FI71395C

FI71395C - FRAMEWORK FOR THE ORIGINATION OF BEHAVIOR ROOMELSEN HOS EN AXEL

Info

Publication number: FI71395C
Application number: FI845081A
Authority: FI
Inventors: Seppo Sorsa
Original assignee: Ovitor Oy
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-12-19
Also published as: DE3543362A1; FI845081A0; FI71395B; DE8529530U1; FI845081L

Description

71 39571 395

Menetelmä ja laite akselin liikkeen hallitsemiseksi.Method and apparatus for controlling shaft movement.

Förfarande och anordning för att behärska rörelsen hos en axel.For the purposes of this Regulation, the Axel.

Keksinnön kohteena on menetelmä akselin liikkeen hallitsemiseksi vaihteiston tai senkaltaisten välityslaitteiden yhteydessä, missä laitteessa ulosottoakseliin normaalitilanteessa kuorman johdosta kohdistuu vääntömomentti, joka ainakin kahden toisiinsa kytketyn välityselimen kautta kohdistuu edelleen käyttö- tai ohjauslaitteeseen, jolloin välityselimen kanssa rinnakkain samanaikaisesti pyöritetään sen ja/tai ulosotto-akselin suhteen ainakin jonkin verran kiertymään pystyvää turvaelintä, joka normaalikäytössä pysyy olennaisesti kuormittamattomana toiseen välityselimeen ja ulosottoakseliin nähden.The invention relates to a method for controlling the movement of a shaft in connection with a gearbox or similar transmission devices, in which device the output shaft is normally subjected to a torque due to a load which is further applied to the drive or control device via at least two interconnected transmission elements. at least a somewhat rotatable safety member which, in normal use, remains substantially unloaded relative to the second transmission member and the output shaft.

Keksinnön kohteena on myös menetelmän toteuttamiseksi keksitty romahdussuojattu välityslaite kuten vaihteisto, missä on käyttömoottorin pyörittämät ensimmäiset välityselimet tai välityselinsarja, sekä niiden kanssa yhdessä toimivat toiset välityselimet tai välityselinsarja, joiden elimien kautta käyttövoima vääntömomentin muodossa välittyy ulosottoakselille vaikuttamaan kuormaa vastaan, jolloin ainakin yhden toisen välityselimen rinnalla on suhteessa tähän jonkin verran samalla akselilla kiertyväsi asennettu turvaelin sopivasti siten järjestetty, että ensimmäiset välityselimet ova yhteiset sekä toiselle välityselimelle että ainakin yhdelle turvaelimelle.The invention also relates to a collapse-protected transmission device, such as a gearbox, comprising a first transmission means or a set of transmission elements rotated by a drive motor, and second transmission means or a set of transmission means cooperating therewith, through which means a driving force in the form of torque is transmitted with respect to this, a safety member rotatably mounted on the same axis is suitably arranged so that the first transmission members are common to both the second transmission member and the at least one security member.

Hissien, nosto-ovien ja muiden raskaita kuormia siirtävien laitteiden yhteyteen on turvallisuussyistä asennettava laitteet, jotka hallitsevat kuormien liikkeitä myös silloin kun varsinainen koneisto jostain syystä ei toimi. Etenkin tämä koskee sellaisia laitteita, missä siirto- tai nostokoneisto toimii painovoimaa vastaan tilanteissa, missä kuorman vapaa liike voi aiheuttaa vaaraa tai haittaa. Tällöin on liike-nopeuksia pidettävä ennalta määrättävällä sallitulla alueella tai kokonaan estettävä myös silloin kun varsinainen koneisto kulumisen tai muun syyn takia rikkoutuu. Turvajärjestelyn 2 71395 tulee tällöin heikosti huollettunakin toimia moitteettomasti siinä tilanteessa, että se joutuu käyttöön vasta pitkän, normaalia koneistoa kuluttaneen ajanjakson jälkeen.For safety reasons, lifts, lifting doors and other devices for transporting heavy loads must be fitted with devices that control the movement of the loads, even when the actual machinery is not working for some reason. This is especially true for devices where the transmission or lifting mechanism acts against gravity in situations where the free movement of the load can cause danger or inconvenience. In this case, the travel speeds must be kept within a predetermined permissible range or completely prevented even if the actual machinery breaks down due to wear or other reasons. The safety arrangement 2 71395 must then function properly, even if poorly maintained, in the event that it is only put into operation after a long period of consumption of normal machinery.

Turvalaitteina on aikaisemmin käytetty mm. erilaisia tarrai-mia, joita on sijoitettu sopivaan kohtaan siten, että kuorman liikenopeuden ylittäessä tietyn rajan tarrain toimii estäen liikkeen. Tällaiset tarraimet sijaitsevat yleensä erillään varsinaisesta käyttökoneistosta, ja itse tarraimet muodostuvat suhteellisen monimutkaisista rakenteista. Tarraimien lisä-haittana on se seikka, että tarrain toimiakseen normaalisti vaatii kuorman tavallista suuremman nopeuden ennenkuin tarrain lainkaan ryhtyy toimimaan, jolloin itse toimiminenkin vaatii oman aikansa. Täten tarrain ei välittömästi pysty toimimaan häiriön sattuessa. Tämä hitaus aiheuttaa vaaratilanteen koska kuorma pääse vapaasti liikkumaan ennenkuin tarrain voi toimia, jolloin tämä liike pahimmassa tilanteessa voi olla liian pitkä kohtuullista jarrutusmatkaa ja muuta turvallisuutta ajatellen.As safety devices, e.g. various grippers placed in a suitable position so that when the speed of movement of the load exceeds a certain limit, the gripper acts to prevent movement. Such grippers are usually located separately from the actual drive mechanism, and the grippers themselves consist of relatively complex structures. An additional disadvantage of the grippers is the fact that in order for the gripper to operate normally, the load requires a higher speed than usual before the gripper starts to operate at all, in which case the operation itself requires its own time. Thus, the gripper will not be able to operate immediately in the event of a malfunction. This slowness creates a dangerous situation because the load cannot move freely before the gripper can operate, in which case this movement in the worst case may be too long for a reasonable braking distance and other safety.

Joskus tarraimia rakennetaan sellaisiksi, että ne toimivat sen mukaan vaikuttaako kuormaan siirtovoimaa vai ei. Tässäkin tapauksessa on kysymyksessä laitteet, joita ei mielekkäästi voida sijoittaa käyttökoneiston yhteyteen vaan jotka yleensä sijaitsevat kuorman yhteydessä. Huollon ja etenkin asennuksen kannalta on kuitenkin turvalaitteiden sijoitus varsinaisen koneiston yhteyteen suositeltavaa, koska laitteet tällöin muodostavat yhden kokonaisuuden, jonka mitoitus sekä keskitetty asennus ja huolto turvallisuuden kannalta on edullisinta.Sometimes grippers are constructed to operate according to whether or not the load is affected by transmission. In this case, too, these are devices which cannot be meaningfully placed in connection with the drive mechanism but which are usually located in connection with the load. However, from the point of view of maintenance and especially installation, it is recommended to place the safety devices in connection with the actual machinery, because the devices then form a single unit, the dimensioning and centralized installation and maintenance of which is the most economical.

Joskus käytetään turvajarruna erillisiä tai käyttökoneiston yhteyteen rakennettuja lukituslaitteita, jotka toimivat keskipakoisvoiman vaikutuksesta. Laitteissa on tällöin joko jarru-elimet, jotka jarruttavat liikettä määrättyyn, turvalliseksi katsottuun nopeuteen, tai sitten näissä laitteissa on lukitus-elimet jotka lukitsevat kuorman liikkeen täydellisesti kun liikenopeus ylittää säädetyn arvon. Näidenkin laitteiden haittana on niiden hidas toiminta, sekä monimutkainen ja 3 71395 herkkä rakenne, sekä joustamattomuus siinä suhteessa, että ne joko toimivat jarruttaen tai pysäyttäen taikka eivät toimi lainkaan. Tämänkaltainen laite kuvataan esimerkiksi DE-julkaisussa GM 83 20 578, missä laitteessa keskipakoisvoiman ylittäessä määrätyn arvon seuraa liikkeen lukitus erillisiä luki-tuselimiä käyttäen.Sometimes separate or built-in locking devices operated by the centrifugal force are used as safety brakes. The devices then have either brake means which brake the movement to a certain speed, which is considered safe, or these devices have locking means which lock the movement of the load completely when the speed exceeds the set value. The disadvantages of these devices are also their slow operation, as well as their complex and 3 71395 sensitive structure, as well as their inflexibility in that they either operate with braking or stopping or do not work at all. Such a device is described, for example, in DE publication GM 83 20 578, in which a device, when the centrifugal force exceeds a certain value, is followed by a locking of the movement using separate locking means.

Tunnetaan myös turvajärjestelyltä, missä yhdistetään kahden erillään toimivan akselin, hammaspyörän tai muun elimen liikkeet siten, että kuormaa kantavan akseliston liikettä verrataan siitä erillään toimivan rinnakkaiselimen liikkeeseen. Turvajarrutus tapahtuu tällöin siinä tilanteessa, että kuorma esimerkiksi akselin murtumisen takia vapaasti pudotessaan aiheuttaa turva-akselistossa liikkeen, joka poikkeaa siitä liikkeestä, jota nostokoneisto samanaikaisesti saisi aikaan. Näissä laitteissa itse kuorman jarrutustapahtuma seuraa eri tunnettuja menetelmiä käyttäen.It is also known from a safety arrangement in which the movements of two separately operating axles, gears or other members are combined so that the movement of the load-bearing axle assembly is compared with the movement of a separate parallel member. The safety brake then takes place in such a situation that the load, when dropped freely due to a broken axle, for example, causes a movement in the safety axle system that differs from the movement that the lifting mechanism would simultaneously produce. In these devices, the load braking event itself is monitored using various known methods.

Tunnetaan esimerkiksi DE-julkaisusta 26 35 612 vintturi-järjestelmä kaivoksia varten, missä käyttömoottorissa on kaksi akselin ulosottoa. Toinen ulosotto liittyy vintturin varsinaiseen käyttöpyörästöön, ja toiseen ulosottoon on liitetty erillinen vertailupyörästö. Vertailupyörästön jakosuhde käyttöpyörästöön verrattuna on sellainen, että vertailupyöräs-töön liittyvä vintturin nostorumpuun kytketty akseli normaalitilanteessa pyörii samalla nopeudella kuin nostorumpu käyttö-pyörästön pyörittämättä. Vertailupyörästössä on elin joka vertaa käyttökoneiston toiminnasta peräisin olevaa liikettä kuorman kautta kulkevan akselin liikkeeseen, jolloin näiden liikkeiden esimerkiksi käyttöpyörästön rikkoutumisesta johtuva suhteellinen erotus rekisteröidään ja aiheuttaa nostorumpuun liittyvän erillisen jarrun toiminnan. Tämänkaltainen rakenne on monimutkainen ja hankalasti toteutettava, sekä vaatii erillisen laitteiston jarruineen.For example, a winch system for mines is known from DE 26 35 612, in which the drive motor has two shaft outlets. The second outlet is connected to the actual drive gear of the winch, and a separate reference gear is connected to the second outlet. The split ratio of the reference gear compared to the drive gear is such that the shaft connected to the winch lifting drum associated with the reference gear normally rotates at the same speed as the lifting drum without rotating the drive gear. The reference gear has a member which compares the movement from the operation of the drive mechanism with the movement of the axle passing through the load, whereby the relative difference of these movements due to, for example, a drive gear failure is recorded and causes a separate brake action. This type of structure is complex and difficult to implement, and requires separate hardware with brakes.

Tunnetaan myös esimerkiksi DE-julkaisuista 22 22 503 ja 24 17 623 sellaisia turvajärjestelyltä, missä käytetään hyväksi sellaisia voiman tai liikkeen välityselimiä, jotka 4 71395 pyöriäkseen edellyttävät että jokin elimiin liitetty toinen elin kuten akseliin kytketty hammaspyörä tai kierukka käytettynä pyörii mukana. Toisen elimen käyttöelimenä on tällöin varsinaisen käyttöelimen kanssa rinnakkain moottoriin kytketty välitys, joka on rakenteeltaan sellainen, että yhteys käyttö-moottoriin mekaanisesti katkeaa kuormituksen siirtyessä turva-pyörästölle. Tällöin itsepidättyväksi rakennettu välitys estää vapaan putoamisliikkeen. Näidenkin rakenteiden haittana on monimutkaisuus useine kalliine työstöpintoineen. Useimmiten turvavälitys on siten järjestetty, että se aina toimii varsinaisen välityksen kanssa rinnakkain vaikkakin varsinaista kuormaa kantamatta. Tästä seuraa että monimutkainen turva-välitys itse kuluu mikä saattaa aiheuttaa sekä vaaratekijän että tarpeetonta kitkaa.It is also known, for example from DE 22 22 503 and 24 17 623, from a safety arrangement which utilizes force or motion transmitting means which, in order to rotate 4 71395, require that another member connected to the members, such as a gear or helical gear connected to the shaft, rotate when used. The drive member of the second member is then a transmission connected to the motor in parallel with the actual drive member, which is structured in such a way that the connection to the drive motor is mechanically broken when the load is transferred to the safety gear. In this case, the transmission built as self-restraint prevents free fall movement. The disadvantage of these structures is also the complexity with its many expensive machining surfaces. In most cases, the safety transmission is arranged in such a way that it always works in parallel with the actual transmission, even without carrying the actual load. As a result, the complex safety transmission itself wears out, which can cause both a hazard and unnecessary friction.

Erityisenä haittana kaikissa mainituissa ratkaisuissa on etenkin se seikka, että turvalaitteen toiminta täydellisesti estää kuorman liikkeen. Tämä on sinänsä henkilöturvallisuusmielessä riittävä ominaisuus, mutta tämä johtaa myös siihen, että esimerkiksi ovi saattaa jäädä pakkasella pitkäksi ajaksi auki-asentoon, tai hissi saattaa jäädä kerroksien väliin kunnes laite ulkoapäin mekaanisesti kytketään pois toiminnasta.A particular disadvantage of all the solutions mentioned is, in particular, the fact that the operation of the safety device completely prevents the movement of the load. This in itself is a sufficient feature in terms of personal safety, but it also means that, for example, the door may remain in the open position for a long time in the cold, or the elevator may remain between floors until the device is mechanically switched off from the outside.

Keksinnön tarkoituksena on siten aikaansaada yksinkertainen, varsinaisen käyttökoneiston yhteyteen rakennettavissa oleva varmatoiminen turvajärjestely, missä kuorma yksinkertaisella tavalla turvalaitteen toiminnasta riippumatta hätätilanteessa poikkeusjärjestelyin on ajettavissa joka näkökohdan kannalta turvalliseen asentoon.The object of the invention is thus to provide a simple, reliable safety arrangement which can be built in connection with the actual drive mechanism, in which the load can be driven to a safe position in all respects in an emergency in a simple manner, regardless of the operation of the safety device.

Keksinnön mukaan tämä toteutetaan kuten oheisissa patenttivaatimuksissa on esitetty.According to the invention, this is carried out as set out in the appended claims.

Keksinnön mukaisessa laitteessa pyöritetään vaihteiston ensimmäisen välityselimen kanssa rinnakkain turvaelintä, joka normaalikäytössä pysyy olennaisesti kuormittamattomana toiseen välityselimeen nähden. Keksinnön mukaan siirretään ulosotto-akselin ja välityselimen välinen vääntömomentti vasta häiriö- 5 71395 tilanteessa ainakin pääosiltaan välityseliroistä turvaelimen välitettäväksi tämän samalla kiertyessä suhteessa välitys-elimeen ja/tai ulosottoakseliin. Tämä tapahtuu keksinnön erään sovellutuksen mukaan siten, että voimaa siirtävä komponentti vasta turvaelimen toimiessa kytketään kuormaa kantavaan yhteyteen toisen välityselimen kanssa.In the device according to the invention, a safety member is rotated in parallel with the first transmission member of the gearbox, which in normal use remains substantially unloaded relative to the second transmission member. According to the invention, the torque between the output shaft and the transmission element is only transmitted in the event of a fault, at least mainly from the transmission elements, for transmission by the safety element as it rotates relative to the transmission element and / or the output shaft. According to an embodiment of the invention, this takes place in such a way that the force-transmitting component is connected to the load-bearing connection with the second transmission element only when the safety element is in operation.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi on keksitty oheisissa patenttivaatimuksissa esitetty romahdussuojattu välityslaite, missä on käyttömoottorin pyörittämät ensimmäiset välityselimet, sekä niiden kanssa yhdessä toimivat toiset välityselimet, joiden elimien kautta käyttövoima vääntömomen-tin muodossa välittyy ulosottoakselille vaikuttamaan kuormaa vastaan. Välityslaitteessa on ainakin yhden toisen välitys-elimen rinnalla suhteessa tähän jonkin verran samalla akselilla kiertyvästi asennettu turavelin, joka on sopivasti siten järjestetty, että ensimmäiset välityselimet ovat yhteiset sekä toiselle välityselimelle että ainakin yhdelle turvaelimelle. Keksinnön tunnusomaisen piirteen mukaan turavelin tai turva-elinsarja pystyy välittämään kuormitusta välityselimen sijasta tai sen kanssa rinnakkain, jolloin turvaelimen toiminnasta aiheutuu siirtoelimien välityksellä toiminnan ilmaisu ja/tai käyttöelimen tai välityksen ohjaus ja/tai akselin liikkeen muutos normaalista poikkeavaksi.In order to implement the method according to the invention, a collapse-protected transmission device according to the appended claims is provided, comprising first transmission members rotated by a drive motor and second transmission members cooperating therewith, through which means a driving force in the form of torque is transmitted to the output shaft. The transmission device has, alongside the at least one second transmission member, a safety roller rotatably mounted relative to this somewhat on the same axis, which is suitably arranged so that the first transmission members are common to both the second transmission member and the at least one security element. According to a characteristic feature of the invention, the safety member or set of safety members is able to transmit a load instead of or in parallel with the transmission member, whereby the operation of the safety member causes the detection of operation and / or control of the drive member or transmission and / or shaft movement.

Seuraavassa kuvataan keksinnön erään sovellutuksen mukainen laite kuvioiden valaisemana.The device according to an embodiment of the invention will now be described with reference to the figures.

Kuvio 1 esittää leikkauksen keskinnön sovellutuksen mukaisesta välityksestä, missä käytetään hyväksi kierukkavaihdetta, jaFigure 1 shows a sectional view of a transmission according to an embodiment in which a helical gear is utilized, and

Kuvio 2 esittää akselin suunnassa katsottuna kuviossa 1 esitetyn laitteen siirtoelintä.Figure 2 shows an axial view of the transfer member of the device shown in Figure 1.

Kuvatussa keksinnön vaihdesovellutuksessa on ei-näytettyyn runkoon laakeroitu ulostuloakseli 1 ja siihen kiilalla 2 sovitettu kierukkapyörä 3. Kierukkapyörää 3 pyörittää akseliin 1 nähden poikittain laakeroitu kierukka 4, joka on ei-näytetyn 6 71395 moottorin käyttämä. Keksinnön mukaan on akselille 1 siirtyvästä sovitettu turvaelimenä toimiva toinenkin pyörä, romahdusta estävä kierukkapyörä 5, jonka hampaat ovat lomituksessa kierukan 4 hampaiden kanssa. Kuvatussa tapauksessa vastaa kierukkapyörä 5 hampaittensa mitoitukselta kierukkapyörää 3, jolloin ne edullisesti valmistetaan rinnakkain jo jyrsimis-vaiheessa, ja kuvatussa sovellutuksessa ovat molemmat kieruk-kapyörät 3 ja 5 vierekkäin ja rinnakkain yhteydessä kierukkaan 4. Kierukkapyörä 5 on kuitenkin tässä sovellutuksessa kieruk-kapyörään 3 verrattuna jonkin verran väljästi yhteydessä akselin 1 kanssa. Kierukkapyörällä 3 jotenkuten tarkkaan sovitetun kiilan 2 sijasta käytetään välityksessä huomattavasti väljempää sovitusta niin, että kierukkapyörä 5 ei voi välittää kuormitusta akselin 1 ja kierukan 4 välillä niin kauan kuin kierukkapyörä 3 tiivin sovituksensa puitteissa toimii normaalisti. Keksinnön erään toisen sovellutuksen mukaan saavutetaan turvapyörän 5 ja akselin 1 välinen väljyys taas siten, että turvapyörän 5 hampaat ovat kierukkapyörän 3 hampaita sopivasti väljemmät siten, että turvapyörän 5 hampaat eivät normaalikäytössä lainkaan kosketa kierukan 4 hampaita. Tällä ratkaisulla saavutetaan käytännössä täydellinen turvalaitteiden kulumattomuus, mikä määrätyissä tapauksissa voi olla edullista.In the described gear embodiment of the invention there is an output shaft 1 mounted on a body not shown and a helical wheel 3 fitted to it by a wedge 2. The helical wheel 3 is rotated by a helical bearing 4 mounted transversely to the shaft 1 and driven by a motor 6 71395 not shown. According to the invention, a second wheel acting as a safety member is arranged on the shaft 1, an anti-collapse helical wheel 5, the teeth of which interleave with the teeth of the helical 4. In the illustrated case, the helical gear 5 corresponds in size to the helical gear 3 in terms of the dimensions of its teeth, in which case they are preferably manufactured in parallel already in the milling stage, and in the described embodiment both loosely connected to the shaft 1. Instead of a wedge 2 somehow precisely fitted to the helical wheel 3, a much looser fit is used in the transmission so that the helical wheel 5 cannot transmit a load between the shaft 1 and the helical 4 as long as the helical wheel 3 operates normally within its tight fit. According to another embodiment of the invention, the play between the safety wheel 5 and the shaft 1 is again achieved so that the teeth of the safety wheel 5 are suitably looser than the teeth of the helical wheel 3 so that in normal use the teeth of the safety wheel 5 do not touch the helical teeth 4. This solution achieves virtually complete wear of the safety devices, which in certain cases can be advantageous.

Turvapyörän 5 hampaat on sopivasti tehty normaalikierukka-pyörän 3 hampaita kovemmasta materiaalista, ja molempien kierukkapyörien 3 ja 5 hampaat on mitoitettu riittävällä varmuudella yksin kestämään ulostuloakselille sallitun enim-mäiskuorman. Edullisessa suoritusmuodossa normaali kierukka-pyörä 3 on valmistettu pronssista, jolla saavutetaan edullisia kitkaolosuhteita sopivasti teräksiseen kierukkaan 4 nähden. Romahdusta estävä turvapyörä 5 voi taas edullisesti olla valmistettu teräksestä, joka sinänsä mahdollistaa suuren lujuuden. Sovellutuksessa, missä kierukkapyörän 5 hampaiden mitoitus on kierukkapyörän 3 hampaita väljempi, teräksiset turvapyörän 5 hampaat eivät kuluta kierukkaa 4, koska turva-pyörä 5 tässä sovellutuksessa ei normaalisti lainkaan osallistu vaihteen toimintaan. Tällöin turvapyörän 5 hammastus voi 7 71395 olla pinnaltaan suhteellisen karkea toiminnan silti kärsimättä .The teeth of the safety wheel 5 are suitably made of a material harder than the teeth of the normal helical wheel 3, and the teeth of both helical wheels 3 and 5 are dimensioned with sufficient certainty alone to withstand the maximum permissible load on the output shaft. In a preferred embodiment, the normal helical wheel 3 is made of bronze, which achieves favorable friction conditions suitably with respect to the steel helical 4. The anti-collapse safety wheel 5 can again advantageously be made of steel, which in itself enables high strength. In an application where the dimensioning of the teeth of the helical wheel 5 is looser than the teeth of the helical wheel 3, the steel teeth of the safety wheel 5 do not wear the coil 4, because the safety wheel 5 in this application does not normally participate in the operation of the gear. In this case, the toothing of the safety wheel 5 can be 7 71395 with a relatively rough surface without still suffering from operation.

Keksinnön mukaan turvapyörä 5 pääsee jonkin verran kiertymään suhteessa akseliin 1 ja kierukkapyörään 3. Akselille 1 on kiilalla 7 sovitettu akselin suunnassa siirtyvä kytkinlaippa 6, jota akselilla 1 olevaan jousivasteeseen 8 tukeutuvat puristus jouset 9 painavat turvapyörää 5 vastaan. Turvapyörän 5 väljä kiertoliike suhteessa akseliin 1 ja samalla kytkin-laippaan 6 on mahdollista siten, että yksi tai useampi laipasta 6 turvapyörän 5 kehänsuuntaisesti pitkänomaiseen loveen 10 ulottuva kytkintappi 11 pääsee vapaasti liikkumaan lovissa 10 niiden päätyosiin 12 saakka. Suhteellisen kiertoliikkeen suuruus määräytyy näin ollen lovien 10 pituudesta, ja kiertoliike pidetään sopivasti pienenä romahdussuojän mahdollisimman nykäyksetöntä toimintaa ajatellen.According to the invention, the safety wheel 5 can be rotated somewhat relative to the shaft 1 and the helical wheel 3. The shaft 1 is fitted with a wedge 7 with an axially displaceable clutch flange 6 pressed against the safety wheel 5 by compression springs 9 supported on a spring stop 8 on the shaft 1. The loose rotation of the safety wheel 5 relative to the shaft 1 and at the same time to the clutch flange 6 is possible so that one or more clutch pins 11 extending from the flange 6 to the circumferentially elongate notch 10 of the safety wheel 5 can move freely in the notches 10 up to their end portions 12. The magnitude of the relative rotation is thus determined by the length of the notches 10, and the rotation is suitably kept small for the most jerky operation of the collapse guard.

Turvapyörä 5 toimii siten estäen ulosottoakselin 1 vapaata liikettä ja näin kuorman putoamista siinäkin tapauksessa, että normaali kierukkapyörä 3 kulumisen tai muun syyn takia rikkoutuu niin, että se ei enää pysty välittämään ulosottoakselilla 1 vallitsevaa vääntömomenttia kierukalle 4. Täten kulumisesta aiheutuva kierukkapyörän 3 yhden tai useamman hampaan katkeaminen ei johda siihen että esimerkiksi kuormana oleva nosto-ovi pääse vapaasti putoamaan.The safety wheel 5 thus acts to prevent the free movement of the output shaft 1 and thus the load to fall even if the normal helical wheel 3 breaks due to wear or other cause so that it can no longer transmit the torque prevailing on the output shaft 1 to the helix 4. the breakage does not result in the load door, for example, being allowed to fall freely.

Yllä kuvatulla tavalla akselin 1 kuormitus poikkeustilanteessa turvapyörän 5 kautta siirtyy edelleen normaalille käyttöeli-melle, joka kuvatussa tapauksessa on kierukka 4. Turvapyörä 5 toimii siten normaalin koneiston varakoneistona, jolloin toiminta periaatteessa voisi jatkua kunnes turvapyöräkin 5 vastaavalla tavalla kuluu loppuun ja rikkoutuu, jolloin vastaava turvallisuusriski taas syntyy. Tästä syystä tulee turva-pyörän 5 toimiessaan aiheuttaa sellainen ilmaisu tai toiminta, joka estää koneiston jatkuvan käytön. Tällöin voidaan kuitenkin sallia, että koneistoa käytetään valvotusti esimerkiksi käsin tai ohituksen kautta niin että kuorma voidaan saattaa määrättyyn toivottuun asemaan kuten yllä on esitetty. Keksin- 71395 ηδη mukaan tämä ilmaisu tapahtuu siten että kuormamomentin vaikuttaessa turvapyörään 5 tämä samalla jonkin verran siirtyy suhteessa kytkinlaippaan 6 ja/tai normaaliin käyttöpyörään 3, jolloin tämä siirtyminen estää normaalin toiminnan jatkamisen ja aiheuttaa ilmaisun ja/tai kuorman liikkeen jarrutuksen.As described above, the load on the shaft 1 is exceptionally transferred via the safety wheel 5 to a normal drive, which in this case is a helix 4. The safety wheel 5 thus acts as a spare mechanism for normal machinery, so that operation could in principle continue until the safety wheel 5 wears out and breaks down. again arises. For this reason, the operation of the safety wheel 5 must cause an indication or action which prevents the continuous operation of the machinery. In this case, however, it may be permitted for the machinery to be operated in a controlled manner, for example by hand or bypass, so that the load can be brought to a certain desired position as described above. According to the invention 71395 ηδη, this detection takes place in such a way that when the load torque acts on the safety wheel 5, it at the same time shifts somewhat relative to the clutch flange 6 and / or the normal drive wheel 3, thus preventing normal operation and causing detection and / or load braking.

Kuvatussa sovellutuksessa ilmaisu tapahtuu siten, että turva-pyörän lovessa 13 oleva kuula 14 painaa kytkinlevyä 6 jousia 9 vastaan. Lovi 13 on syvyydeltään sellainen, että kuula 14 vain osittain uppoaa siihen, jolloin osa kuulasta 14 ulottuu turva-pyörän 5 kytkinlevyyn 6 suunnatun pinnan ohitse kytkinlevyssä olevaan loveen 16, jonka loven ainakin yksi pohjapinta sopivasti on kalteva. Normaalitilanteessa kuula 14 on osittain uponneena molempiin loviin. Kuvatussa sovellutuksessa lovi 13 on jonkin verran soikea niin, että turvapyörä 5 ja kuula 14 suhteessa toisiinsa hieman voivat liikkua kehän suunnassa silti työntymättä loven 13 reunoja vastaan. Täten voidaan loven 13 muodolla vaikuttaa laitteen ilmaisuherkkyyteen. Kuormituksen vaikutus akselin 1 suhteen kehän suunnassa kiinteän kytkinlevyn 6 ja kiertyvän turvapyörän 5 välillä aiheuttaa sen, että kuula 14 toisaalta loven 13 reunaa vastaan ja toisaalta loven 16 kaltevaa osaa vastaan työntää kytkinlevyn 6 akselin 1 suuntaisesti. Tämä aksiaalinen siirtymä välittyy kuvatussa sovellutuksessa kytkinlevyyn 6 liitetyn akselissa 1 olevassa porauksessa 17 sijaitsevan välitapin 18 ja vivun 19 kautta esimerkiksi sähköiselle kytkimelle joka katkaisee virransyötön käyttömoottorille. Kuvatussa tapauksessa välitys on itsepidättyvä, jolloin tehonsyötön loppuessa akselin 1 liikekin estyy.In the illustrated embodiment, the detection takes place in such a way that the ball 14 in the notch 13 of the safety wheel presses the clutch plate 6 against the springs 9. The depth of the notch 13 is such that the ball 14 only partially sinks into it, whereby a part of the ball 14 extends past the surface directed to the clutch plate 6 of the safety wheel 5 into a notch 16 in the clutch plate, at least one bottom surface of which is suitably inclined. Normally, the ball 14 is partially submerged in both notches. In the illustrated embodiment, the notch 13 is somewhat oval so that the safety wheel 5 and the ball 14 can move slightly relative to each other in the circumferential direction without still protruding against the edges of the notch 13. Thus, the shape of the notch 13 can affect the detection sensitivity of the device. The effect of the load on the axis 1 in the circumferential direction between the fixed clutch plate 6 and the rotating safety wheel 5 causes the ball 14 to push against the edge of the notch 13 and against the inclined part of the notch 16 parallel to the axis 1. In the described embodiment, this axial displacement is transmitted via an intermediate pin 18 and a lever 19 located in the bore 17 in the shaft 1 connected to the clutch plate 6, for example to an electrical switch which cuts off the power supply to the drive motor. In the case described, the transmission is self-restraining, whereby the movement of the shaft 1 is prevented at the end of the power supply.

Käyttämällä ohisyöttöä käyttömoottorille on kuitenkin mahdollista edelleen pyörittää akselia 1 normaalin käyttömoottorin ja turvapyörän 5 välityksellä. Ohisyöttö on helposti järjestettävissä sellaiseksi, että ohisyöttö on mahdollista esimerkiksi vain kerran tai vain valvotuissa olosuhteissa, varo-laitteiden toimiessa jne, jolloin vahingonvaaraa ei synny.However, by using a bypass to the drive motor, it is still possible to rotate the shaft 1 via a normal drive motor and a safety wheel 5. The bypass can be easily arranged in such a way that the bypass is possible, for example, only once or only under controlled conditions, with the operation of safety devices, etc., so that there is no risk of damage.

9 713959 71395

Itsepidättyvän välityksen sijasta voidaan käyttää myös toisenlaista välitystä esimerkiksi niin, että turvapyörän 5 toiminnasta johtuva ilmaisu aiheuttaa erillisen jarruelimen toiminnan. Tällöin kuvatussa sovellutuksessa esitetty kierukka-kie-rukkapyöräyhdistelmä 4-3 keksinnön periaatteiden mukaan on korvattavissa muunlaisellakin välityksellä, jolloin laite soveltuu esimerkiksi turvalaitteeksi tavanomaisien suorien hammaspyörävälityksien yhteyteen.Instead of the self-restraining transmission, another type of transmission can also be used, for example so that the detection due to the operation of the safety wheel 5 causes the operation of a separate braking member. In this case, the helical-helical gear combination 4-3 presented in the described embodiment can be replaced by other means according to the principles of the invention, whereby the device is suitable, for example, as a safety device in connection with conventional direct gear transmissions.

Turvapyörän 5 väljyyden mitoituksella suhteessa sen rinnalla olevaan normaalin pyörään 3 ja/tai ilmaisulaitteiden toimintaan voidaan vaikuttaa turvalaitteen herkkyyteen. Kuvatussa sovellutuksessa vastaa turvapyörän 5 hammastus väljyydeltään normaalin pyörän 3 hampaiden väljyyttä, jolloin herkkyys määräytyy ilroaisinelinten 13 ja 14 väljyydestä suhteessa turva-pyörään. Turvapyörä 5 rupeaa normaalipyörän 3 kulumisen myötä toimimaan tämän kanssa rinnakkain, jolloin häiriöilmaisu tulee siinä vaiheessa kun normaalipyörän 3 kuluminen on edennyt niin pitkälle, että määrätty osa kuormitusmomentista on siirtynyt turvapyörälle 5. Pahimmassa tapauksessa normaalin pyörän yhden tai useamman hampaan katkeaminen aiheuttaa koko kuormituksen siirtymistä kerralla turvapyörään. Toisessa sovellutuksessa on taas itse turvapyörän 5 hammastus niin väljä, että turvapyörä 5 toimii ainoastaan silloin kun normaalin käyttöpyörän 3 hammastus murtuu. Tällöin turvapyörä 5 voi olla hyvinkin karkearakenteinen, koska se toimii vain kerran häiriötilannetta kohti. On myös mahdollista järjestää näiden molempien ratkaisutapojen välimuoto, missä kulutusta ilmaistaan erillisellä, molempien pyörien 3, 5 suhteen kiertyvän ilmaisupyörän kautta, jolloin turvapyörä 5 viime kädessä toimii varmistuksena murtumista vastaan, mutta ilmaisupyörä esitetyllä tai muulla tavalla aiheuttaa kulumisilmaisun jo aikaisemmassa vaiheessa.By measuring the play of the safety wheel 5 in relation to the normal wheel 3 adjacent to it and / or the operation of the detection devices, the sensitivity of the safety device can be affected. In the illustrated embodiment, the toothing of the safety wheel 5 corresponds in width to the space of the teeth of a normal wheel 3, whereby the sensitivity is determined by the space of the iliac members 13 and 14 relative to the safety wheel. The wear of the safety wheel 5 begins to work in parallel with the wear of the normal wheel 3, whereby the fault indication comes at the stage when the wear of the normal wheel 3 has progressed so that a certain part of the load torque has been transferred to the safety wheel 5. In the worst case . In another embodiment, the toothing of the safety wheel 5 itself is so loose that the safety wheel 5 only works when the toothing of the normal drive wheel 3 breaks. In this case, the safety wheel 5 can be very coarse-grained, since it operates only once per disturbance situation. It is also possible to provide an intermediate form of both solutions, where the wear is detected by a separate detection wheel rotating relative to both wheels 3, 5, whereby the safety wheel 5 ultimately acts as a breakage against breakage, but the detection wheel

Kuvatussa sovellutuksessa on ilmaisua välittävä välitappi 18 viety akselin 1 läpi sille puolelle joka on suunnattu akselin 1 ulosottopuolelta poispäin. Välitappi 18 voidaan myös viedä akselin 1 ulosottopuolelle suoraan ohjaamaan esimerkiksi 10 71 395 erillisiä jarruelimiä. Tämä ratkaisu on edullinen etenkin siinä tapauksessa että välityslaite sellaisenaan ei ole itse-pidättyvä. Vastaavasti voidaan sekä ilmaisu että edellä kuvattu jarrutus järjestää toimimaan suoraan kytkinkappaleesta 6 laitetta . ympäröivän rungon sisällä sopivasti niin, että kytkinlevy 6 sellaisenaan toimii kitkajarruna runkoon sovitettua kitkapintaa vastaan. Tämänkaltainen ratkaisu yhdistettynä ilmaisu- tai ohjauskytkimeen saa aikaan toiminnan, missä pitkäaikaisesta kulumisesta johtuva kuorman siirtyminen turvapyörään 5 aiheuttaa ilmaisun, mutta hampaan äkillinen katkeaminen taas automaattisesti saa aikaan jarrutuksen erillisen jarrun toimesta. Tämä jarru on silloin edullisesti siten järjestetty, että kuorman putoamisnopeus vähenee sallittavaan arvoon käyttökoneistosta riippumatta.In the illustrated embodiment, the intermediate intermediate pin 18 is passed through the shaft 1 to the side facing away from the output side of the shaft 1. The intermediate pin 18 can also be led directly to the output side of the shaft 1 to guide, for example, 10 71 395 separate brake members. This solution is advantageous especially if the transmission device as such is not self-restraining. Correspondingly, both the detection and the braking described above can be arranged to operate directly from the clutch body 6 devices. inside the surrounding frame suitably so that the clutch plate 6 as such acts as a friction brake against the friction surface fitted to the frame. Such a solution, in combination with a detection or control switch, provides an operation where the transfer of the load to the safety wheel 5 due to prolonged wear causes detection, but the sudden rupture of the tooth automatically automatically causes braking by a separate brake. This brake is then preferably arranged in such a way that the rate of fall of the load is reduced to an acceptable value, regardless of the drive mechanism.

Claims

11 71 395

A method for controlling the movement of a shaft in connection with gearboxes or similar transmission devices, wherein the output shaft (1) is normally subjected to a torque due to a load which is further applied to the drive via at least two interconnected transmission members (3, 4), the transmission member (3) and / or a safety member (5) capable of at least some rotation relative to the output shaft (1), which in normal use remains substantially unloaded relative to the second transmission member (4) and the output shaft (1), characterized in that the torque between the output shaft (1) and the transmission member (4) in the event of a fault, at least for the most part, the safety element (5) is moved from the transmission means (3) for transmission as it rotates relative to the transmission element (4) and / or the output shaft (1).

Method according to Claim 1, characterized in that the actual operation of the safety element (5) in the gearbox corresponds to the transmission element (3) but the force-transmitting component is connected to the load-bearing connection to the second transmission element (4) only when the safety element (5) operates in the event of a fault. (3) within and / or in the event of a failure is controlled by controlling the operation of the actuating or braking member according to the indication of the relative rotation of the safety member (5).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the force on the drive due to the load is transmitted in the event of a fault via safety elements (5, 6, 11) which allow partial free movement of the axle (1) under load before the load torque is completely transmitted through the shaft (1). 1) and the drive, the free movement component being transmitted to provide an indication of the operation of the safety wheel (5) and / or the control of the drive and / or the mechanical brake of the transmission, suitably preventing the free recurrence of controlled movement.

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the movement of the shaft (1) is controlled by means of the braking element of the self-locking gear unit (4, 5) and / or the transmission and suitably by switching off the power supply.

5. Collision-protected transmission device comprising first transmission members (4) or a series of transmission members rotated by the drive motor, and second transmission members (3) or a series of transmission members cooperating therewith, through the members (3, 4) of which the drive force is transmitted to the output shaft (1) to act against a load, the safety member (5) being rotatably mounted on the same axis relative to the at least one second transmission member (3), suitably arranged so that the first transmission members (4) are common to both the second transmission member (3) and the at least one security member (5); ), characterized in that the safety member or set of safety members (5, 6, 11) is able to transmit a load instead of or in parallel with the transfer member (3), whereby the operation of the set of safety members (5, 6, 11) causes the transfer members (13, 14, 16, 18) by means of an indication of operation and / or control of the actuator or transmission and / or a change in the movement of the shaft (1) from abnormal.

Transmission device according to Claim 5, characterized in that the safety element set and (5, 6, 11) are arranged loosely in the circumferential direction of the shaft (1) so that the safety element set (5, 6, 11) is in the torque transmitting torque due to the actual load. in communication between the shaft (1) and the actuator only when at least one member of the series has rotated under the action of a load relative to the other members of the series (5, 6, 11) and / or to the shaft and / or other transmission members (3), thereby indicating rotation - suitably an axial transition of the member (6, 18, 19) to the position causing the detection and / or controlling the actuators and / or the individual brakes.

Transmission device according to one of the preceding claims 5 or 6, characterized in that the second transmission element is a toothed wheel (3) and the safety element is a toothed wheel (5) suitably arranged adjacent to and concentric with it, the teeth of which are suitably the actual transmission wheel (3). looser and / or harder than the teeth, the teeth of both wheels being suitably self-retaining in interleaving with the teeth of the same gear or helix (4) acting as a first transmission member.

Transmission device according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the device has a clutch plate (6) arranged non-rotatably but axially displaceable on the shaft (1) as a means of transmitting the torque of the safety wheel (5) and detecting its operation, wherein the safety wheel (5) and between the clutch plate (6) there are clutch members (10, 11) with a circumferential clearance at least with respect to the second member {5, 6), and spring members (9) for pressing the clutch plate (6) against the safety wheel (5), and suitably having a clutch plate ( 6) and a transfer member (14) mounted between the safety wheel (5) is intended to cause the clutch plate (6) to move axially (1) relative to the safety wheel (5) when a torque acts between the clutch plate (6) and the safety wheel (5).

Transmission device according to Claim 8, characterized in that the safety wheel (5) and / or the clutch plate (6) have circumferential grooves (10) which are acted upon by one or more clutch pins (11) in the opposite member (6, 5), forming at least in the second direction between the fixed coupling shaft (1) and the toothing of the safety wheel (5), and that the transfer member is suitably a ball fitted in an notch (16) on at least one opposite member (5, 6) which presses the clutch plate (6) out of its notch (16) ) and associated 14 71 395 intermediate pins (18) in the direction of the axis (1), cutting off the power supply to the drive and / or controlling the operation of the brake members.

Transmission device according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that the clutch plate (6) or a part thereof as such forms at least one part of a mechanical brake, the device body having friction surfaces cooperating with the clutch plate (6).