- als auch die Abtriebsseite der Kupplungen können individuell an die jeweilige Antriebssituation von Hubgetriebe und Wickeltrommel angepasst werden. Kupplungen mit Bremseinrichtungen können lagermäßig bevorratet werden.
  • Eine typisches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Gesamtansicht eines Hubwerkes nach der Erfindung in schematischer Darstellung,
    • Figur 2 einen Schnitt durch das Hubwerk nach Figur 1 entlang der Schnittlinie A ― B und
    • Figur 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Kupplung.
  • In Figur 1 ist in schematischer Darstellung ein Hubwerk gezeichnet, in das eine erfindungsgemäße Sicherheitsbremse eingebaut ist. Das Hubwerk besteht vereinfacht aus den beiden Rahmenteilen 1 und 2, die über Verbindungsstangen 5, 6 und 7 miteinander verbunden sind, von denen in Figur 1 nur die Verbindungsstange 7 zu erkennen ist. Die Rahmenteile 1 und 2 lagern die Wickeltrommel 8, die über das Drahtseil 9 Lasten heben und senken kann. Der Drehantrieb der Wickeltrommel 8 erfolgt über einen Motor 4, der die (hier nicht dargestellte) Eingangswelle des Hubgetriebes 3, welches im Rahmenteil 2 eingebaut ist, antreibt. Zwischen dem Hubgetriebe 3 und der Wickeltrommel 8 ist die Bremseinrichtung 11 erkennbar, die an den beiden Verbindungsstangen 5 und 6 abgestützt und somit indirekt mit dem feststehenden Rahmenteil 2 verbunden ist.
  • Die Bremseinrichtung 11 selbst besteht, wie später noch (Figur 2) beschrieben wird, aus dem Bremsring 12 mit dem Bremsbelag 24, der an eine Bremsfläche 23 andrückbar ist. Außerdem gehört zu der Bremseinrichtung 11 eine Vorrichtung zum Blockieren des Bremsringes 12, die im Folgenden anhand der Figur 2 beschrieben wird.
  • Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch das Hubwerk entlang der Schnittlinie A - B in Figur 1, so dass die Einzelheiten der Sicherheitsbremseinrichtung erkennbar werden. Auf dem geschnitten gezeichneten Trommelrohr 8a der Wickeltrommel 8 ist der Bremsring 12 erkennbar, der an seinem Umfang mit gleichmäßig verteilten Zähnen einer Ratsche 13 versehen ist, in die als Blockiervorrichtung die Klinke 14 einrasten und dadurch den Bremsring 12 gegenüber dem Rahmenteil 2 festsetzen kann. In der Zeichnungsfigur ist die Klinke 14 in ihrer eingerasteten Position dargestellt, in der ihre Spitze 14a einen der Zähne der Ratsche 13 des Bremsringes 12 blockiert und dadurch die Wickeltrommel 8 am Drehen hindert.
  • Erkennbar in Figur 2 ist die Klinke 14 auf dem Bolzen 16 innerhalb der beiden Lagerbleche 17 verschwenkbar gelagert, die ihrerseits an den Verbindungsstangen 5 und 6 befestigt sind. Die Klinke 14 wird im Betrieb des Hubwerkes von einer auf Zug beanspruchten Feder in einer Stellung gehalten, in der die Spitze 14a außerhalb des Hüllkreises des Bremsringes 12 positioniert ist und bleibt, solange die zulässige Höchstdrehzahl der Wickeltrommel 8 im Betrieb nicht überschritten wird. Damit sich die Klinke 14 in einem Schadensfall mit ihrer Spitze 14a in die Ratsche 13 bewegt, ist sie als zweiarmiger Hebel ausgebildet, an dessen der Spitze 14a abgewandtem Ende eine Rolle 14b gelagert ist, die auf einer (in der Zeichnung nicht erkennbaren) Kurvenscheibe abrollt. Die Kurvenscheibe ist so geformt, dass bei einem Schaden am Hubgetriebe, dann wenn sich durch eine deutliche Erhöhung der Drehzahl der Wickeltrommel 8 über einen zulässigen Wert hinaus ein Abstürzen der Last ankündigt, die Rolle 14b hoch gedrückt wird, mit der Folge, dass die Klinke 14 um den Bolzen 16 verschwenkt und mit ihrer Spitze 14a hinter einen Zahn der Ratsche 13 gedrückt wird. Der Bremsring 12 blockiert dadurch sofort. Dieser Vorgang ist, mit weiteren Einzelheiten zur Funktion und Bauweise der Bremseinrichtung 11, in der deutschen Patentschrift DE 31 37 523 C2 beschrieben auf die hier verwiesen wird.
  • Da ein abruptes Einfallen der Klinke 14 in einen Zahn der Ratsche 13 den Bremsring 12 sofort verzögerungsfrei blockiert, würden das Hubwerk und/oder die Last Schaden nehmen, wenn nicht sichergestellt würde, dass die Wickeltrommel 8 mit der Last ruckfrei abgebremst wird. Um das zu erreichen, ist der vorstehend beschriebene Bremsring 12 reibschlüssig zwischen Hubgetriebe 3 und Wickeltrommel 8 eingesetzt (Figur 3).
  • Ein sanftes, aber trotzdem möglichst schnelles Abbremsen der Wickeltrommel ist aber nur dann zu erreichen, wenn der Bremsbelag 24 des Bremsringes 12 mit exakt definierter Anpresskraft (Bremskraft) auf die Bremsfläche 23 gepresst wird, um sicher zu stellen, dass die Bremsverzögerung stets groß genug ist, um die Wickeltrommel auf kurzem Weg zum Halten zu bringen. Das erreicht man nur, wenn, wie eingangs bereits hervorgehoben, der Bremsring 12 in Bezug auf die Bremsfläche 23 genaustens eingeschliffen, ausprobiert und vorbereitet wird, bevor das Hubwerk zum Einsatz kommt.
  • Die Erfindung schlägt eine starre Kupplung 10 zwischen dem Hubgetriebe 3 und der Wickeltrommel 8 vor, die nachfolgend anhand der Figur 3 näher beschrieben wird.
  • In Figur 3 ist ein Teilbereich des Hubwerkes in einer vergrößerten Darstellung im Schnitt gezeigt. Das Hubgetriebe, dass im Rahmenteil 2 angeordnet ist, ist bei 3 nur angedeutet. Von ihm ist lediglich die für das Verständnis der Erfindung wichtige Abtriebswelle 21 dargestellt, auf die die starre Kupplung 10 mit ihrer Nabe 15, in der eine Drehmitnahme 10a (Keilverzahnung) vorgesehen ist, aufgesteckt und gesichert ist. Über die Drehmitnahme 10a wird die Kupplung 10 angetrieben und mitgenommen, sobald die Abtriebswelle 21 des Hubgetriebes 3 vom Motor 4 (Figur 1) in Drehung versetzt wird.
  • Wie bei 10b erkennbar, ist seitlich neben der Drehmitnahme 10a auf der Abtriebswelle 21 ein Zentriersitz angearbeitet, auf dem sich ein verbreiterter Innenumfangsbereich der Nabe 15 der Kupplung 10, diese stabilisierend, abstützt. Der äußere Umfang 20 der Kupplung 10 erstreckt sich glockenförmig in Richtung des Getriebe 3 über die Abtriebswelle 21 und umgreift diese konzentrisch. In diesem Bereich, am äußeren Umfang 20 der Kupplung 10, ist ebenfalls konzentrisch zur Abtriebswelle 21 die Bremsfläche 23 ausgebildet, die in bekannter Weise von dem Bremsring 12 umgriffen wird. Der Bremsring 12 ist an seinem Innenumfang mit dem Bremsbelag 24 versehen, der mit einstellbarem Anpressdruck gegen die an der Kupplung 10 ausgebildete Bremsfläche 23 gepresst wird. Damit keine Feuchtigkeit und kein Schmutz zwischen Bremsfläche 23 und Bremsbelag 24 gelangt, sind beidseitig der Bremsfläche 23 zwischen Bremsring 12 und Kupplung 10 Dichtungen 19 vorgesehen, die den Spalt zwischen den Bauteilen abdichten.
  • In dem dem Hubgetriebe 3 abgewandten Bereich des äußeren Umfangs 20 der Kupplung 10 ist, ebenfalls konzentrisch zur Abtriebswelle 21, das Trommelrohr 8a der Wickeltrommel 8 befestigt. Zu diesem Zweck sind das Trommelrohr 8a und die Kupplung 10 mit einander gegenüberliegenden Durchbrüchen 18 versehen, durch die hindurch Kuppelelemente 22 gestreckt sind, welche Kupplung 10 und Wickeltrommel 8 miteinander verbinden.
  • Da die Kupplung 10 sowohl mit der Abtriebswelle 21 des Hubgetriebes 3 (über die Drehmitnahme 10a), wie auch mit der Wickeltrommel 8 (über die Kuppelelemente 22) lösbar verbunden ist, kann sie von der Abtriebswelle 21 abgezogen werden, und die Wickeltrommel 8 lässt sich von der Kupplung 10 abnehmen.
  • Weil die Bremsfläche 23, anders als beim Stand der Technik, weder an der Wickeltrommel 10 selbst ausgebildet ist, noch an festen Teilen des Hubgetriebes 3 vorgesehen ist, sondern erfindungsgemäß an der von beiden Teilen loslösbaren Kupplung 10 angeordnet ist, kann diese auch als separates Bauteil benutzt werden. Das ermöglicht das Einschleifen des aufgesetzten Bremsringes 12 vor der Montage des kompletten Hubwerkes. Die Kupplung 10 kann zu diesem Zweck beispielsweise mit der in ihrer Nabe 15 vorgesehenen Drehmitnahme 10a auf eine korrespondierende Vielkeilwelle einer speziell hergerichteten Vorrichtung aufgeschoben werden, in der der Schadensfall des Hubwerkes simuliert werden kann. Auf diese Weise kann der Bremsring 12 eingestellt und angepasst werden, ohne dass die Fertigung des Hubwerkes behindert wird und ohne dass das Hubgetriebe durch übermäßige Belastungen im Probebetrieb geschädigt wird. Sobald der Bremsringes 12 mit dem optimal eingestellten Anpressdruck auf der Bremsfläche 23 der Kupplung 10 aufsitzt, kann die Kupplung 10 zusammen mit dem Bremsring 12 unmittelbar in das Hubwerk eingebaut werden und dabei mit der Abtriebswelle 21 des Hubgetriebes 3 sowie mit der Wickeltrommel 8 einsatzbereit verbunden werden, oder aber bis zur Verwendung zwischengelagert und bevorratet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rahmenteil
    2
    Rahmenteil
    3
    Hubgetriebe
    4
    Motor
    5
    Verbindungsstange
    6
    Verbindungsstange
    7
    Verbindungsstange
    8
    Wickeltrommel
    8a
    Trommelrohr
    9
    Drahtseil
    10
    Kupplung
    10a
    Drehmitnahme
    10b
    Zentrierteil
    11
    Bremseeinrichtung
    12
    Bremsring
    13
    Ratsche
    14
    Klinke
    14a
    Spitze der Klinke
    15
    Nabe
    16
    Bolzen
    17
    Lagerbleche
    18
    Durchbrüche
    19
    Dichtung
    20
    Außenumfang
    21
    Abtriebswelle
    22
    Kuppelelement
    23
    Bremsfläche
    24
    Bremsbelag

Claims (9)

  1. Sicherheitsbremseinrichtung einer antreibbaren Wickeltrommel eines Hebezeuges, welche bei überhöhter Senkgeschwindigkeit durch einen konzentrisch mit der Wickeltrommel umlaufenden und mit dieser reibschlüssig verbundenen Bremsring ruckfrei zum Stillstand abgebremst wird, sobald der an einer zylindrischen Bremsfläche des Hebezeuges anliegende Bremsring blockiert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bremsfläche (23) für den Bremsring (12) am Außenumfang einer die Abtriebswelle (21) eines Hubgetriebes (3) und Wickeltrommel (8) konzentrisch verbindenden drehstarren Kupplung (10) vorgesehen ist, an welche die Abtriebswelle (21) und die Wickeltrommel (8) lösbar angeschlossen sind.
  2. Sicherheitsbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens im Bereich der Bremsfläche (23) zylindrisch ausgebildete Kupplung (10) einerseits über eine konzentrische Nabe (15) mit der Abtriebswelle (21) des Hubgetriebes (3) und andererseits an ihrem der Bremsfläche (23) benachbarten Außenumfang mit der Wickeltrommel (8) verbunden ist.
  3. Sicherheitsbremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (15) und die Abtriebswelle (21) des Hubgetriebes (3) über korrespondierende Drehmitnahmen (10a) verbunden sind.
  4. Sicherheitsbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahme (10a) eine Keil- oder Zahnwellenverbindung ist.
  5. Sicherheitsbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Drehmitnahme (10a) benachbarter Bereich der Nabe (15) mit einem sich auf der Abtriebswelle (21) des Hubgetriebes (3) abstützenden Zentrierteil (10b) versehen ist.
  6. Sicherheitsbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die topfförmig gestaltete Kupplung (10) die Ausgangswelle (21) des Hubgetriebes (3) mit radialem Abstand umgreift und mindestens der sich auf der Abtriebswelle (21) abstützende Zentrierteil (10b) der Nabe (15) in die Wickeltrommel (8) hineinreicht.
  7. Sicherheitsbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsring (12) auf dem der Wickeltrommel (8) abgewandten Bereich des Außenumfanges (20) der Kupplung (10) aufgesetzt ist und mittels einer an dem Rahmenteil (2) der Sicherheitsbremseinrichtung festgelegten Blockiervorrichtung (13, 14) blockierbar ist.
  8. Sicherheitsbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der Wickeltrommel (8) und der Kupplung (15) verteilt einander gegenüberliegende Ausnehmungen (18) vorgesehen sind, in die Kuppelelemente (22) zum Verbinden der Wickeltrommel (8) mit der Kupplung (10) einsetzbar sind.
  9. Arbeitsverfahren zum Einschleifen des Bremsringes einer Sicherheitsbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Montage der Sicherheitsbremseinrichtung die Kupplung zusammen mit dem aufgesetzten einzuschleifenden Bremsring in einer, die Abtriebswelle des Hubgetriebes simulierenden, Vorrichtung geprüft und auf das erforderliche Reibmoment eingestellt wird.
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