EP2683453B1

EP2683453B1 - Antriebseinheit für mindestens ein zugmittel

Info

Publication number: EP2683453B1
Application number: EP12714934.2A
Authority: EP
Inventors: Maurycy Sowka; Detlef Iseken
Original assignee: ASM Steuerungstechnik GmbH
Current assignee: ASM Steuerungstechnik GmbH
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: RU2590791C2; DE202011003649U1; WO2012119585A1; US20140080615A1; EP2683453A1; RU2013144825A; AU2012224995B2; PL2683453T3; ES2686287T3; US9616357B2; CN103764238B; CN103764238A; AU2012224995A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für mindestens ein Zugmittel wie Zugseil oder - band, insbesondere in der Bühnentechnik, mit einer Wickeltrommel, die mindestens einen Aufnahmebereich aufweist, auf dem (jeweils) ein auf- oder abwickelbares Zugmittel aufgenommen ist.
Aus der DE 10 2005 049 105 A1 ist eine Antriebseinheit für Hubsysteme für die Bühnentechnik bekannt geworden, bei der zum Anheben und Absenken einer Last als Zugmittel ein Flachriemen verwendet wird. Obwohl eine derartige Ausführungsform im Hinblick auf die erzielbare kurze axiale Baulänge vorteilhaft ist, besteht ein gravierender Nachteil darin, dass die Antriebseinheit zur Erzeugung eines großen Drehmoments ausgebildet sein muss, um die Wickeltrommel auch dann noch gegen die Zugkraft der Last drehen zu können, wenn bereits eine gewisse bzw. erhebliche Länge des Flachriemens aufgewickelt worden ist und somit ein beträchtlicher effektiver Durchmesser erreicht worden ist. WO2009/062164 offenbart eine Antriebseinheit für mindestens ein Zugmittel in der Bühnentechnik, mit einer Wickeltrommel, die mindestens einen Aufnahmebereich aufweist, auf dem ein auf- oder abwickelbares Zugmittel aufgenommen ist. Die vorliegende Erfindung stellt eine Antriebseinheit nach Anspruch 1 bereit. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den genannten Nachteil des Stands der Technik zu vermeiden, und eine Antriebseinheit für mindestens ein Zugmittel dahingehend zu verbessern, dass bei kurzer axialer Baulänge eine relativ kleine Getriebeeinheit für den Antrieb genügt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Antriebseinheit dadurch gelöst, das axial benachbart zu dem Aufnahmebereich ein zylindrischer Antriebsbereich auf der Wickeltrommel angeordnet ist, auf dem ein auf- oder abwickelbares bandförmiges Antriebsmittel aufgenommen ist, dass unter Erzeugung eines auf die Wickeltrommel wirkenden Antriebsmoments auf einer antreibbaren Antriebstrommel aufwickelbar oder, die Wickeltrommel freigebend, von der Antriebstrommel abwickelbar ist.
Erimdungsgemäß wird also vermieden, die Wickeltrommel unter Erzeugung eines notwendigerweise großen Drehmoments über ihre Achse in Drehung zu versetzen. Stattdessen wird die Wickeltrommel durch die Zugkraft eines auf sie selbst aufgewickelten bandförmigen Antriebsmittels in Drehung versetzt, wobei eine vergleichsweise geringe Zugkraft eines Antriebsmittels ausreicht. Ein derartiger Antrieb ist zudem ausgesprochen geräuscharm, was bei Anwendungen in der Bühnentechnik von wesentlicher Bedeutung ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Wickeltrommel mindestens einen zylindrischen Aufnahmebereich zum Aufwickeln einer Anzahl von axial nebeneinander liegenden Windungen des Zugmittels aufweist. Dies hat den Vorteil eines konstanten Antriebsmoments, allerdings u. U. den Nachteil einer vergleichsweise großen axialen Baulänge.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Wickeltrommel mindestens einen radial verlaufenden schlitzförmigen Aufnahmebereich aufweist, dessen axiale Breite gleich oder geringfügig größer als ein Durchmesser oder eine Breite des Zugmittels ist, zum Aufnehmen einer Anzahl von in radialer Richtung übereinanderliegenden Windungen des Zugmittels. Diese Ausführung hat den Vorteil einer kleinen axialen Baulänge, wobei allerdings das Antriebsmoment aufgrund des veränderlichen effektiven Wickeldurchmessers des Zugmittels ebenfalls veränderlich ist.
Unabhängig von der konkreten Ausbildung kann der Aufnahmebereich einen Basisdurchmesser von 0,3 Meter bis 2 Meter, insbesondere 0,7 Meter bis 1,2 Meter, aufweisen, wobei dies bei einem zylindrischen Aufnahmebereich dessen Durchmesser und bei einem radial verlaufenden schlitzförmigen Aufnahmebereich dessen kleinster Durchmesser ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass der zylindrische Antriebsbereich einen Durchmesser von 0,3 Meter bis 2 Meter, insbesondere 0,7 Meter bis 1,2 Meter, aufweist, wobei zu diesem Durchmesser im Betrieb die Dicke des jeweils bereits aufgewickelten Antriebsmittels hinzukommt, woraus sich dann ein effektiver Durchmesser ergibt.
Das Antriebsmittel ist bevorzugt ein Stahlband einer Breite von 5 mm bis 50 mm und einer Dicke von 0,05 bis 0,5 mm.
Auf dem zylindrischen Antriebsbereich der Wickeltrommel ist zusätzlich ein bandförmiges Sicherungsmittel aufgenommen, beispielsweise ebenfalls ein Stahlband, das gleichzeitig mit dem Antriebsmittel von der Antriebstrommel aufnehmbar oder von dieser abwickelbar ist. Sollte das Antriebsmittel oder das Sicherungsmittel versagen oder reißen, steht noch das jeweils andere, intakte Antriebs- oder Sicherungsmittel zur Verfügung.
Es kann vorgesehen sein, dass der Antriebstrommel ein selbsthemmendes Getriebe und/oder zwei unabhängige Bremsen zugeordnet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Wickeltrommel mit einer Torsionsspannfeder gekoppelt ist, die die Wickeltrommel entgegen einer das mindestens eine Zugmittel spannenden Drehrichtung vorspannt. Dadurch wird vermieden, dass bei nachlassender Zugmittelspannung das auf der Wickeltrommel aufgewickelte Antriebsmittel seinerseits an Spannung verliert und sich in unerwünschter Weise von der Wickeltrommel bzw. von dem Antriebsbereich löst.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Prospektzug mit mehreren erfindungsgemäßen Antriebseinheiten gelöst, die axial nebeneinander in Abständen von höchstens 30 cm, höchstens 25 cm oder höchstens 20 cm angeordnet sein können. Die erfindungsgemä-βe Bauform ermöglicht vergleichsweise geringe gegenseitige Abstände benachbarter Antriebseinheiten.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit zeigt,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht in axialer Richtung zeigt,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Prospektzugs mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit zeigt
Fig. 4 schematisch eine Einbausituation einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit als Ersatz eines Handkonterzugs innerhalb einer Reihe mehrerer Handkonterzüge zeigt.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine vollständige Antriebseinheit für einen Prospektzug in der Bühnentechnik, mit einer Wickeltrommel 2, die um eine Drehachse 4 drehbar angetrieben ist. Die Wickeltrommel 2 weist sechs unmittelbar nebeneinander angeordnete Aufnahmebereiche 6 für einzelne Zugmittel, hier Zugseile 8 auf, die in Form von radial zur Drehachse 4 verlaufenden schlitzförmigen oder zylinderringförmigen Aufnahmeräumen mit Basisdurchmesser d ausgebildet sind und durch schmale, jeweils dazwischen angeordnete Zwischenwände 10 voneinander getrennt sind. Eine lichte Breite B eines jeden Aufnahmebereichs 6 entspricht einem Durchmesser D eines darin aufgenommenen Zugseils (oder einer Breite eines Zugbands) oder ist geringfügig größer, so dass das jeweilige Zugmittel problemlos in einem Aufnahmebereich 6 aufgewickelt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein wickeltrommelseitiges Ende jedes Zugmittels 8 am Grund seines Aufnahmebereichs 6 an der Wickeltrommel 2 fixiert und wird beim Aufwickeln in radial übereinander liegenden Windungen aufgenommen, ohne dass es axial ausweichen kann. Alternativ kann ein oder können mehrere Zugbänder anstelle von Zugseilen zum Einsatz kommen, etwa in Form von Stahlbändern.
Obwohl die einzelnen Zugseile 8 und ihre Aufnahmebereiche 6 in dem dargestellten Beispiel gleichen Durchmesser D bzw. gleiche Breite B aufweisen, besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Seildurchmesser (oder Zugbandbreiten) in unterschiedlich breiten Aufnahmebereichen einzusetzen, wenn damit aufgrund der resultierenden unterschiedlichen Festigkeiten und/oder unterschiedlichen Aufwickelgeschwindigkeit bzw. Aufwickelwege bestimmte Wirkungen erzielt werden sollen.
Ferner besteht bei Zugseilen die Möglichkeit, anstelle der dargestellten Aufwicklung in radial übereinanderliegenden spiralförmig im Durchmesser zunehmenden Windungen eine Aufwicklung in axial nebeneinander liegenden Windungen gleichen Durchmessers vorzusehen, wobei dann allerdings die axiale Baulänge der Wickeltrommel und der Antriebseinheit als Ganzes zunimmt. Dies kann im Einzelfall zweckmäßig sein, wenn gleichmäßige, d.h. vom Aufwickelzustand unabhängige Wickelgeschwindigkeiten bzw. Aufwickelwege je Wickeltrommelumdrehung erzielt werden sollen.
Der Antrieb der Wickeltrommel 2 erfolgt über ein bandförmiges Antriebsmittel 12, das als Stahlband ausgeführt sein kann. Das Antriebsmittel 12 ist auf einem zylindrischen Antriebsbereich 14 der Wickeltrommel 2 aufgenommen, wobei ein wickeltrommelseitiger Endabschnitt des Antriebsmittels 12 an der Wickeltrommel 2 fixiert ist. Das Antriebsmittel 12 verläuft über eine Umlenkrolle 16 zu einer Antriebstrommel 18, die grundsätzlich manuell oder motorisch angetrieben sein kann und im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Getriebemotor 20 wahlweise in Antriebs- oder Freigaberichtung antreibbar ist.
Der Getriebemotor 20 kann ein dynamisch selbsthemmendes oder selbstsperrendes Getriebe, beispielsweise Schneckengetriebe, aufweisen, und er kann zusätzlich oder alternativ mit zwei unabhängig wirkenden Bremsen versehen sein.
Zusätzlich zu dem Antriebsmittel 12 verfügt die Antriebseinheit über ein bandförmiges Sicherungsmittel 24, das ebenso wie das Antriebsmittel 12 auf dem Antriebsbereich 14 der Wickeltrommel 2 aufgenommen und mit einem wickeltrommelseitigen Ende an der Wickeltrommel fixiert ist. Das Sicherungsmittel 24 dient dazu, im Falle eines Versagens, Reißens o.ä. des Antriebsmittels 12 zu verhindern, dass sich die Zugmittel 8 unkontrolliert abwickeln können. Das Sicherungsmittel 24 ist über eine federbelastete und die Straffheit des Sicherungsmittels 24 gewährleistende Umlenkrolle 26 zu der Antriebstrommel 18 geführt, auf der es ebenso wie das Antriebsmittel 12 endseitig fixiert ist und bei Drehung der Antriebstrommel 18 gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit wie das Antriebsmittel 12 aufgewickelt wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Antriebseinheit in axialer Richtung, wobei auch eine radiale Tiefe T der Aufnahmebereiche 6 für die Zugmittel 8 erkennbar ist, die in dem dargestellten Beispiel etwa 25% des Radius (0,5 D_A) des Antriebsbereichs 14 beträgt, allerdings auch größer oder kleiner gewählt sein kann, und beispielsweise bis zu 10%, 20%, 30%, 50% oder 75% des Radius des Antriebsbereichs 14 betragen kann. Der Basisdurchmesser d der Aufnahmebereiche 6 ist ebenfalls angegeben.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines mit der Antriebseinrichtung gebildeten Prospektzugs, wobei die Zugmittel 8 über ortsfeste Umlenkrollen 28 geführt sind und eine Lastaufnahmestange 30 tragen.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht, quer zur Drehachse der Wickeltrommel, auf eine Anordnung mehrerer Prospektzüge, von denen drei als manuelle Handkonterzüge 32 mit Gegengewichten 34 ausgeführt sind und ein zwischen zwei Handkonterzügen angeordneter Prospektzug mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit ausgerüstet ist, die sich aufgrund der geringen axialen Baulänge günstig zwischen zwei Handkonterzüge einfügt.

Bezugszeichenliste

2: Wickeltrommel
4: Drehachse
6: Aufnahmebereich
8: Zugmittel (Zugseil)
10: Zwischenwand
12: Antriebsmittel
14: Antriebsbereich
16: Umlenkrolle
18: Antriebstrommel
20: Getriebemotor
24: Sicherungsmittel
26, 28: Umlenkrolle
30: Lastaufnahmestange
32: Handkonterzug
34: Gegengewicht
D: Durchmesser (Breite) von 8
B: Breite (von 6)
T: radiale Tiefe (von 6)
d: Basisdurchmesser (von 6)
D_A: Durchmesser (von 14)

Claims

Antriebseinheit für mindestens ein Zugmittel (8), insbesondere in der Bühnentechnik, mit einer Antriebstrommel (18), einem Getriebemotor (20), einem bandförmigen Antriebsmittel (12), einem bandförmigen Sicherungsmittel (24), mindestens einem Zugmittel (8) und mit einer Wickeltrommel (2), die mindestens einen Aufnahmebereich (6) aufweist, auf dem (jeweils) das auf- oder abwickelbare Zugmittel (8) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass axial benachbart zu dem Aufnahmebereich (6) ein zylindrischer Antriebsbereich (14) auf der Wickeltrommel (2) angeordnet ist, auf dem das auf- oder abwickelbare bandförmige Antriebsmittel (12) aufgenommen ist, das unter Erzeugung eines auf die Wickeltrommel (2) wirkenden Antriebsmoments auf der von dem Getriebemotor (20) antreibbaren Antriebstrommel (18) aufwickelbar oder, die Wickeltrommel (2) freigebend, von der Antriebstrommel (18) abwickelbar ist, wobei auf dem zylindrischen Antriebsbereich (14) der Wickeltrommel (2) das bandförmige Sicherungsmittel (24) aufgenommen ist, das gleichzeitig mit dem Antriebsmittel (12) von der Antriebstrommel (18) aufwickelbar oder von dieser abwickelbar ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeltrommel (2) mindestens einen zylindrischen Aufnahmebereich (6) zum Aufwickeln einer Anzahl von axial nebeneinander liegenden Windungen eines Zugseils (8) aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeltrommel (2) mindestens einen radial verlaufenden, schlitzförmigen Aufnahmebereich (6) aufweist, dessen axiale Breite (B) gleich oder geringfügig größer als ein Durchmesser (D) oder eine Breite des Zugmittels (8) ist, zum Aufnehmen einer Anzahl von in radialer Richtung übereinander liegenden Windungen des Zugmittels (8).
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereiche (6) einen Basisdurchmesser (d) von 0,3 bis 2 m, insbesondere 0,7 bis 1,2 m aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Antriebsbereich (14) einen Durchmesser (D_A) von 0,3 bis 2 m, insbesondere 0,7 bis 1,2 m aufweist.
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (12) ein Stahlband mit einer Breite von 5 bis 50 mm und einer Dicke von 0,05 bis 0,5 mm ist.
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebstrommel (18) ein selbsthemmendes Getriebe und/oder zwei unabhängige Bremsen zugeordnet sind.
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeltrommel (2) mit einer Torsionsspannfeder gekoppelt ist, die die Wickeltrommel (2) entgegen einer das mindestens eine Zugmittel (8) spannenden Drehrichtung vorspannt.
Prospektzug, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Antriebseinheiten nach einem der vorangehenden Ansprüche axial nebeneinander angeordnet sind, insbesondere in Abständen von höchstens 30 cm, höchstens 25 cm oder höchstens 20 cm.