WO2022003078A2 - Handhebezeug - Google Patents

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WO2022003078A2
WO2022003078A2 PCT/EP2021/068109 EP2021068109W WO2022003078A2 WO 2022003078 A2 WO2022003078 A2 WO 2022003078A2 EP 2021068109 W EP2021068109 W EP 2021068109W WO 2022003078 A2 WO2022003078 A2 WO 2022003078A2
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WO
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drive
wheel
load
worm
chain
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/068109
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English (en)
French (fr)
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WO2022003078A3 (de
Inventor
Jürgen Weingärtner
Original Assignee
Weingaertner Juergen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weingaertner Juergen filed Critical Weingaertner Juergen
Publication of WO2022003078A2 publication Critical patent/WO2022003078A2/de
Publication of WO2022003078A3 publication Critical patent/WO2022003078A3/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/12—Chain or like hand-operated tackles with or without power transmission gearing between operating member and lifting rope, chain or cable
    • B66D3/16—Chain or like hand-operated tackles with or without power transmission gearing between operating member and lifting rope, chain or cable operated by an endless chain passing over a pulley or a sprocket
    • 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
    • B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
    • B66D5/12—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes with axial effect
    • B66D5/14—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes with axial effect embodying discs
    • 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
    • B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
    • B66D5/18—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes for generating braking forces which are proportional to the loads suspended; Load-actuated brakes
    • B66D5/22—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes for generating braking forces which are proportional to the loads suspended; Load-actuated brakes with axial effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/10—Arrangements or devices for absorbing overload or preventing damage by overload

Definitions

  • the invention relates to a hand hoist with a drive wheel which is manually rotatable, in particular by means of a drive train element, such as a drive chain, a drive belt, a drive rope or the like.
  • a drive train element such as a drive chain, a drive belt, a drive rope or the like.
  • the rotation of the drive wheel is converted into a rotation of a motion-coupled or drive-coupled load wheel in order to raise or lower a load by means of a truck element, for example a load chain, a load rope or a load belt.
  • Such hand hoists are known.
  • DE 1256 859 A describes a manual hoist that can be operated using a ratchet or ratchet.
  • a load pressure brake is available.
  • the load pressure brake has a brake nut which engages with an internal thread in an external thread of a drive shaft.
  • the brake nut is taken along when the ratchet is moved as long as the torque does not exceed a set threshold value.
  • the torque is transmitted via the threaded connection between the brake nut and the drive shaft.
  • DE 1200 500 A discloses a hoist with a drive shaft that can be driven manually or by an electric motor.
  • the load pressure brake present there is designed as a drum brake.
  • Expandable brake shoes have a friction lining which is coaxially enclosed by a brake drum.
  • plate spring assemblies which spread the brake shoes and cause a braking effect by pressing against the brake drum when the drive shaft is not experiencing any torque on the drive side. This will hold a load.
  • the inclined disc spring assemblies are aligned and the braking effect is released.
  • Hand hoists are often large and bulky. This is due to the fact that it must be structurally prevented that a maximum hand force that can be applied is not exceeded.
  • the applicable safety regulations also have a high safety factor that must be taken into account.
  • a large gear ratio is required, which can be up to 100, for example (for a nominal load of 3 tons).
  • the effort involved in turning the drive wheel, for example using a tension element is therefore enormous. If a drive train element is used for driving, with a gear ratio of 100, for example, 300 meters of the drive train element would have to be moved over the drive wheel in order to achieve a lifting height of 3 meters. This takes a lot of time, especially in the case of manual actuation, and quickly tires the operator. [0005]
  • load limiters are sometimes also installed, which cause the drive wheel to slip from a certain load or at a certain torque.
  • a hand hoist has a first drive wheel and a second drive wheel arranged next to it.
  • the drive wheels are of different sizes and thus cause differently large gear ratios between the respective drive wheel and a load wheel that is drive-coupled to it and by means of the rotation of which a load can be moved.
  • the first drive wheel has two first side walls which are arranged at a distance from one another. Between the two first side cheeks, the first drive wheel has a first circumferential surface which extends in the circumferential direction. The circumferential surface and the two first side walls delimit a first receiving space for receiving a longitudinal section of a drive train element with which the first or the second drive wheel can be actuated or rotated.
  • the drive train element is preferably a drive chain. Alternatively, a drive belt or a drive cable could also be used as the pulling element be used.
  • the second drive wheel Analogously to the first drive wheel, the second drive wheel has two second side cheeks and a second circumferential surface arranged between them, which extends in the circumferential direction.
  • a second receiving space for receiving the longitudinal section of the drive train element is set up adjacent to the second circumferential surface and between the second side cheeks.
  • the first circumferential surface has a first diameter.
  • the second circumferential surface has a second diameter.
  • the first and the second circumferential surface are each arranged concentrically around a common longitudinal axis along which a drive shaft extends. Both drive wheels are non-rotatably connected to the drive shaft.
  • the drive shaft is also drive-coupled to the load wheel, in particular by means of a transmission.
  • the load wheel is rotatably mounted about an axis of rotation. As it rotates, the load wheel can drive a load traction element, for example a load chain, a load belt or a load rope, and thereby move a load, in particular raise or lower it.
  • the first side cheek of the first drive wheel which is arranged immediately adjacent to the smaller second drive wheel, has a circumferential recess.
  • the circumferential recess extends in the circumferential direction in an angular range of, for example, at least 20 to 50 degrees.
  • the angular range is preferably less than 60 to 70 degrees.
  • the angular range can be large from 40 degrees to 50 degrees.
  • the drive train element can be guided out of the first receiving area into the second receiving area.
  • the drive tension element can gradually be taken over by the second drive wheel and finally guided exclusively over the second drive wheel.
  • the translation of the manual hoist can be changed quickly and easily.
  • the second drive wheel can be used to move very low loads or to carry out movements without a load, since less length of the drive train element has to be guided over the second drive wheel than over the first drive wheel for the same path of movement of the load.
  • the first drive wheel is actuated or rotated via the drive train element.
  • the first circumferential surface is preferably laterally exposed or accessible in the area of the circumferential recess.
  • the first side wall does not protrude radially beyond the first circumferential surface. A rest on the first circumferential surface The section of the drive train element can thus be led out through the circumferential recess without first being lifted in the first receiving space and guided over the first side cheek.
  • Means are preferably arranged in the first receiving space and / or in the second receiving space to secure the drive tension element in a form-fitting manner, so that a relative movement between the drive tension element and the relevant first or second drive wheel is avoided.
  • a drive chain is preferably used as the drive train element.
  • receiving pockets arranged next to one another in the circumferential direction can be provided for a respective lying chain link of the drive chain.
  • the chain link extends essentially in a plane which is oriented tangentially to the circumferential direction.
  • the receiving pocket is delimited by radial flanks which secure the lying chain link against movement in the circumferential direction relative to the drive wheel.
  • the specific design of the receiving pocket can vary.
  • the receiving pocket does not have to be completely enclosed in the circumferential direction and / or at right angles thereto in an axial direction, but can also be delimited by separate radial projections.
  • the receiving pockets in the first receiving space and / or in the second receiving space which are arranged directly adjacent in the circumferential direction, are each connected to one another via a connecting recess.
  • An upright chain link of the drive chain can engage in the connecting recess.
  • a standing chain link essentially extends in one plane, which is aligned at right angles to the longitudinal axis of the drive shaft.
  • the circumferential recess has a length in the circumferential direction which corresponds to at least the length of 2 chain links of the drive chain.
  • the circumferential recess can have a circumferential length that corresponds at most to the length of 4-5 chain links of the drive chain.
  • the drive coupling between the drive shaft and the load wheel takes place by means of a transmission which has a self-locking effect.
  • the self-locking effect of the gearbox allows movement to be transmitted from the drive shaft via the gearbox to the load wheel, whereas conversely, a transfer of movement from the load wheel via the gearbox to the drive shaft is prevented.
  • the self-locking effect can be achieved through a sufficiently low degree of efficiency and / or high gear ratios and / or moments of inertia.
  • the gear can be designed as a worm gear or have a worm gear stage.
  • the helix angle of the worm thread is smaller than the effective angle of the friction cone.
  • the gear is designed as a worm gear and has a worm connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft.
  • the worm meshes with one or two worm wheels.
  • Each worm wheel is non-rotatably connected to the load wheel.
  • each worm wheel can be designed as a crown wheel. This allows an angular gear to be formed.
  • the longitudinal axis of the drive shaft is preferably aligned at right angles to the axis of rotation.
  • the worm can be arranged between the two worm gears. Additionally or alternatively, the load wheel can be arranged between the two worm wheels.
  • Each worm wheel can preferably be deflected or moved parallel to the axis of rotation.
  • the deflection parallel to the axis of rotation can be done by elastic deformation of the worm wheel.
  • each worm wheel can, for example, be arranged on a load shaft or on one or more bolts or pins in a rotationally fixed and axially displaceable manner.
  • a splined shaft connection or a polygonal shaft connection or another shape of the connection point deviating from the circular contour between the at least one worm wheel and the load shaft or the pins or bolts can be used.
  • the worm wheel On a rear side facing away from the worm, the worm wheel can have a friction surface which lies opposite a braking surface.
  • the braking surface is preferably arranged on a housing of the hand hoist.
  • a load torque acting on the load wheel is less than a predetermined torque threshold value
  • the load torque reaches the torque threshold value or if it becomes greater than the torque threshold value, the friction surface and the braking surface are pressed against one another and rotation of the load wheel about the axis of rotation is braked or blocked.
  • the maximum permissible load on the load wheel can be prevented from being exceeded and the manual force to be exerted by an operator when turning the first or second drive wheel can thereby be limited.
  • a load pulling element is guided over the load wheel, for example a load chain, a load belt or a load rope.
  • Means are preferably arranged on the circumferential surface of the load wheel in order to secure the truck element in a form-fitting manner, so that a relative movement between the truck element and the load wheel is avoided.
  • a load chain is preferably used as the truck element.
  • the load wheel can be set up for use with a load chain and can have receiving pockets, arranged next to one another in the circumferential direction around the axis of rotation, for in each case a lying chain link of the load chain.
  • the load wheel can thus be made very small and compact.
  • the hand hoist is preferably set up for chain tensions of the load chain of 200 MPa to 300 MPa and in particular 250 MPa.
  • the radius on which the load chain rolls on the load wheel can be between 10 mm and 30 mm, for example mm. This radius depends in particular on the wire diameter and the number of receiving pockets.
  • the first diameter of the first drive wheel is preferably 2-4 times as large as the second diameter of the second drive wheel.
  • the diameters of the drive wheels indicate the respective diameter of the circular path along which the drive train element extends when it is guided over the relevant drive wheel.
  • Another aspect of the invention relates to the design of the load brake, as already mentioned above. This aspect can also be used regardless of whether one or two drive wheels are used. If there is only one drive wheel, the circumferential recess can be omitted, since then no shifting of the drive train element from one drive wheel to the other drive wheel is necessary.
  • the hand hoist according to the second aspect of the invention therefore has at least one drive wheel which is connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft.
  • a worm gear designed as a bevel gear establishes a drive connection between the drive shaft and a load wheel.
  • the worm gear has a worm connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft as well as at least one worm wheel designed as a crown wheel, which meshes with the worm.
  • the at least one worm wheel is non-rotatably connected to the load wheel.
  • On a rear side facing away from the worm, the at least one worm wheel has a friction surface. The friction surface faces a braking surface arranged on a housing of the hand hoist.
  • FIG. 1 shows a schematic basic illustration of an exemplary embodiment of a manual hoist with a view in the direction of an axis of rotation about which a load wheel of the manual hoist is rotatably arranged
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of the principle of the manual hoist from FIG. 1 in a view at right angles to the axis of rotation
  • Figure 3 shows two drive wheels, a drive shaft and a worm wheel of the hand hoist according to Figures 1 and 2 in a schematic side view
  • FIG. 4 shows a worm wheel, designed as a crown wheel, of the manual hoist according to FIGS. 1 and 2 in a schematic side view
  • FIG. 5 shows a cross section through a tooth of the toothing of the worm wheel from FIG. 4 according to the section line
  • FIG. 6 shows a basic illustration of the tooth engagement between the toothing of the worm and the toothing of the worm wheel as long as a load torque is less than a torque threshold value
  • FIG. 7 shows a basic illustration of the meshing of the teeth of the worm and the worm wheel when the load torque on the load wheel is at least as large as a predetermined torque threshold value
  • Figure 8 is a perspective view of an embodiment of a load wheel that is set up for use with a load chain
  • FIG. 9 shows the load wheel according to FIG. 8 in a sectional view at right angles to the axis of rotation D and
  • FIGS. 10 and 11 each show a basic representation for the shifting of a drive train element from one drive wheel to the other drive wheel in each case Hand hoist according to FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 1 and 2 an exemplary embodiment of a manual hoist 15 is illustrated schematically in the manner of a block diagram.
  • the hand hoist 15 has a housing 16.
  • the housing 16 can be positioned at a desired height to lift an underlying load.
  • the housing 16 has, for example, a hook 17 by means of which the housing 16 of the hand hoist
  • the hook 17 can be moved and in particular rotatable on the housing
  • the hand hoist 15 has a drivable load wheel 18.
  • the load wheel 18 is rotatably mounted about an axis of rotation D. A direction that is aligned parallel to the axis of rotation D is referred to as the axial direction A.
  • the load wheel 18 can, for example, be arranged on a load shaft 19 in a rotationally fixed manner.
  • the load shaft 19 extends along the axis of rotation D and is rotatably supported in the housing 16. As illustrated by way of example in FIG. 2, the load shaft 19 can be rotatably arranged at its two opposite ends via a pivot bearing 20 in the housing 16.
  • the pivot bearings 20 are preferably designed as roller bearings.
  • the load wheel 18 has receiving pockets 23, arranged next to one another in the circumferential direction U around the axis of rotation D, for one horizontal chain link 24 of the load chain 22.
  • the horizontal chain link 24 extends essentially in a plane that is tangential to the circumferential direction U.
  • Two receiving pockets 23 of the load wheel 18, which are directly adjacent in the circumferential direction U, are connected via a connecting recess 25 of the load wheel 18, into which an upright chain link 26 of the load chain 22 can engage.
  • the chain links 24, 26 are therefore supported in the circumferential direction U against a relative movement relative to the load wheel 18 and are held in a form-fitting manner.
  • Radial projection 27 protrude.
  • Each upright chain link 26 is arranged between two radial projections 27 and supported in the circumferential direction U. The radial projections 27 thus delimit the connecting recess 25.
  • Each receiving pocket 23 is delimited in the circumferential direction U on both sides by two outer radial projections 28 which are arranged at a distance from one another in the axial direction A.
  • a horizontal chain link 24, viewed in the circumferential direction U, is supported on both sides on two outer radial projections 28 in each case.
  • the receiving pockets 23 or the connecting recesses 25 do not have to be designed to be completely closed all round. It is sufficient if the chain links 24, 26 are sufficiently supported in the circumferential direction U in order to prevent the load chain 22 from slipping. Other configurations of the load wheel 18 are also possible in order to correspondingly support the chain links 24, 26 in the circumferential direction U.
  • the load wheel 18 has exactly three receiving pockets 23 and thus also three connecting cutouts 25.
  • the load wheel 18 can be made very small and compact and preferably has an effective radius of 10 mm to 30 mm and preferably about 24-25 mm, along which the horizontal chain links 24 move.
  • the effective diameter d L of the load wheel 18 is illustrated schematically in FIG. It corresponds approximately to twice the distance between a center plane through a chain link 24 located in the receiving pocket 23 and the axis of rotation D.
  • the load wheel 18 is drivingly connected to a drive shaft 31 via a transmission 32.
  • the drive shaft 31 is non-rotatably connected to at least one drive wheel and, according to the example, to a first drive wheel 33 and a second drive wheel 34.
  • the transmission 32 has a non-changeable ratio which is greater than one, for example by at least an order of magnitude.
  • the gear ratio between the first drive wheel 33 and the load wheel 18 is set via the gear 32 so that the manual force or the drive torque on the first drive wheel 33 is not exceeded with the maximum permissible load that can be lifted .
  • two drive wheels 33, 34 which can be driven by means of a drive train element 35 or are rotatable about a longitudinal axis L are provided.
  • the two drive wheels 33, 34 are arranged directly adjacent to one another.
  • the first drive wheel 33 is arranged between the housing 16 and the second drive wheel 34.
  • the two drive wheels 33, 34 are non-rotatably connected to one another and, in the exemplary embodiment, sit non-rotatably on the common drive shaft 31, which extends along the longitudinal axis L.
  • a direction parallel to the longitudinal axis L is referred to as the longitudinal direction R.
  • the longitudinal direction R is oriented at right angles to the axial direction A, so that the longitudinal axis L and the axis of rotation D are also oriented at right angles to one another.
  • a rotation of the drive wheels 33, 34 is converted into a rotary movement of the load wheel 18 via the transmission 32 in order to lift a load.
  • the drive wheels 33, 34 are made to rotate via the drive train element 35.
  • the drive train element 35 is preferably a drive chain 36.
  • other drive train elements 35 such as a drive belt or a drive cable, could also be used.
  • the first drive wheel 33 has two disk-shaped or ring-shaped first side cheeks 37, which are arranged in the longitudinal direction R at a distance from one another.
  • the first drive wheel 33 has a first circumferential surface 38 between the two first side cheeks 37.
  • the first side cheeks 37 protrude radially to the longitudinal axis L beyond the first circumferential surface 38, so that adjacent to the first circumferential surface 38 and between the first side cheeks 37
  • the first receiving space 39 is formed for a section of the drive chain 36.
  • receiving pockets 40 are arranged adjacently in the circumferential direction around the longitudinal axis L for each lying chain link 41 of the drive chain 36 available.
  • a horizontal chain link 41 of the drive chain 36 extends in a plane which is oriented essentially tangentially to the circumferential direction about the longitudinal axis L.
  • Two directly adjacent receiving pockets 40 are connected to one another via a connecting recess 42 for a standing chain link 43 of the drive chain 36.
  • An upright chain link 43 extends essentially in a plane which is oriented at right angles to the longitudinal axis L.
  • a section of the drive chain 36 which rests on the circumferential surface 38 has horizontal chain links 40 which engage in an associated receiving pocket 40 and has upright chain links 43 which engage in an associated connecting recess 42.
  • the chain links 41, 43 can be supported in the circumferential direction around the longitudinal axis L by means of depressions or projections radially to the longitudinal axis L, which limit the receiving pockets 40 or the connecting recesses 42, so that the drive chain 36 is prevented from slipping through.
  • the first circumferential surface 38 has a first diameter dl.
  • This first diameter d1 is the effective diameter along which a section of the drive chain 36 moves when it is in contact with the first circumferential surface 38.
  • the first diameter d1 can thus correspond to twice the distance of a center plane through a horizontal chain link 41 from the longitudinal axis L.
  • the second drive wheel 34 is designed analogously to the first drive wheel 33. It has disc-shaped or ring-shaped second side cheeks 45 arranged at a distance in the longitudinal direction R.
  • the second drive wheel 34 has a second circumferential surface 46 between the second side cheeks 45. Between the two second side cheeks 45 and the second A second receiving space 47 for a section of the drive chain 36 is formed on the circumferential surface 46.
  • the second drive wheel 34 Analogously to the first drive wheel 33, has receiving pockets 40 for horizontal chain links 41 and connecting recesses 42 for vertical chain links 43, which are arranged next to one another in the circumferential direction around the longitudinal direction L.
  • the second circumferential surface 46 of the second drive wheel 34 has an effective second diameter d2 which is smaller than the first diameter d1.
  • the effective second diameter d2 is, for example, twice the distance from a center plane through a chain link 41 arranged in a receiving pocket 40 from the longitudinal axis L.
  • the first diameter d1 can be a factor of 2-4 larger than the second diameter d2.
  • An operator can drive the hand hoist 15 by rotating the first drive wheel 33 or the second drive wheel 34.
  • the drive chain 36 is guided over the relevant drive wheel 33, 34 and a rotation about the longitudinal axis L is caused by pulling on the drive chain 36, this rotary movement being converted into a rotary movement of the load wheel 18 via the gear 32.
  • both the first drive wheel 33 and the second drive wheel 34 are present.
  • the first drive wheel 33 has a circumferential recess 48 in the first side cheek 37, which is arranged directly adjacent to the second drive wheel 34.
  • the circumferential recess is completely open radially to the longitudinal axis to the outside.
  • the first side wall 37 is broken through by the circumferential recess and the first receiving space 39 is accessible from the side (in the longitudinal direction R).
  • the circumferential recess 48 is illustrated schematically in FIGS. 1 and 3 and can best be seen in FIGS. 10 and 11.
  • the first side cheek 37 preferably does not protrude or protrudes only insignificantly radially beyond the first circumferential surface 38.
  • the first receiving space 39 is laterally accessible in the longitudinal direction R.
  • the circumferential recess 48 has a circumferential length in a circumferential direction around the longitudinal axis L which corresponds at least to the length of two or three interconnected chain links of the drive chain 36.
  • the angular range along which the circumferential recess 48 extends in the first side wall 37 can be, for example, 30 to 50 degrees.
  • the drive chain 36 can be folded over from the first receiving space 39 of the first drive wheel 33 into the second receiving space 47.
  • the drive wheels 33, 34 are rotated about the longitudinal axis L, for example counterclockwise, as is shown by way of example in FIGS. 10 and 11.
  • the drive chain 36 is guided out of the first receiving space 39 through the circumferential recess 48, for example, when the circumferential recess 48 is approximately at the level of the longitudinal axis L or below.
  • the section of the drive chain 36 led out of the first receiving space 39 can then be introduced into the second receiving space 47 of the second drive wheel 34 with continued rotation.
  • the drive chain 36 can also be shifted from the second drive wheel 34 to the first drive wheel 33.
  • the drive chain is guided through the circumferential recess 48 into the first receiving space 39 when the circumferential recess 48 is located below or at the level of the longitudinal axis L. If the drive wheels 33, 34 are then rotated further about the longitudinal axis, the length portion of the drive chain 36 that is guided over the first drive wheel 33 increases, while the length portion that is guided over the second drive wheel 34 decreases .
  • the drive chain 36 can easily be shifted from one drive wheel 33 or 34 to the other drive wheel 34 or 33 in each case.
  • the first drive wheel 33 with the larger first diameter dl can be used for lifting larger loads.
  • the second drive wheel 34 can be used, for example, when the load chain 22 is moving with a low load. Due to the smaller gear ratio from the second drive wheel 34 to the load wheel 18 compared to the ratio from the first drive wheel 33 to the load wheel 18, the manual hoist 15 can be operated without fatigue for moving the load chain 22 without load or with a low load enables. Nevertheless, the safe lifting or lowering of larger loads is ensured by using the first drive wheel 33.
  • an overload safety device or a load pressure brake is provided via the transmission 32.
  • This second aspect can be used regardless of whether one or more drive wheels 33, 34 are present. If there is only one drive wheel, the circumferential recess 48 can be omitted.
  • the gear 32 providing overload protection has a self-locking effect.
  • the transmission of a rotary movement from the drive shaft 31 to the load shaft 19 is permitted via the gear 32, while the transmission of a rotary movement from the load shaft 19 to the drive shaft 31 is prevented.
  • the gear 32 in the exemplary embodiment is designed as a worm gear 55, which is preferably implemented in the form of an angular gear 56.
  • the worm gear 55 includes a worm 57 which is connected to the drive shaft 31 in a rotationally fixed manner.
  • the worm 57 is arranged rotatably about the longitudinal axis L together with the drive shaft 31.
  • the worm 57 has external teeth with a tooth 58 extending in the form of a helix around the longitudinal axis L.
  • the outer diameter of the tooth 58 decreases from the center of the worm 57 to both axial ends of the worm 57. This gives the screw 57 a convex and / or spherical outer contour. This facilitates the meshing of the tooth 58 of the worm 57 with a toothing 59 a worm wheel 60 of the worm gear 55.
  • the worm gear 55 has at least one worm wheel 60, two worm wheels 60, preferably of identical design, being present in the exemplary embodiment.
  • the worm gears 60 are arranged at a distance from one another in the axial direction A and are non-rotatably connected to the load shaft 19 (FIG. 2).
  • the worm gears 60 are in engagement with the worm 57 in an engagement area 61 (FIG. 1). There the tooth 58 of the worm 57 engages the toothing 59 of the respective worm wheel.
  • each worm wheel 60 is designed in the form of a crown wheel 62.
  • the toothing 59 of each worm wheel 60 has teeth 63 arranged next to one another in the circumferential direction U around the axis of rotation D along an annular surface.
  • a tooth gap 64 is formed between two teeth 63 immediately adjacent in the circumferential direction U around the axis of rotation D (FIG. 4).
  • In the engagement area 61 at least one section of the tooth 58 of the worm 57 engages in an associated tooth gap 64 and is preferably in contact with both teeth 63 adjacent to the tooth gap 64. It is also possible for several sections of the tooth 58 to engage several adjacent tooth gaps 64 in the engagement area 61.
  • FIG. 5 the section through a tooth 63 of the worm wheel 60 or of the crown wheel 62 along the section line VV in FIG. 4 is illustrated schematically. It points to its head area assigned to the screw 57 a concave, circular arc-shaped recess 65.
  • the radius of the circular arc-shaped course of the recess 65 can be adapted to the radius of the core of the worm 57, from which the helical tooth 58 of the worm 57 rises.
  • a tooth 63 of the worm wheel 60 can have curved flanks and taper towards the tooth tip (FIGS. 6 and 7).
  • the tooth 58 of the worm 67 can have curved flanks in a section at right angles to the longitudinal axis L and taper towards its tooth tip (FIGS. 3, 6 and 7).
  • the worm 57 is arranged in the axial direction A between the worm wheels 60.
  • the longitudinal axis L preferably runs within a plane which is oriented at right angles to the axis of rotation D and passes through the load wheel 18 in the middle.
  • the worm gears 60 designed as crown gears 62 have a friction surface 70 on their respective rear side 69, which faces away from the worm 57.
  • the friction surface 70 of each worm wheel 60 faces a braking surface 71.
  • the braking surface 71 is arranged on the housing 16.
  • the braking surface 71 can be formed directly by a wall surface of the housing 16.
  • a braking body can be attached to the housing 16, which has the braking surface 71. It is also possible to arrange several brake bodies and / or brake surfaces 71 distributed around the axis of rotation D in the circumferential direction U.
  • the worm wheels 60 can be deflected and / or moved in the axial direction A.
  • the Worm gears are urged in the axial direction A by a pretensioning device 72 towards the worm 57 and are displaced against the force of the pretensioning device in the event of an overload.
  • the prestressing device can have disk spring assemblies which are directly or indirectly supported on the one hand on the housing 16 and on the other hand on the worm wheel 60.
  • the pretensioning device 72 can have two plate spring assemblies which each pretension one of the worm gears 60 in the direction of the worm 57.
  • the worm wheels 60 can be arranged immovably on the load shaft 19 in the axial direction A. They can be dimensioned in such a way that, in the event of an overload, elastic deformation occurs at the respective engagement area 61 and the worm wheel 60 can be elastically deformed or deflected in the axial direction A.
  • one or more pins or bolts extending in the axial direction A can be used, each of which connects a worm wheel 60 to the load wheel 18.
  • the worm gears 60 can be mounted axially displaceably on the pins or bolts and pretensioned in the direction of the worm 57 by means of the pretensioning device 72.
  • the worm wheels 60 can be axially immovable or immovable and can be deflected in the axial direction A by elastic deformation in the event of an overload in order to generate a braking effect.
  • the hand hoist 15 is designed for certain loads or load torques ML about the axis of rotation D when a tensile force F acts on the load chain 22 as a result of the load (FIG. 2). If the load torque ML is less than a specified torque threshold value, which describes the maximum permissible load, no braking effect is achieved.
  • the friction surface 70 of each worm wheel 60 does not lie against the associated braking surface 71, or only with a negligibly small force.
  • the shifting of the teeth in the axial direction A is illustrated schematically in FIGS. 6 and 7.
  • the situation is illustrated in FIG. 6 as long as the load torque ML is less than the predetermined torque threshold value.
  • a section of the tooth 58 of the worm 57 engages in a tooth gap 64 between two teeth 63 of the worm wheel 60 and, according to the example, can also be in contact with the two adjacent teeth 63.
  • the worm wheel 60 is deflected or moved in the axial direction and as a result the section of the tooth 58 of the worm 57 engages less deeply Tooth gap 64 a.
  • the flank steepness and / or contour of the tooth 58 or the teeth 63 is selected so that a shift in the axial direction A can take place when the torque threshold value is reached.
  • the exact geometry of the tooth flanks can be determined experimentally or by simulation, depending on further parameters. As is illustrated in the preferred exemplary embodiment described here, the two aspects of the invention can be combined with one another. It is also possible to use the two aspects independently of one another.
  • the invention relates to a hand hoist 15 which can ensure simple and safe operation and a compact structure.
  • the hand hoist 15 has at least one drive wheel 33, 34 which is driven by a gear 32 is connected to a load wheel 18.
  • two drive wheels 33, 34 are connected to one another in a rotationally test manner and can be rotated about a longitudinal axis L via a drive train element 35, in particular a drive chain 36.
  • Each drive wheel 33, 34 has a groove-shaped receiving space 39, 47.
  • the groove-shaped receiving space 39 of the drive wheel 33 which is larger in diameter, is open in a circumferential section through a circumferential recess 48 to the smaller drive wheel 34.
  • the drive train element 35 can be passed through this circumferential recess 48 and thereby a shifting from one drive wheel to the other drive wheel can take place.
  • the transmission 32 can form a load pressure brake.
  • the gear 32 can preferably be designed as a worm gear 55 and / or an angular gear 56.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Handhebezeug (15), das eine ein fache und sichere Bedienung und einen kompakten Aufbau gewährleisten kann. Das Handhebezeug (15) weist wenigstens ein Antriebsrad (33, 34) auf, das über ein Getriebe (32) mit einem Lastrad (18) verbunden ist. Gemäß einem Aspekt sind zwei Antriebsräder (33, 34) drehfest miteinander verbunden und können über ein Antriebszugelement (35), insbesondere eine Antriebskette (36) um eine Längsachse (L) gedreht werden. Jedes Antriebsrad (33, 34) weist einen nutförmigen Aufnahmeraum (39, 47) auf. Der nutförmige Aufnahmeraum (39) des im Durchmesser größeren Antriebsrades (33) ist in einem Umfangsabschnitt durch eine Umfangsaussparung (48) zum kleineren Antriebsrad (34) hin offen. Durch diese Umfangsaussparung (48) kann das Antriebszugelement (35) hindurchgeführt und dadurch ein Umlegen von einem Antriebsrad auf das jeweils andere Antriebsrad erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann das Getriebe (32) eine Lastdruckbremse bilden. Bei dieser Ausführung kann das Getriebe (32) vorzugsweise als Schneckengetriebe (55) und/oder Winkelgetriebe (56) ausgestaltet sein.

Description

Handhebezeug
[0001] Die Erfindung betrifft ein Handhebezeug mit einem Antriebsrad, das manuell drehbar ist, insbesondere mittels eines Antriebszugelements, wie etwa einer Antriebskette, einem Antriebsriemen, einem Antriebsseil oder dergleichen. Die Drehung des Antriebsrades wird in eine Drehung eines bewegungsgekoppelten oder antriebsgekoppelten Lastrades um- gesetzt, um mittels eines Lastzugelements, beispielsweise einer Lastkette, einem Lastseil oder einem Lastriemen, eine Last anzuheben oder abzusenken.
[0002] Solche Handhebezeuge sind bekannt. Beispielsweise beschreibt DE 1256 859 A ein Handhebezeug, das über eine Ratsche bzw. Knarre betätigbar ist. Um das Handhebezeug rückschlagfrei auszubilden, ist eine Lastdruckbremse vor- handen. Die Lastdruckbremse weist eine Bremsmutter auf, die mit einem Innengewinde in ein Außengewinde einer Antriebs- welle eingreift. Die Bremsmutter wird mitgenommen, wenn die Ratsche bewegt wird, solange das Drehmoment einen einge- stellten Schwellenwert nicht überschreitet. Das Drehmoment wird über die Gewindeverbindung zwischen der Bremsmutter und der Antriebswelle übertragen. Bei Stillstand der Rat- sche neigt die Last an der Antriebswelle dazu, diese in die entgegengesetzte Richtung zurückzudrehen. Bei einer solchen Drehung verschiebt sich die Bremsmutter axial auf der An- triebswelle und presst Reibbelege der Lastdruckbremse ge- geneinander. Dadurch wird ein unkontrolliertes Bewegen ei- ner Last vermieden. [0003] DE 1200 500 A offenbart ein Hebezeug mit einer Antriebswelle, die manuell oder elektromotorisch angetrie- ben werden kann. Die dort vorhandene Lastdruckbremse ist als Trommelbremse ausgebildet. Aufspreizbare Bremsbacken weisen einen Reibbelag auf, der von einer Bremstrommel koa- xial umschlossen ist. Zwischen den Bremsbacken sind Teller- federpakete vorhanden, die die Bremsbacken aufspreizen und durch das Drücken gegen die Bremstrommel eine Bremswirkung verursachen, wenn die Antriebswelle auf der Antriebsseite kein Drehmoment erfährt. Dadurch wird eine Last gehalten. Sobald an der Antriebswelle antriebsseitig ein Drehmoment anliegt, werden die schräggestellten Tellerfederpakete aus- gerichtet und die Bremswirkung gelöst.
[0004] Handhebezeuge sind oft groß und sperrig. Dies ist darauf zurückzuführen, dass konstruktiv verhindert werden muss, dass eine maximal aufbringbare Handkraft nicht über- schritten wird. Die anzuwendenden Sicherheitsvorschriften weisen zudem einen hohen Sicherheitsfaktor auf, der berück- sichtigt werden muss. Um die Handkraft zu begrenzen und dennoch auch ihre Lasten heben zu können, ist eine große Übersetzung erforderlich, die beispielsweise bis zu 100 be- tragen kann (für eine Nennlast von 3 Tonnen). Der Aufwand für das Drehen des Antriebsrades, beispielsweise über ein Zugelement, wird dadurch enorm groß. Wenn zum Antreiben ein Antriebszugelement verwendet wird, müssten bei einer Über- setzung von 100 beispielsweise 300 Meter des Antriebszu- gelements über das Antriebsrad bewegt werden, um eine Hub- höhe von 3 Metern zu erreichen. Gerade bei einer manuellen Betätigung erfordert dies viel Zeit und ermüdet die Bedien- person sehr schnell. [0005] Zur Begrenzung der manuellen Kraft werden teil- weise auch Lastbegrenzer eingebaut, die ab einer bestimmten Last bzw. bei einem bestimmten Drehmoment ein Durchrutschen des Antriebsrades bewirken.
[0006] Ausgehend davon kann es als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein verbessertes Handhebezeug zu schaf- fen. Insbesondere soll die Bedienung erleichtert werden und/oder eine kompakte Bauform erreicht werden.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Handhebezeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie mit den Merkmalen des Patentanspruches 14 gelöst.
[0008] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist ein Handhebezeug ein erstes Antriebsrad sowie ein daneben ange- ordnetes zweites Antriebsrad auf. Die Antriebsräder sind unterschiedlich groß und bewirken damit unterschiedlich große Übersetzungen zwischen dem jeweiligen Antriebsrad und einem damit antriebsgekoppelten Lastrad, mittels dessen Drehung eine Last bewegt werden kann.
[0009] Das erste Antriebsrad hat zwei erste Seitenwan- gen, die mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen den beiden ersten Seitenwangen weist das erste Antriebsrad eine erste Umfangsfläche auf, die sich in Umfangsrichtung erstreckt. Die Umfangsfläche und die beiden ersten Seiten- wangen begrenzen einen ersten Aufnahmeraum zur Aufnahme ei- nes Längsabschnitts eines Antriebszugelements, mit dem das erste oder das zweite Antriebsrad betätigt bzw. gedreht werden können. Bei dem Antriebszugelement handelt es sich vorzugsweise um eine Antriebskette. Alternativ könnte auch ein Antriebsriemen oder ein Antriebsseil als Zugelement verwendet werden.
[0010] Das zweite Antriebsrad weist analog zum ersten Antriebsrad zwei zweite Seitenwangen und eine dazwischen angeordnete zweite Umfangsfläche auf, die sich in Umfangs- richtung erstreckt. Benachbart zur zweiten Umfangsfläche und zwischen den zweiten Seitenwangen ist ein zweiter Auf- nahmeraum zur Aufnahme des Längsabschnitts des Antriebszu- gelements eingerichtet.
[0011] Die erste Umfangsfläche hat einen ersten Durch- messer. Die zweite Umfangsfläche hat einen zweiten Durch- messer. Die erste und die zweite Umfangsfläche sind jeweils konzentrisch um eine gemeinsame Längsachse angeordnet, ent- lang der sich eine Antriebswelle erstreckt. Beide Antriebs- räder sind drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Die Antriebswelle ist außerdem mit dem Lastrad antriebsgekop- pelt, insbesondere mittels eines Getriebes. Das Lastrad ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Das Lastrad kann bei seiner Drehung ein über das Lastrad geführtes Lastzugele- ment, beispielsweise eine Lastkette, einen Lastriemen oder ein Lastseil, antreiben und dadurch eine Last bewegen, ins- besondere anheben oder absenken.
[0012] Um das Antriebszugelement zur Drehung einer der beiden Antriebsräder wahlweise von einem Antriebsrad oder in das jeweils andere Antriebsrad zu führen, weist die erste Seitenwange des ersten Antriebsrades, die unmittelbar benachbart zum kleineren zweiten Antriebsrad angeordnet ist, eine Umfangsaussparung auf. Die Umfangsaussparung er- streckt sich in Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von beispielsweise zumindest 20 bis 50 Grad. Vorzugsweise ist der Winkelbereich kleiner als 60 bis 70 Grad. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Winkelbereich von 40 Grad bis 50 Grad groß sein.
[0013] Durch die Umfangsaussparung kann das Antriebszu- gelement aus dem ersten Aufnahmebereich heraus in den zwei- ten Aufnahmebereich geführt werden. Bei einer fortgesetzten Drehung der beiden Antriebsräder kann das Antriebszugele- ment nach und nach vom zweiten Antriebsrad übernommen und schließlich ausschließlich über das zweite Antriebsrad ge- führt werden. Umgekehrt ist es auch möglich, das über das zweite Antriebsrad geführte Antriebszugelement aus dem zweiten Aufnahmeraum heraus und durch die Umfangsaussparung in den ersten Aufnahmeraum hinein zu führen. Durch eine fortgesetzte Drehung kann das Antriebszugelement nach und nach vom ersten Antriebsrad übernommen und schließlich aus- schließlich über das erste Antriebsrad geführt werden.
[0014] Somit ist die Übersetzung des manuellen Hebezeugs einfach und schnell änderbar. Beispielsweise kann das zweite Antriebsrad dazu verwendet werden, sehr geringe Las- ten zu bewegen oder Bewegungen ohne Last durchzuführen, da für denselben Bewegungsweg der Last weniger Länge des An- triebszugelements über das zweite Antriebsrad geführt wer- den muss als über das erste Antriebsrad. Beim Heben oder Senken von größeren Lasten wird das erste Antriebsrad über das Antriebszugelement betätigt bzw. gedreht.
[0015] Vorzugsweise ist die erste Umfangsfläche im Be- reich der Umfangsaussparung seitlich frei liegend bzw. zu- gänglich. Im Bereich der Umfangsaussparung ragt die erste Seitenwange radial nicht über die erste Umfangsfläche hin- aus. Ein auf der ersten Umfangsfläche aufliegender Ab- schnitt des Antriebszugelements kann somit durch die Um- fangsaussparung herausgeführt werden, ohne im ersten Auf- nahmeraum zunächst angehoben und über die erste Seitenwange geführt zu werden.
[0016] Vorzugsweise sind im ersten Aufnahmeraum und/oder im zweiten Aufnahmeraum Mittel angeordnet, um das Antriebs- zugelement formschlüssig zu sichern, so dass eine Relativ- bewegung zwischen dem Antriebszugelement und dem betreffen- den ersten oder zweiten Antriebsrad vermieden wird. Vor- zugsweise wird als Antriebszugelement eine Antriebskette verwendet. Bei dieser Ausführung können im ersten Aufnahme- raum und/oder im zweiten Aufnahmeraum in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Aufnahmetaschen für jeweils ein liegendes Ketteglied der Antriebskette vorhanden sein. Bei einem liegenden Kettenglied erstreckt sich das Kettenglied im Wesentlichen in einer Ebene, die tangential zur Umfangs- richtung ausgerichtet ist. Die Aufnahmetasche ist durch ra- diale Flanken begrenzt, die das liegende Kettenglied gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung relativ zum Antriebsrad sichern. Die konkrete Ausgestaltung der Aufnahmetasche kann variieren. Die Aufnahmetasche muss in Umfangsrichtung und/oder rechtwinklig dazu in einer Axialrichtung nicht vollständig umschlossen sein, sondern kann auch durch sepa- rate radiale Vorsprünge begrenzt werden.
[0017] Es ist vorteilhaft, wenn die Aufnahmetaschen im ersten Aufnahmeraum und/oder im zweiten Aufnahmeraum, die in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordnet sind, über jeweils eine Verbindungsaussparung miteinander verbun- den sind. In die Verbindungsaussparung kann ein stehendes Kettenglied der Antriebskette eingreifen. Ein stehendes Kettenglied erstreckt sich im Wesentlichen in einer Ebene, die rechtwinklig zur Längsachse der Antriebswelle ausge- richtet ist.
[0018] Es ist vorteilhaft, wenn die Umfangsaussparung in Umfangsrichtung eine Länge aufweist, die mindestens der Länge von 2 Kettengliedern der Antriebskette entspricht.
Die Umfangsaussparung kann eine Umfangslänge aufweisen, die maximal der Länge von 4-5 Kettengliedern der Antriebskette entspricht .
[0019] Es ist vorteilhaft, wenn die Antriebskopplung zwischen der Antriebswelle und dem Lastrad mittels eines Getriebes erfolgt, das eine Selbsthemmungswirkung aufweist. Die Selbsthemmungswirkung des Getriebes erlaubt eine Bewe- gungsübertragung ausgehend von der Antriebswelle über das Getriebe auf das Lastrad, wohingegen umgekehrt eine Bewe- gungsübertragung vom Lastrad über das Getriebe auf die An- triebswelle unterbunden wird. Die Selbsthemmungswirkung kann durch einen ausreichend geringen Wirkungsgrad und/oder hohe Übersetzungen und/oder Trägheitsmomente erreicht wer- den. Beispielsweise kann das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet sein oder eine Schneckengetriebestufe aufwei- sen. Insbesondere ist dabei der Steigungswinkel des Schne- ckengewindes kleiner als der wirksame Winkel des Reibke- gels.
[0020] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet ist und eine drehfest mit der Antriebswelle verbundene Schnecke aufweist. Die Schne- cke steht mit einem oder mit zwei Schneckenrädern in Ein- griff. Jedes Schneckenrad ist drehfest mit dem Lastrad ver- bunden. [0021] Bei einem Ausführungsbeispiel kann jedes Schne- ckenrad als Kronenrad ausgebildet sein. Dadurch kann ein Winkelgetriebe gebildet werden. Vorzugsweise ist die Längs- achse der Antriebswelle rechtwinklig zur Drehachse ausge- richtet.
[0022] Wenn zwei Schneckenräder vorhanden sind, kann die Schnecke zwischen den beiden Schneckenrädern angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Lastrad zwischen den beiden Schneckenrädern angeordnet sein.
[0023] Vorzugsweise ist jedes Schneckenrad parallel zur Drehachse auslenkbar oder bewegbar. Das Auslenken parallel zur Drehachse kann durch eine elastische Verformung des Schneckenrades erfolgen. Alternativ dazu kann jedes Schne- ckenrad beispielsweise auf einer Lastwelle oder auf einem oder mehreren Bozen oder Stiften drehfest und axial ver- schiebbar angeordnet sein. Dazu kann beispielsweise eine Keilwellenverbindung oder eine Polygonwellenverbindung oder eine andere von der kreisrunden Kontur abweichende Gestalt der Verbindungsstelle zwischen dem wenigstens einen Schne- ckenrad und der Lastwelle bzw. den Stiften oder Bolzen ver- wendet werden.
[0024] Das Schneckenrad kann auf einer der Schnecke ab- gewandten Rückseite eine Reibfläche aufweisen, die einer Bremsfläche gegenüberliegt. Die Bremsfläche ist vorzugs- weise an einem Gehäuse des Handhebezeugs angeordnet.
[0025] Solange ein am Lastrad wirkendes Lastdrehmoment kleiner ist als ein vorgegebener Drehmomentschwellenwert, ist zwischen der Bremsfläche und der Reibfläche vorzugs- weise ein Zwischenraum vorhanden, zumindest wird jedoch auch bei einem Kontakt zwischen der Reibfläche und der Bremsfläche kein Reibmoment oder Bremsmoment in Umfangs- richtung um die Drehachse erzeugt. Erreicht das Lastdrehmo- ment jedoch den Drehmomentschwellenwert oder wird es größer als der Drehmomentschwellenwert, werden die Reibfläche und die Bremsfläche aneinander gedrückt und eine Drehung des Lastrades um die Drehachse wird gebremst bzw. blockiert.
Auf diese Weise kann ein Überschreiten der maximal zulässi- gen Last am Lastrad vermieden und dadurch wiederum die für eine Bedienperson aufzubringende Handkraft beim Drehen des ersten oder zweiten Antriebsrades begrenzt werden.
[0026] Über das Lastrad ist insbesondere ein Lastzugele- ment geführt, beispielsweise eine Lastkette, ein Lastriemen oder ein Lastseil. Vorzugsweise sind an der Umfangsfläche des Lastrades Mittel angeordnet, um das Lastzugelement formschlüssig zu sichern, so dass eine Relativbewegung zwi- schen dem Lastzugelement und dem Lastrad vermieden wird. Bevorzugt wird als Lastzugelement eine Lastkette verwendet. Das Lastrad kann zur Verwendung mit einer Lastkette einge- richtet sein und in Umfangsrichtung um die Drehachse neben- einander angeordnete Aufnahmetaschen für jeweils ein lie- gendes Kettenglied der Lastkette aufweisen.
[0027] Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind genau drei Aufnahmetaschen vorhanden. Das Lastrad kann somit sehr klein und kompakt ausgebildet sein.
[0028] Bevorzugt ist das Handhebezeug für Kettenspannun- gen der Lastkette von 200 MPa bis 300 MPa und insbesondere 250 MPa eingerichtet. Der Radius, auf dem die Lastkette am Lastrad abrollt, kann beispielsweise zwischen 10 mm und 30 mm betragen. Dieser Radius hängt insbesondere vom Draht- durchmesser und der Anzahl der Aufnahmetaschen ab.
[0029] Der erste Durchmesser des ersten Antriebsrades ist vorzugsweise 2-4 Mal so groß wie der zweite Durchmesser des zweiten Antriebsrades. Die Durchmesser der Antriebsrä- der geben den jeweiligen Durchmesser der Kreisbahn an, ent- lang der sich das Antriebszugelement erstreckt, wenn es über das betreffende Antriebsrad geführt wird.
[0030] Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt betrifft die Ausgestaltung der Lastbremse, wie sie vorstehend be- reits erwähnt wurde. Dieser Aspekt kann auch unabhängig da- von eingesetzt werden, ob ein oder zwei Antriebsräder ver- wendet werden. Wenn nur ein Antriebsrad vorhanden ist, kann die Umfangsaussparung entfallen, da dann kein Umlegen des Antriebszugelements von einem Antriebsrad auf das andere Antriebsrad erforderlich ist.
[0031] Das Handhebezeug gemäß dem zweiten Aspekt der Er- findung weist daher wenigstens ein Antriebsrad auf, das drehfest mit einer Antriebswelle verbunden ist. Ein als Winkelgetriebe ausgebildetes Schneckengetriebe stellt eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle und einem Lastrad her. Das Schneckengetriebe weist eine drehfest mit der Antriebswelle verbundene Schnecke sowie wenigstens ein als Kronenrad ausgebildetes Schneckenrad auf, das mit der Schnecke in Eingriff steht. Das wenigstens eine Schnecken- rad ist drehfest mit dem Lastrad verbunden. Auf einer der Schnecke abgewandten Rückseite weist das wenigstens eine Schneckenrad eine Reibfläche auf. Die Reibfläche ist einer an einem Gehäuse des Handhebezeugs angeordneten Bremsfläche zugewandt. [0032] Wie bereits vorstehend geschildert, wird zwischen der Reibfläche und der Bremsfläche kein Bremsmoment er- zeugt, solange das Lastdrehmoment am Lastrad kleiner ist als ein vorgegebener Drehmomentschwellenwert. Vorzugsweise verbleibt dann zwischen der Reibfläche und der Bremsfläche ein Zwischenraum. Erreicht das Lastdrehmoment den Drehmo- mentschwellenwert oder überschreitet es den Drehmoment- schwellenwert wird die Reibfläche an die Bremsfläche ge- drückt und es wird ein Bremsmoment erzeugt. Das Andrücken der Reibfläche gegen die Bremsfläche wird dadurch ermög- licht, dass sich die Verzahnung des Schneckenrades an der Eingriffstelle rechtwinkelig zur Längsachse entlang der Verzahnung der Schnecke verschieben kann. Wenn zwei Schne- ckenräder vorhanden sind, werden die Schneckenräder vonei- nander weg nach außen gedrängt bzw. ausgelenkt bzw. ver- schoben. Durch die Bremswirkung wird das Lastrad und im Idealfall gegen eine Bewegung blockiert.
[0033] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge- ben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeich- nungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
[0034] Figur 1 eine schematische Prinzipdarstellung ei- nes Ausführungsbeispiels eines Handhebezeugs mit Blick in Richtung einer Drehachse, um die ein Lastrad des Handhebe- zeugs drehbar angeordnet ist,
[0035] Figur 2 eine weitere schematische Prinzipdarstel- lung des Handhebezeugs aus Figur 1 in einer Ansicht recht- winklig auf die Drehachse, [0036] Figur 3 zwei Antriebsräder, eine Antriebswelle und ein Schneckenrad des Handhebezeugs gemäß der Figuren 1 und 2 in einer schematischen Seitenansicht,
[0037] Figur 4 ein als Kronenrad ausgebildetes Schne- ckenrad des Handhebezeugs gemäß der Figuren 1 und 2 in ei- ner schematischen Seitenansicht,
[0038] Figur 5 einen Querschnitt durch einen Zahn der Verzahnung des Schneckenrads aus Figur 4 gemäß Schnittlinie
V-V,
[0039] Figur 6 eine Prinzipdarstellung des Zahneingriffs zwischen der Verzahnung der Schnecke und der Verzahnung des Schneckenrades solange ein Lastmoment kleiner ist als ein DrehmomentSchwellenwert,
[0040] Figur 7 eine Prinzipdarstellung des Zahneingriffs der Schnecke und dem Schneckenrad, wenn das Lastmoment am Lastrad mindestens so groß ist wie ein vorgegebener Drehmo- mentschwellenwert,
[0041] Figur 8 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Lastrades, das zur Verwendung mit einer Lastkette eingerichtet ist,
[0042] Figur 9 das Lastrad gemäß Figur 8 in einer Schnittdarstellung rechtwinklig zur Drehachse D und
[0043] Figuren 10 und 11 jeweils eine Prinzipdarstellung für das Umlegen eines Antriebszugelements von einem An- triebsrad auf das jeweils anderen Antriebsrad bei dem Handhebezeug gemäß der Figuren 1 und 2.
[0044] In den Figuren 1 und 2 ist schematisch nach Art eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel eines Hand- hebezeugs 15 veranschaulicht. Das Handhebezeug 15 weist ein Gehäuse 16 auf. Das Gehäuse 16 kann in einer gewünschten Höhe angeordnet werden, um eine darunter befindliche Last anzuheben. Hierzu weist das Gehäuse 16 beispielsweise einen Haken 17 auf, mittels dem das Gehäuse 16 des Handhebezeugs
15 an einer geeigneten Stelle eingehängt werden kann. Der Haken 17 kann bewegbar und insbesondere drehbar am Gehäuse
16 angeordnet sein.
[0045] Zum Anheben einer Last weist das Handhebezeug 15 ein antreibbares Lastrad 18 auf. Das Lastrad 18 ist um eine Drehachse D drehbar gelagert. Eine Richtung, die parallel zur Drehachse D ausgerichtet ist, wird als Axialrichtung A bezeichnet. Zur drehbaren Lagerung kann das Lastrad 18 bei- spielsweise drehfest auf einer Lastwelle 19 angeordnet sein. Die Lastwelle 19 erstreckt sich entlang der Drehachse D und ist drehbar im Gehäuse 16 gelagert. Wie es beispiel- haft in Figur 2 veranschaulicht ist, kann die Lastwelle 19 an ihren beiden entgegengesetzten Enden über jeweils ein Drehlager 20 im Gehäuse 16 drehbar angeordnet sein. Die Drehlager 20 sind vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet.
[0046] Über das Lastrad 18 ist ein Lastzugelement 21 ge- führt, das beispielsgemäß durch eine Lastkette 22 gebildet ist. Um ein Gleiten oder Rutschen der Lastkette 22 über das Lastrad 18 zu vermeiden, weist das Lastrad 18 in Umfangs- richtung U um die Drehachse D nebeneinander angeordnete Aufnahmetaschen 23 für jeweils ein liegendes Kettenglied 24 der Lastkette 22 auf. Das liegende Kettenglied 24 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Ebene, die tangential zur Um- fangsrichtung U ausgerichtet ist. Zwei in Umfangsrichtung U unmittelbar benachbarte Aufnahmetaschen 23 des Lastrades 18 sind über eine Verbindungsaussparung 25 des Lastrades 18 verbunden, in die ein stehendes Kettenglied 26 der Last- kette 22 eingreifen kann. Die Kettenglieder 24, 26 sind da- her in Umfangsrichtung U gegen eine Relativbewegung relativ zum Lastrad 18 abgestützt und werden formschlüssig gehal- ten. Wie es in den Figuren 8 und 9 veranschaulicht ist, kann in jede Aufnahmetasche 23 des Lastrades 18 ein zentra- ler Radialvorsprung 27 hineinragen. Jedes stehende Ketten- glied 26 ist zwischen zwei Radialvorsprüngen 27 angeordnet und in Umfangsrichtung U abgestützt. Die Radialvorsprünge 27 begrenzen somit die Verbindungsaussparung 25.
[0047] Jede Aufnahmetasche 23 ist in Umfangsrichtung U auf beiden Seiten jeweils durch zwei äußere Radialvor- sprünge 28 begrenzt, die in Axialrichtung A mit Abstand zu- einander angeordnet sind. Ein liegendes Kettenglied 24 stützt sich in Umfangsrichtung U betrachtet auf beiden Sei- ten an jeweils zwei äußeren Radialvorsprüngen 28 ab.
[0048] Wie es in den Figuren 8 und 9 zu erkennen ist, müssen die Aufnahmetaschen 23 bzw. die Verbindungsausspa- rungen 25 nicht umlaufend vollständig geschlossen ausgebil- det sein. Es ist ausreichend, wenn die Kettenglieder 24, 26 in Umfangsrichtung U ausreichend abgestützt werden, um ein Durchrutschen der Lastkette 22 zu vermeiden. Auch andere Ausgestaltungen des Lastrades 18 sind möglich, um die Ket- tenglieder 24, 26 in Umfangsrichtung U entsprechend abzu- stützen.
[0049] Bei dem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Lastrad 18 genau drei Aufnahmetaschen 23 und so- mit auch drei Verbindungsaussparungen 25 auf. Dadurch kann das Lastrad 18 sehr klein und kompakt aufgebaut werden und weist vorzugsweise einen wirksamen Radius von 10 mm bis 30 mm und vorzugsweise etwa 24-25 mm auf, entlang dem sich die liegenden Kettenglieder 24 bewegen. Der wirksame Durchmes- ser dL des Lastrades 18 ist in Figur 9 schematisch veran- schaulicht. Er entspricht in etwa dem doppelten Abstand zwischen einer Mittelebene durch ein in der Aufnahmetasche 23 liegendes Kettenglied 24 und der Drehachse D.
[0050] Das Lastrad 18 ist über ein Getriebe 32 mit einer Antriebswelle 31 antriebsverbunden. Die Antriebswelle 31 ist drehfest mit wenigstens einem Antriebsrad und bei- spielsgemäß mit einem ersten Antriebsrad 33 und einem zwei- ten Antriebsrad 34 verbunden. Das Getriebe 32 weist eine nicht veränderbare Übersetzung auf, die größer ist als Eins, z.B. um mindestens eine Größenordnung. Die Überset- zung zwischen dem ersten Antriebsrad 33 und dem Lastrad 18 wird über das Getriebe 32 so eingestellt, dass bei der ma- ximal zulässigen Last, die gehoben werden kann, die Hand- kraft bzw. das Antriebsdrehmoment am ersten Antriebsrad 33 nicht überschritten wird.
[0051] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung sind zwei mittels eines Antriebszugelements 35 antreibbare bzw. um eine Längsachse L drehbare Antriebsräder 33, 34 vorhanden. Die beiden Antriebsräder 33, 34 sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Beispielsgemäß ist das erste An- triebsrad 33 zwischen dem Gehäuse 16 und dem zweiten An- triebsrad 34 angeordnet. Die beiden Antriebsräder 33, 34 sind drehfest miteinander verbunden und sitzen beim Ausfüh- rungsbeispiel drehfest auf der gemeinsamen Antriebswelle 31, die sich entlang der Längsachse L erstreckt. Eine Rich- tung parallel zur Längsachse L wird als Längsrichtung R be- zeichnet. Die Längsrichtung R ist rechtwinklig zur Axial- richtung A ausgerichtet, so dass die Längsachse L und die Drehachse D ebenfalls rechtwinklig zueinander orientiert sind.
[0052] Eine Drehung der Antriebsräder 33, 34 wird über das Getriebe 32 in eine Drehbewegung des Lastrades 18 umge- setzt, um eine Last anzuheben. Die Antriebsräder 33, 34 werden über das Antriebszugelement 35 zur Drehung gebracht. Das Antriebszugelement 35 ist vorzugsweise eine Antriebs- kette 36. Anstelle einer Antriebskette 36 könnten auch an- dere Antriebszugelemente 35, wie ein Antriebsriemen oder ein Antriebsseil verwendet werden.
[0053] Das erste Antriebsrad 33 weist zwei scheibenför- mige oder ringförmige erste Seitenwangen 37 auf, die in Längsrichtung R mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen den beiden ersten Seitenwangen 37 hat das erste Antriebsrad 33 eine erste Umfangsfläche 38. Die ersten Sei- tenwangen 37 ragen radial zur Längsachse L über die erste Umfangsfläche 38 hinaus, so dass benachbart zur ersten Um- fangsfläche 38 und zwischen den ersten Seitenwangen 37 ein erster Aufnahmeraum 39 für einen Abschnitt der Antriebs- kette 36 gebildet ist.
[0054] Im ersten Aufnahmeraum 39 sind beispielsgemäß Mittel vorhanden, um die Antriebskette 36 gegen eine Rela- tivbewegung relativ zum ersten Antriebsrad 33 zu sichern. Hierzu sind beim Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung um die Längsachse L benachbart angeordnete Aufnahmetaschen 40 für jeweils ein liegendes Kettenglied 41 der Antriebskette 36 vorhanden. Ein liegendes Kettenglied 41 der Antriebs- kette 36 erstreckt sich in einer Ebene, die im Wesentlichen tangential zur Umfangsrichtung um die Längsachse L ausge- richtet ist. Zwei unmittelbar benachbarte Aufnahmetaschen 40 sind über eine Verbindungsaussparung 42 für ein stehen- des Kettenglied 43 der Antriebskette 36 miteinander verbun- den. Ein stehendes Kettenglied 43 erstreckt sich im Wesent- lichen in einer Ebene, die rechtwinklig zur Längsachse L ausgerichtet ist. Ein Abschnitt der Antriebskette 36, der an der Umfangsfläche 38 anliegt, weist liegende Kettenglie- der 40 auf, die in eine zugeordnete Aufnahmetasche 40 ein- greifen und weist stehende Kettenglieder 43 auf, die in ei- ner zugeordnete Verbindungsaussparung 42 eingreifen. Durch Vertiefungen bzw. Vorsprünge radial zur Längsachse L, die die Aufnahmetaschen 40 bzw. die Verbindungsaussparungen 42 begrenzen, können sich die Kettenglieder 41, 43 in Umfangs- richtung um die Längsachse L abstützen, so dass ein Durch- rutschen der Antriebskette 36 verhindert ist.
[0055] Die erste Umfangsfläche 38 hat einen ersten Durchmesser dl. Dieser erste Durchmesser dl ist der wirk- same Durchmesser, entlang dem sich ein Abschnitt der An- triebskette 36 bewegt, wenn er an der ersten Umfangsfläche 38 anliegt. Der erste Durchmesser dl kann somit dem doppel- ten Abstand einer Mittelebene durch ein liegendes Ketten- glied 41 von der Längsachse L entsprechen.
[0056] Das zweite Antriebsrad 34 ist analog zum ersten Antriebsrad 33 gestaltet. Es weist in Längsrichtung R mit Abstand angeordnete scheibenförmige oder ringförmige zweite Seitenwangen 45 auf. Zwischen den zweiten Seitenwangen 45 hat das zweite Antriebsrad 34 eine zweite Umfangsfläche 46. Zwischen den beiden zweiten Seitenwangen 45 und der zweiten Umfangsflache 46 ist ein zweiter Aufnahmeraum 47 für einen Abschnitt der Antriebskette 36 gebildet. Analog zum ersten Antriebsrad 33 weist das zweite Antriebsrad 34 in Umfangs- richtung um die Längsrichtung L nebeneinander angeordnete Aufnahmetaschen 40 für liegende Kettenglieder 41 sowie Ver- bindungsaussparungen 42 für stehende Kettenglieder 43 auf.
[0057] Die zweite Umfangsfläche 46 des zweiten Antriebs- rades 34 weist einen wirksamen zweiten Durchmesser d2 auf, der kleiner ist als der erste Durchmesser dl. Der wirksame zweite Durchmesser d2 ist beispielsweise der doppelte Ab- stand einer Mittelebene durch ein in einer Aufnahmetasche 40 angeordnetes liegendes Kettenglied 41 von der Längsachse L.
[0058] Der erste Durchmesser dl kann um den Faktor 2-4 größer sein als der zweite Durchmesser d2.
[0059] Eine Bedienperson kann das Handhebezeug 15 durch Drehen des ersten Antriebsrades 33 oder des zweiten An- triebsrades 34 antreiben. Dabei wird die Antriebskette 36 über das betreffende Antriebsrad 33, 34 geführt und durch Ziehen an der Antriebskette 36 eine Drehung um die Längs- achse L veranlasst, wobei diese Drehbewegung über das Ge- triebe 32 in eine Drehbewegung des Lastrades 18 umgesetzt wird.
[0060] Beim Ausführungsbeispiel und gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt sind sowohl das erste Antriebsrad 33, als auch das zweite Antriebsrad 34 vorhanden. Das erste Antriebsrad 33 hat in der ersten Seitenwange 37, die unmit- telbar benachbart zum zweiten Antriebsrad 34 angeordnet ist, eine Umfangsaussparung 48. Die Umfangsaussparung ist radial zur Längsachse nach außen vollständig offen. Durch die Umfangsaussparung ist die erste Seitenwand 37 durchbro- chen und der erste Aufnahmeraum 39 ist von der Seite (in Längsrichtung R) zugänglich. Die Umfangsaussparung 48 ist in den Figuren 1 und 3 schematisch veranschaulicht und am besten in den Figuren 10 und 11 zu erkennen.
[0061] Im Bereich der Umfangsaussparung 48 ragt die erste Seitenwange 37 vorzugsweise nicht oder nur unwesent- lich radial über die erste Umfangsfläche 38 hinaus. Dadurch ist der erste Aufnahmeraum 39 in Längsrichtung R seitlich zugänglich. Die Umfangsaussparung 48 hat in einer Umfangs- richtung um die Längsachse L eine Umfangslänge, die zumin- dest der Länge von zwei oder drei miteinander verbundenen Kettengliedern der Antriebskette 36 entspricht. Der Winkel- bereich, entlang dem sich die Umfangsaussparung 48 in der ersten Seitenwange 37 erstreckt, kann beispielsweise 30 bis 50 Grad betragen.
[0062] Wie es in den Figuren 10 und 11 veranschaulicht ist, kann die Antriebskette 36 vom ersten Aufnahmeraum 39 des ersten Antriebsrades 33 in den zweiten Aufnahmeraum 47 umgelegt werden. Während diesem Vorgang werden die An- triebsräder 33, 34 um die Längsachse L gedreht, beispiels- weise gegen den Uhrzeigersinn, wie es in den Figuren 10 und 11 beispielhaft gezeigt ist. Die Antriebskette 36 wird bei- spielsweise aus dem ersten Aufnahmeraum 39 durch die Um- fangsaussparung 48 herausgeführt, wenn sich die Umfangsaus- sparung 48 in etwa auf Höhe der Längsachse L oder darunter befindet. Der aus dem ersten Aufnahmeraum 39 herausgeführte Abschnitt der Antriebskette 36 kann dann bei einer fortge- setzten Drehung in den zweiten Aufnahmeraum 47 des zweiten Antriebsrades 34 eingeführt werden. Nach und nach nimmt der Längenabschnitt der Antriebskette 36, der am ersten An- triebsrad 33 geführt ist, ab und der Längenabschnitt der Antriebskette 36, der am zweiten Antriebsrad 34 geführt ist, nimmt zu. Nach einer Drehung um zumindest 180 Grad um die Längsachse L wird die Antriebskette 36 dann nur noch über das zweite Antriebsrad 34 geführt.
[0063] Entsprechend zu dem in den Figuren 10 und 11 ver- anschaulichten Ausführungsbeispiel, kann die Antriebskette 36 auch vom zweiten Antriebsrad 34 auf das erste Antriebs- rad 33 umgelegt werden. Dazu wird die Antriebskette durch die Umfangsaussparung 48 in den ersten Aufnahmeraum 39 ge- führt, wenn sich die Umfangsaussparung 48 unterhalb oder auf Höhe der Längsachse L befindet. Werden die Antriebsrä- der 33, 34 dann weiter um die Längsachse gedreht, nimmt der Längenanteil der Antriebskette 36, der über das erste An- triebsrad 33 geführt wird, zu, während der Längenanteil ab- nimmt, der über das zweite Antriebsrad 34 geführt wird.
[0064] Aufgrund der Umfangsaussparung 48 ist ein einfa- ches Umlegen der Antriebskette 36 von einem Antriebsrad 33 oder 34 auf das jeweilige andere Antriebsrad 34 oder 33 möglich.
[0065] Das erste Antriebsrad 33 mit dem größeren ersten Durchmesser dl kann zum Heben von größeren Lasten verwendet werden. Das zweite Antriebsrad 34 kann beispielsweise bei einer Bewegung der Lastkette 22 mit geringer Last verwendet werden. Durch die kleinere Übersetzung vom zweiten An- triebsrad 34 zum Lastrad 18 verglichen mit der Übersetzung vom ersten Antriebsrad 33 zum Lastrad 18 ist dadurch für ein Bewegen der Lastkette 22 ohne Last oder bei geringer Last ein ermüdungsfreieres Bedienen des Handhebezeugs 15 ermöglicht. Dennoch ist das sichere Heben oder Senken von größeren Lasten durch die Verwendung des ersten Antriebsra- des 33 sichergestellt.
[0066] Bei einem zweiten Aspekt der Erfindung ist über das Getriebe 32 eine Überlastsicherung oder eine Lastdruck- bremse bereitgestellt. Dieser zweite Aspekt kann unabhängig davon verwendet werden, ob ein oder mehrere Antriebsräder 33, 34 vorhanden sind. Wenn lediglich ein Antriebsrad vor- handen ist, kann die Umfangsaussparung 48 entfallen.
[0067] Das eine Überlastsicherung bereitstellende Ge- triebe 32 weist beim Ausführungsbeispiel eine Selbsthem- mungswirkung auf. Das Übertragen einer Drehbewegung von der Antriebswelle 31 auf die Lastwelle 19 wird über das Ge- triebe 32 zugelassen, während das Übertragen einer Drehbe- wegung von der Lastwelle 19 auf die Antriebswelle 31 unter- bunden wird. Um dies zu erreichen, ist das Getriebe 32 beim Ausführungsbeispiel als Schneckengetriebe 55 ausgebildet, das vorzugsweise in Form eines Winkelgetriebes 56 reali- siert ist.
[0068] Zu dem Schneckengetriebe 55 gehört eine Schnecke 57, die drehfest mit der Antriebswelle 31 verbunden ist.
Die Schnecke 57 ist gemeinsam mit der Antriebswelle 31 um die Längsachse L drehbar angeordnet. Die Schnecke 57 hat eine Außenverzahnung mit einem sich in Form einer Helix um die Längsachse L erstreckenden Zahn 58. In Längsrichtung R nimmt der Außendurchmesser des Zahns 58 von der Mitte der Schnecke 57 zu beiden axialen Enden der Schnecke 57 ab. Dadurch erhält die Schnecke 57 eine konvex und/oder ballig geformte Außenkontur. Dies erleichtert das Ineinandergrei- fen des Zahns 58 der Schnecke 57 mit einer Verzahnung 59 eines Schneckenrades 60 des Schneckengetriebes 55.
[0069] Das Schneckengetriebe 55 weist zumindest ein Schneckenrad 60 auf, wobei beim Ausführungsbeispiel zwei vorzugsweise identisch ausgebildete Schneckenräder 60 vor- handen sind. Die Schneckenräder 60 sind in Axialrichtung A mit Abstand zueinander angeordnet und sind drehfest mit der Lastwelle 19 verbunden (Figur 2). Die Schneckenräder 60 stehen in einem Eingriffsbereich 61 (Figur 1) in Eingriff mit der Schnecke 57. Der Eingriffsbereich 61 ist beispiels- gemäß in Längsrichtung R betrachtet im mittleren Bereich der Schnecke 57 angeordnet. Dort greift der Zahn 58 der Schnecke 57 an der Verzahnung 59 des jeweiligen Schnecken- rades an.
[0070] Wie es in den Figuren 1, 2 und 4 zu erkennen ist, ist jedes Schneckenrad 60 in Form eines Kronenrades 62 aus- gebildet. Die Verzahnung 59 jedes Schneckenrades 60 hat in Umfangsrichtung U um die Drehachse D entlang einer Ringflä- che nebeneinander angeordnete Zähne 63. Zwischen zwei in Umfangsrichtung U um die Drehachse D unmittelbar benachbar- ten Zähnen 63 ist jeweils eine Zahnlücke 64 gebildet (Figur 4). Im Eingriffsbereich 61 greift wenigstens ein Abschnitt des Zahns 58 der Schnecke 57 in eine zugeordnete Zahnlücke 64 ein und liegt vorzugsweise an beiden Zähnen 63 benach- bart zur Zahnlücke 64 an. Es ist auch möglich, dass mehrere Abschnitte des Zahns 58 in mehrere benachbarte Zahnlücken 64 im Eingriffsbereich 61 eingreifen.
[0071] In Figur 5 ist schematisch der Schnitt durch ei- nen Zahn 63 des Schneckenrades 60 bzw. des Kronenrades 62 entlang der Schnittlinie V-V in Figur 4 veranschaulicht. Er weist an seinem der Schnecke 57 zugeordneten Kopfbereich eine konkave, kreisbogenförmige Vertiefung 65 auf. Der Ra- dius des kreisbogenförmigen Verlaufs der Vertiefung 65 kann an den Radius des Kerns der Schnecke 57 angepasst sein, von dem sich der helixförmige Zahn 58 der Schnecke 57 erhebt.
In einer Schnittebene rechtwinklig zur Umfangsrichtung U um die Drehachse D kann ein Zahn 63 des Schneckenrades 60 ge- krümmte Flanken aufweisen und sich zum Zahnkopf hin verjün- gen (Figuren 6 und 7). Analog hierzu kann der Zahn 58 der Schnecke 67 in einem Schnitt rechtwinklig zur Längsachse L gekrümmte Flanken aufweisen und sich zu seinem Zahnkopf hin verjüngen (Figuren 3, 6 und 7).
[0072] Wie es insbesondere aus Figur 2 zu entnehmen ist, ist die Schnecke 57 in Axialrichtung A zwischen den Schne- ckenrädern 60 angeordnet. Die Längsachse L verläuft vor- zugsweise innerhalb einer Ebene, die rechtwinklig zur Dreh- achse D orientiert ist und das Lastrad 18 mittig durch- setzt.
[0073] Die als Kronenräder 62 ausgebildeten Schneckenrä- der 60 weisen auf ihrer jeweiligen Rückseite 69, die der Schnecke 57 abgewandt ist, eine Reibfläche 70 auf. Die Reibfläche 70 jedes Schneckenrades 60 ist einer Bremsfläche 71 zugewandt. Die Bremsfläche 71 ist am Gehäuse 16 angeord- net. Die Bremsfläche 71 kann unmittelbar durch eine Wand- fläche des Gehäuses 16 gebildet sein. Alternativ kann ein Bremskörper am Gehäuse 16 befestigt sein, der die Bremsflä- che 71 aufweist. Es ist auch möglich, mehrere in Umfangs- richtung U um die Drehachse D verteilt angeordnete Brems- körper und/oder Bremsflächen 71 anzuordnen.
[0074] Die Schneckenräder 60 sind in Axialrichtung A auslenkbar und/oder bewegbar. Beispielsweise können die Schneckenräder in Axialrichtung A durch eine Vorspannein- richtung 72 zur Schnecke 57 hin gedrängt werden und gegen die Kraft der Vorspanneinrichtung im Falle einer Überlast verschoben werden. Beispielsweise kann die Vorspanneinrich- tung Tellerfederpakete aufweisen, die sich mittelbar oder unmittelbar einerseits am Gehäuse 16 und andererseits am Schneckenrad 60 abstützen. Beispielsweise kann die Vorspan- neinrichtung 72 zwei Tellerfederpakete aufweisen, die je- weils eines der Schneckenräder 60 in Richtung zur Schnecke 57 Vorspannen.
[0075] Alternativ zu dieser Ausführungsform können die Schneckenräder 60 in Axialrichtung A unbeweglich auf der Lastwelle 19 angeordnet sein. Sie können so dimensioniert sein, dass im Falle einer Überlast eine elastische Verfor- mung an dem jeweiligen Eingriffsbereich 61 auftreten und das Schneckenrad 60 in Axialrichtung A elastisch verformt bzw. ausgelenkt werden kann.
[0076] Zur drehfesten Kopplung und Übertragung eines Drehmoments von den Schneckenrädern 60 auf das Lastrad 18 können auch eine oder mehrere sich in Axialrichtung A er- streckende Stifte oder Bolzen verwendet werden, die jeweils ein Schneckenrad 60 mit dem Lastrad 18 verbinden. Wie es im Zusammenhang mit der Anordnung der Schneckenräder 60 auf der Lastwelle 19 beschrieben wurde, können die Schneckenrä- der 60 auf den Stiften oder Bolzen axial verschiebbar gela- gert und mittels der Vorspanneinrichtung 72 in Richtung zur Schnecke 57 hin vorgespannt sein. Zusätzlich oder alterna- tiv können die Schneckenräder 60 axial unbeweglich bzw. un- verschiebbar gelagert sein und durch eine elastische Ver- formung im Überlastfall in Axialrichtung A ausgelenkt wer- den, um eine Bremswirkung zu erzeugen. [0077] Das Handhebezeug 15 ist für bestimmte Lasten bzw. Lastdrehmomente ML um die Drehachse D ausgelegt, wenn durch die Last eine Zugkraft F auf die Lastkette 22 einwirkt (Fi- gur 2). Ist das Lastdrehmoment ML kleiner als ein vorgege- bener Drehmomentschwellenwert, der die maximal zulässige Last beschreibt, wird keine Bremswirkung erzielt. Die Reib- fläche 70 jedes Schneckenrades 60 liegt nicht oder ledig- lich mit einer vernachlässigbar kleinen Kraft an der zuge- ordneten Bremsfläche 71 an. Vorzugsweise ist im Falle einer zulässigen Last oder Zugkraft F ein Zwischenraum 73 zwi- schen jeder Reibfläche 70 und der zugeordneten wenigstens einen Bremsfläche 71 vorhanden, wie es beispielhaft in Fi- gur 2 veranschaulicht ist.
[0078] Erreicht das Lastdrehmoment ML den Drehmoment- schwellenwert, findet eine Gleitbewegung zwischen der Ver- zahnung 59 der Schneckenräder 60 und der Verzahnung bzw. dem Zahn 58 der Schnecke 57 im jeweiligen Eingriffsbereich 61 statt, wodurch die Schneckenräder 60 von der Schnecke 57 weg in Axialrichtung A ausgelenkt und beispielsgemäß gegen die Kraft der Vorspanneinrichtung 72 verschoben werden. Da- bei wird der Zwischenraum 73 geschlossen und die Reibflä- chen 70 werden gegen die jeweils zugeordnete wenigstens eine Bremsfläche 71 gedrückt. Aufgrund der Reibpaarung ent- steht eine Bremskraft. Ein weiteres Drehen des wenigstens einen Antriebsrades 33 bzw. 34 und des Lastrades 18 wird gebremst und vorzugsweise blockiert. Dadurch ist sicherge- stellt, dass keine zu großen Lasten mit dem Handhebezeug 15 angehoben bzw. abgesenkt werden.
[0079] Das Verschieben der Verzahnungen in Axialrichtung A ist schematisch in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht. In Figur 6 ist die Situation veranschaulicht, solange das Lastdrehmoment ML kleiner ist als der vorgegebene Drehmo- mentschwellenwert. Im Eingriffsbereich 61 greift ein Ab- schnitt des Zahns 58 der Schnecke 57 in eine Zahnlücke 64 zwischen zwei Zähne 63 des Schneckenrades 60 ein und kann beispielsgemäß auch mit beiden benachbarten Zähnen 63 in Kontakt stehen. Im Falle einer zu großen Last, wenn das Lastdrehmoment ML so groß ist wie oder größer ist als der Drehmomentschwellenwert, wird das Schneckenrad 60 in Axial- richtung ausgelenkt oder bewegt und dadurch greift der Ab- schnitt des Zahns 58 der Schnecke 57 weniger tief in die Zahnlücke 64 ein. Insbesondere steht er abhängig von der Drehrichtung dann nur mit einem der Zähne 63 des Schnecken- rades in Kontakt an einer Stelle, die näher zu den jeweili- gen Zahnköpfen angeordnet ist. Die Stellen, an denen die Zähne aneinander anliegen, sind in den Figuren 6 und 7 schematisch gestrichelt umrandet.
[0080] Die Flankensteilheit und/oder Kontur des Zahns 58 bzw. der Zähne 63 ist so gewählt, dass ein Verschieben in Axialrichtung A bei Erreichen des Drehmomentschwellenwertes stattfinden kann. Die genaue Geometrie der Zahnflanken kann abhängig von weiteren Parametern experimentell oder durch Simulation bestimmt werden. Wie es bei dem hier beschriebe- nen bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, können die beiden erfindungsgemäßen Aspekte miteinander kombiniert werden. Es ist auch möglich, die beiden Aspekte unabhängig voneinander zu verwenden.
[0081] Die Erfindung betrifft ein Handhebezeug 15, das eine einfache und sichere Bedienung und einen kompakten Aufbau gewährleisten kann. Das Handhebezeug 15 weist we- nigstens ein Antriebsrad 33, 34 auf, das über ein Getriebe 32 mit einem Lastrad 18 verbunden ist. Gemäß einem Aspekt sind zwei Antriebsräder 33, 34 drehtest miteinander verbun- den und können über ein Antriebszugelement 35, insbesondere eine Antriebskette 36 um eine Längsachse L gedreht werden. Jedes Antriebsrad 33, 34 weist einen nutförmigen Aufnahme- raum 39, 47 auf. Der nutförmige Aufnahmeraum 39 des im Durchmesser größeren Antriebsrades 33 ist in einem Umfangs- abschnitt durch eine Umfangsaussparung 48 zum kleineren An- triebsrad 34 hin offen. Durch diese Umfangsaussparung 48 kann das Antriebszugelement 35 hindurchgeführt und dadurch ein Umlegen von einem Antriebsrad auf das jeweils andere Antriebsrad erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann das Getriebe 32 eine Lastdruckbremse bilden. Bei dieser Ausfüh- rung kann das Getriebe 32 vorzugsweise als Schneckenge- triebe 55 und/oder Winkelgetriebe 56 ausgestaltet sein.
Bezugszeichenliste :
15 Handhebezeug
16 Gehäuse
17 Haken
18 Lastrad
19 Lastwelle
20 Drehlager
21 Lastzugelement
22 Lastkette
23 Aufnahmetasche des Lastrades
24 liegendes Kettenglied der Lastkette
25 Verbindungsaussparung des Lastrades
26 stehendes Kettenglied der Lastkette
27 zentraler Radialvorsprung
28 äußerer Radialvorsprung
31 Antriebswelle
32 Getriebe
33 erstes Antriebsrad
34 zweites Antriebsrad
35 Antriebszugelement
36 Antriebskette
37 erste Seitenwange
38 ersten Umfangsfläche
39 erster Aufnahmeraum
40 Aufnahmetasche des ersten oder zweiten Antriebsrades
41 liegendes Kettenglied der Antriebskette
42 Verbindungsaussparung des ersten oder zweiten An- triebsrades
43 stehendes Kettenglied der Antriebskette 45 zweite Seitenwange
46 zweite Umfangsfläche
47 zweiter Aufnahmeraum
48 Umf angsaussparung
55 Schneckengetriebe
56 Winkelgetriebe
57 Schnecke
58 Zahn der Schnecke
59 Verzahnung des Schneckenrad
60 Schneckenrad
61 Eingriffsbereich
62 Kronenrad
63 Zahn des Schneckenrades
64 Zahnlücke
65 Vertiefung
69 Rückseite
70 Reibfläche
71 Bremsfläche
72 Vorspanneinrichtung
73 Zwischenraum
A Axial richtung
D Drehachse dl erster Durchmesser d2 zweiter Durchmesser dL wirksamer Durchmesser des Lastrades
F Zugkraft
L Längsachse
ML Lastdrehmoment
R Längsrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Handhebezeug (15) aufweisend:
- ein erstes Antriebsrad (33) mit zwei beabstandeten ersten Seitenwangen (37) und einer dazwischen angeord- neten ersten Umfangsfläche (38), die einen ersten Durchmesser (dl) aufweist, wobei die ersten Seitenwan- gen (37) radial über die erste Umfangsfläche (38) hin- ausragen, so dass zwischen den ersten Seitenwangen (37) und benachbart zur ersten Umfangsfläche (38) ein erster Aufnahmeraum (39) zur Aufnahme eines Längsabschnitts eines Antriebszugelements (35) eingerichtet ist,
- ein neben dem ersten Antriebsrad (34) angeordnetes zweites Antriebsrad (34) mit zwei beabstandeten zweiten Seitenwangen (45) und einer dazwischen angeordneten zweiten Umfangsfläche (46), die einen gegenüber dem ersten Durchmesser (dl) kleineren zweiten Durchmesser (d2) aufweist, wobei die zweiten Seitenwangen (45) ra- dial über die zweite Umfangsfläche (46) hinausragen, so dass zwischen den zweiten Seitenwangen (45) und benach- bart zur zweiten Umfangsfläche (46) ein zweiter Aufnah- meraum (47) zur Aufnahme des Längsabschnitts des An- triebszugelements (35) eingerichtet ist, wobei die dem zweiten Antriebsrad (34) unmittelbar be- nachbarte erste Seitenwange (37) des ersten Antriebs- rads (33) eine Umfangsaussparung (48) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Antriebszugelement (35) aus dem ersten Aufnahmeraum (39) heraus in den zweiten Auf- nahmeraum (47) oder aus dem zweiten Aufnahmeraum (47) heraus in den ersten Aufnahmeraum (39) zu führen,
- eine Antriebswelle (31), die drehtest mit dem ersten Antriebsrad (33) und dem zweiten Antriebsrad (34) ver- bunden ist, und die mit einem um eine Drehachse (D) drehbaren Lastrad (18) antriebsgekoppelt ist.
2. Handhebezeug nach Anspruch 1, wobei die Antriebsräder (33, 34) für die Verwendung einer Antriebskette (36) als Antriebszugelement (35) eingerichtet sind.
3. Handhebezeug nach Anspruch 2, wobei im ersten Aufnahme- raum (39) des ersten Antriebsrades (33) und/oder im zweiten Aufnahmeraum (47) des zweiten Antriebsrades (34) in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Auf- nahmetaschen (40) für jeweils ein liegendes Kettenglied (41) der Antriebskette (36) vorhanden sind.
4. Handhebezeug nach Anspruch 3, wobei zwei unmittelbar in Umfangsrichtung benachbarte Aufnahmetaschen (40) mit- tels einer Verbindungsaussparung (41) für jeweils ein stehendes Kettenglied (43) der Antriebskette (36) vor- handen sind.
5. Handhebezeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Umfangsaussparung (48) eine Umfangslänge aufweist, die zumindest der Länge von zwei unmittelbar miteinan- der verbundenen Kettengliedern der Antriebskette (36) entspricht.
6. Handhebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebswelle (31) über ein eine Selbsthem- mungswirkung aufweisendes Getriebe (32) mit dem Lastrad (18) antriebsgekoppelt ist.
7. Handhebezeug nach Anspruch 6, wobei das Getriebe (32) als Schneckengetriebe (55) ausgebildet ist und eine drehfest mit der Antriebswelle (31) verbundene Schnecke (57) aufweist, die mit einem oder zwei Schneckenrädern (60) in Eingriff steht, wobei jedes Schneckenrad (60) drehfest mit dem Lastrad (18) gekoppelt sind.
8. Handhebezeug nach Anspruch 7, wobei das Getriebe (32) als Winkelgetriebe (56) ausgebildet ist, wobei jedes Schneckenrad (60) als Kronenrad (62) ausgebildet ist.
9. Handhebezeug nach Anspruch 8, wobei zwei Schneckenräder (60) vorhanden sind und wobei die Schnecke (57) zwi- schen den beiden Schneckenrädern (60) angeordnet ist.
10. Handhebezeug nach Anspruch 8 oder 9, wobei jedes Schne- ckenrad (60) parallel zur Drehachse (D) auslenkbar oder bewegbar ist und auf der der Schnecke (57) abgewandten Rückseite (69) eine Reibfläche (70) aufweist, die einer an einem Gehäuse (16) des Handhebezeugs (15) angeordne- ten Bremsfläche (71) zugewandt ist.
11. Handhebezeug nach Anspruch 10, wobei das Getriebe (32) derart eingerichtet ist, dass zwischen jeder Reibfläche (70) und der zugeordneten Bremsfläche ein Zwischenraum (73) vorhanden ist, solange ein Lastdrehmoment (ML) am Lastrad (18) kleiner ist als ein vorgegebener Drehmo- mentschwellenwert und dass jede Reibfläche (70) an der zugeordneten Bremsfläche (71) anliegt, wenn das Last- drehmoment (ML) am Lastrad (18) zumindest so groß ist wie der vorgegebene Drehmomentschwellenwert.
12. Handhebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lastrad (18) für die Verwendung einer Last- kette (22) eingerichtet ist, wobei in einer Umfangs- richtung (U) um die Drehachse (D) nebeneinander ange- ordnete Aufnahmetaschen (23) für jeweils ein liegendes Kettenglied (24) der Lastkette (22) vorhanden sind.
13. Handhebezeug nach Anspruch 12, wobei genau drei Aufnah- metaschen (23) für jeweils ein liegendes Kettenglied (24) am Lastrad (18) vorhanden sind.
14. Handhebezeug (15) aufweisend:
- wenigstens ein Antriebsrad (33, 34),
- eine Antriebswelle (31), die drehfest mit dem wenigs- tens einen Antriebsrad (33, 34) verbunden ist,
- ein als Winkelgetriebe (56) ausgebildetes Schnecken- getriebe (55), das eine drehfest mit der Antriebswelle (31) verbundene Schnecke (57) aufweist, die mit wenigs- tens einem als Kronenrad (62) ausgebildeten Schnecken- rad (60) in Eingriff steht,
- ein Lastrad (18), das um eine Drehachse (D) drehbar gelagert ist und drehfest mit dem wenigstens einen Schneckenrad (60) verbunden ist, - eine Reibfläche (70) an einer der Schnecke (57) abge- wandten Rückseite (69) jedes Schneckenrades (60), die einer an einem Gehäuse (16) des Handhebezeugs (15) an- geordneten Bremsfläche (71) zugewandt ist, wobei das Getriebe (32) derart eingerichtet ist, dass zwischen jeder Reibfläche (70) und der zugeordneten Bremsfläche (71) kein Bremsmoment erzeugt wird, solange ein Lastdrehmoment (ML) am Lastrad (18) kleiner ist als ein vorgegebener Drehmomentschwellenwert und dass jede Reibfläche (70) an der zugeordneten Bremsfläche (70) anliegt, wenn das Lastdrehmoment (ML) am Lastrad (18) zumindest so groß ist wie der vorgegebene Drehmoment- schwellenwert .
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