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Dokumentenidentifikation DE102006022782B3 22.11.2007
Titel Seiltrommelgelenkverbindung für ein Hubwerk
Anmelder M.A.T. Malmedie Antriebstechnik GmbH, 42653 Solingen, DE
Erfinder Groß, Rahim, Dr., 40723 Hilden, DE
Vertreter Körner, V., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 61231 Bad Nauheim
DE-Anmeldedatum 16.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006022782
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse B66D 1/54(2006.01)A, F, I, 20060516, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einer Seiltrommelgelenkverbindung (8, 8') für ein Hubwerk ist eine elektronische Verschleißanzeige (22) vorgesehen. Die Verschleißanzeige (22) weist ein vor der Seiltrommelgelenkverbindung (8, 8') angeordnetes Sensorelement (18, 18') auf. Bei Erreichen einer Verschleißgrenze liefert das Sensorelement (18, 18') ein Signal an eine Steuereinheit (15, 15'), welche das Erreichen der Verschleißgrenze auf einer Anzeigeeinheit (21, 21') anzeigt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Seiltrommelgelenkverbindung für ein Hubwerk mit einem getriebeseitigen Gelenkteil und einem seiltrommelseitigen Gelenkteil und mit zwischen den Gelenkteilen angeordneten Formschlusselementen zur Erzeugung eines Formschlusses zwischen den Gelenkteilen mit einer elektronischen Steuereinheit.

Aus der DE 199 05 020 A1 ist ein Hubwerk mit einer Seiltrommelgelenkverbindung bekannt geworden, bei dem die elektronische Steuereinheit über Sensoren den Istzustand erfasst und mit einem Sollzustand vergleicht. Bei einer beispielsweise durch einen Bruch der Seiltrommelgelenkverbindung erfolgten Abweichung des Istwertes von dem Sollwert wird eine Not-Aus-Bremse der Seiltrommel angesteuert.

Die DE 295 04 180 U1 offenbar einen Förderer mit einem Kettenrad und einer Kettenführung. In der Kettenführung ist ein Schalter angeordnet, welcher den Antriebsmotor bei einer Deformation der Kettenführung abschaltet.

Ein Hubwerk mit einer Seiltrommelgelenkverbindung ist beispielsweise aus der DE 10 2004 062 515 A1 bekannt. Die Seiltrommelgelenkverbindung weist beispielsweise eine Tonnenkupplung oder eine Zahnkupplung zur Erzeugung des Formschlusses zwischen den Gelenkteilen auf. Während des Betriebes kommt es aufgrund des Verschleißes zu einer Verdrehung der Gelenkteile zueinander. Dieser Verschleiß muss erfasst werden, um festzustellen, wann die Seiltrommelgelenkverbindung nicht mehr betrieben werden darf und ausgetauscht werden muss.

Daher sind aus der Praxis Verschleißanzeigen bekannt geworden, bei denen auf einem der Gelenkteile ein Zeiger angeordnet ist, welcher auf dem anderen der Gelenkteile angeordneten Verschleißkerben gegenübersteht. Bewegt sich der Zeiger über die Verschleißkerben, muss die Seiltrommelgelenkverbindung ausgetauscht werden.

Nachteilig bei der bekannten Seiltrommelgelenkverbindung ist, dass die Verschleißanzeige leicht übersehen werden kann. Hierdurch kann bei unregelmäßigen Zeitabständen bei der Überprüfung der Verschleißanzeige ein zu starker Verschleiß nicht bemerkt werden, was einen unzulässigen Betriebszustand der Seiltrommelgelenkverbindung zur Folge hat. Weiterhin ist die Ablesegenauigkeit der bekannten Verschleißanzeige sehr gering.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde eine Seiltrommelgelenkverbindung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie eine besonders zuverlässige Überwachung des Verschleißes ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Verschleißanzeige zur Anzeige des Verschleißes der formschlüssigen Verbindung zwischen den Gelenkteilen ein Sensorelement und eine elektronische Steuereinheit zur Verarbeitung der Signale des Sensorelementes aufweist und dass die Steuereinheit bei Erreichen eines vorgesehenen Verschleißes der formschlüssigen Verbindung zur Erzeugung eines Signals ausgebildet ist, dass die Verschleißanzeige einen auf einem der Gelenkteile beweglich angeordneten Auslösestift aufweist, dass der Auslösestift von einem Federelement gegen einen auf dem anderen der Gelenkteile angeordneten Anschlag vorgespannt ist und dass der Auslösestift einen beweglichen und von einem Federelement vorgespannten Anzeigestift unterhalb einer Verschließgrenze abstützt und die Bewegung des Anzeigestiftes bei Erreichen der Verschleißgrenze freigibt.

Durch diese Gestaltung lässt sich der Verschleiß der formschlüssigen Verbindung von einer nahezu beliebigen Stelle aus überwachen. Das Signal kann optisch oder akustisch beispielsweise auf einem Steuerpult im Führerhaus des Hubwerks oder auf einem Leitstand angezeigt werden. Damit ist der Benutzer des Hubwerks jederzeit über den Verschleiß der Seiltrommelgelenkverbindung informiert. Durch diese Gestaltung wird der Auslösestift bei fortschreitendem Verschleiß bewegt, da der Auslösestift und der Anschlag auf unterschiedlichen Gelenkteilen angeordnet sind. Zudem wird bei Erreichen der Verschleißgrenze von dem Anzeigestift eine relativ zu der Bewegung des Auslösestiftes große Bewegung ausgeführt, welche besonders einfach zu erfassen ist. Im einfachsten Fall schnappt der Anzeigestift bei Erreichen der Verschleißgrenze von der einen, gehaltenen Stellung in eine zweite, freigegebene Stellung.

Die Übertragung der Erfassung des Erreichens der Verschleißgrenze auf die Steuereinheit gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn das Sensorelement vor dem Bewegungsbereich des Anzeigestiftes angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Seiltrommelgelenkverbindung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn der Auslösestift einen Absatz zur Halterung des Anzeigestiftes und einen langgestreckten Abschnitt zur Anlage an dem Anschlag hat.

Die erfindungsgemäße Seiltrommelgelenkverbindung setzt sich aus besonders einfach zu fertigenden Bauteilen zusammen, wenn der Absatz auf einem durchmessergroßen Abschnitt und der langgestreckte Abschnitt auf einem durchmesserkleinen Abschnitt des Auslösestiftes angeordnet ist.

Der bauliche Aufwand zur Führung der Bauteile der Verschleißanzeige lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der Anzeigestift eine Ausnehmung für den Auslösestift hat und wenn die Ausnehmung einen schlitzartigen Abschnitt für den langgestreckten Abschnitt des Auslösestiftes und eine Verbreiterung für den Absatz des Auslösestiftes hat.

Vorhandene Seiltrommelgelenkverbindungen lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach mit der Verschleißanzeige nachrüsten, wenn der Auslösestift und der Anzeigestift in einem mit einem der Gelenkteile verbundenen Gehäusekasten angeordnet sind.

Die Anzeige der Verschleißgrenze weist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Genauigkeit auf, wenn der Auslösestift und der Anzeigestift senkrecht zueinander axial verschieblich geführt sind. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich die Bauteile der Verschleißanzeige hierdurch besonders einfach montieren lassen.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 ein Hubwerk mit einer Seiltrommelgelenkverbindung,

2 eine Schnittdarstellung durch die Seiltrommelgelenkverbindung aus 1 entlang der Linie II-II,

3 eine Schnittdarstellung durch die Seiltrommelgelenkverbindung aus 2 entlang der Linie III-III,

4 stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch eine Verschleißanzeige der Seiltrommelgelenkverbindung aus 3 entlang der Linie IV-IV,

5 eine Schnittdarstellung durch die Verschleißanzeige aus 4 entlang der Linie V-V.

1 zeigt ein Hubwerk mit zwei Motoren 1, 1', die jeweils über Antriebswellen 2, 2', Kupplungen 3, 3' mit angesetzten Bremsscheiben 4, 4' oder Bremstrommeln, Bremsen 14, 14' und über Getriebeeinganswellen 5, 5' mit einem Getriebe 6 verbunden sind. Das Getriebe 6 treibt über Seiltrommelgelenkverbindungen 8, 8' Seiltrommeln 9, 9' an. Die Seiltrommelgelenkverbindungen 8, 8' weisen jeweils ein getriebeseitiges Gelenkteil 7, 7' und ein seiltrommelseitiges Gelenkteil 17, 17'auf. Die Seiltrommeln 9, 9' haben einen Seilzug 12, 12' mit angesetzten Bremsscheiben 10, 10' oder Bremstrommeln und Sicherheitsbremsen 11, 11'. Weiterhin hat das Hubwerk in den Antriebswellen 2, 2' Einrichtungen 13, 13', die bei einer eine vorgesehene Last übersteigenden Überlast die Verbindung zwischen den Motoren 1, 1' und den Seiltrommeln 9, 9' ganz oder teilweise trennen. Damit wird verhindert, dass der Antrieb durch die Überlast ganz oder teilweise zerstört wird. Mit der Trennung der Motoren 1, 1' von den Seiltrommeln 9, 9' durch die Einrichtungen 13, 13' werden einige oder alle Bremsen 11, 11', 14, 14' aktiviert, wodurch die zu hebende Last gehalten wird. Durch die Trennung der Motoren 1, 1' vom Getriebe 6 wird auch die Einleitung von kinetischer Restenergie nach einem Abschalten der Motoren 1, 1' in die Seiltrommeln 9, 9' verhindert. Weiterhin hat das Hubwerk zwei Steuereinheiten 15, 15' zur Ansteuerung der Bremsen 11, 11', 14, 14' und zur Ansteuerung von Anzeigeeinheiten 21, 21'. Die Steuereinheiten 15, 15' sind zudem mit Sensoren 16, 16', 19, 19' 20, 20' an den Einrichtungen 13, 13', den Seiltrommeln 9, 9' und den Motoren 1, 1' und mit an den Seiltrommelgelenkverbindungen 8, 8' angeordneten Sensorelementen 18, 18' verbunden.

2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Hälfte der Seiltrommelgelenkverbindung 8 aus 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie II-II. Hierbei ist zu erkennen, dass die Seiltrommelgelenkverbindung 8 eine Verschleißanzeige 22 aufweist. Die Verschleißanzeige 22 hat einen auf dem seiltrommelseitigen Gelenkteil 17 angeordneten Anschlag 23 und einen in einem Gehäusekasten 24 verschieblich geführten und gegen den Anschlag 23 vorgespannten Auslösestift 25. Zur Verdeutlichung ist der Gehäusekasten 24 geschnitten dargestellt. Der Gehäusekasten 24 und damit der Auslösestift 25 sind an dem getriebeseitigen Gelenkteil 7 angeordnet. Bei einem Verschleiß der Seiltrommelgelenkverbindung 8 drückt der Anschlag 23 gegen den Auslösestift 25, welcher wiederum mit einem Anzeigestift 26 zusammenwirkt.

3 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Seiltrommelgelenkverbindung 8 aus 2 entlang der Linie III-III. Hierbei ist zu erkennen, dass das seiltrommelseitige Gelenkteil 17 über Tonnen 27 mit dem getriebeseitigen Gelenkteil 7 verbunden ist. Seitlich neben den Tonnen 27 sind Druckringe 28 und Sicherungsringe 29 angeordnet. Die Tonnen 27 stellen die formschlüssige Verbindung zwischen den Gelenkteilen 7, 17 her und sind über Dichtungen 30 abgedichtet. Der Gehäusekasten 24 der Verschleißanzeige 22 ist mit dem getriebeseitigen Gelenkteil 7 verschraubt.

Das mit der Steuereinheit 15 aus 1 verbundene Sensorelement 18 ist oberhalb des Gehäusekastens 24 der Verschleißanzeige 22 angeordnet, erfasst die Position des Anzeigestiftes 26 und leitet die Information der Position an die Steuereinheit 15 weiter. Die Steuereinheit 15 zeigt damit ein Erreichen einer Verschleißgrenze auf der Anzeigeeinheit 21 an.

4 zeigt stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch den Gehäusekasten 24 aus 3 entlang der Linie IV-IV. Hierbei ist zu erkennen, dass der Auslösestift 25 und der Anzeigestift 26 senkrecht zueinander verschieblich in dem Gehäusekasten 24 geführt sind. Der Auslösestift 25 durchdringt den Anzeigestift 26 in einer Ausnehmung 31. Die Form der Ausnehmung 31 ist in einer Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in 5 durch die Verschleißanzeige 22 dargestellt. Der Auslösestift 25 hat einen langgestreckten Abschnitt 32, mit dem er den Anzeigestift 26 durchdringt und an dem Anschlag 23 anliegt. Die Ausnehmung 31 des Anzeigestiftes 26 hat einen schlitzartigen Abschnitt 33 für den langgestreckten Abschnitt 32 des Auslösestiftes 25 und eine Verbreiterung 34 für einen Absatz 35 des Auslösestiftes 25. Der Auslösestift 25 und der Anzeigestift 26 sind jeweils von einem Federelement 36, 37 in die dargestellte Lage vorgespannt. Damit wird der Anzeigestift 26 in seiner dargestellten Lage gehalten. Wenn durch Verschleiß der Seiltrommelgelenkverbindung 8 der Anschlag 23 den Auslösestift 25 gegen die Kraft des Federelementes 36 verschiebt, gelangt schließlich der Absatz 35 aus der Verbreiterung 34 der Ausnehmung 31 des Anzeigestiftes 26. Dann wird der Anzeigestift 26 von der Kraft des Federelementes 37 aus dem Gehäusekasten 24 herausgedrückt und kann von dem in den 1 und 2 dargestellten Sensorelement 18 erfasst werden. Das Federelement 36 des Auslösestiftes 25 wird von einem Schraubstopfen 38 gehalten. Das aus dem Gehäusekasten 24 herausragende Ende des Anzeigestiftes 26 ist vierkantförmig gestaltet.


Anspruch[de]
Seiltrommelgelenkverbindung für ein Hubwerk mit einem getriebeseitigen Gelenkteil und einem seiltrommelseitigen Gelenkteil und mit zwischen den Gelenkteilen angeordneten Formschlusselementen zur Erzeugung eines Formschlusses zwischen den Gelenkteilen, mit einer elektronischen Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschleißanzeige (22) zur Anzeige des Verschleißes der formschlüssigen Verbindung zwischen den Gelenkteilen (7, 7', 17, 17') ein Sensorelement (18, 18') und die elektronische Steuereinheit (15, 15') zur Verarbeitung der Signale des Sensorelementes (18, 18') aufweist und dass die Steuereinheit (15, 15') bei Erreichen eines vorgesehenen Verschleißes der formschlüssigen Verbindung zur Erzeugung eines Signals ausgebildet ist, dass die Verschleißanzeige (22) einen auf einem der Gelenkteile (7, 17) beweglich angeorndeten Auslösestift (25) aufweist dass der Auslösestift (25) von einem Federelement (36) gegen einen auf dem anderen der Gelenkteile (17, 7) angeordneten Anschlag (23) vorgespannt ist und dass der Auslösestift (25) einen beweglichen und von einem Federelement (37) vorgespannten Anzeigestift (26) unterhalb einer Verschleißgrenze abstützt und die Bewegung des Anzeigestiftes (26) bei Erreichen der Verschleißgrenze freigibt. Seiltrommelgelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (18) vor dem Bewegungsbereich des Anzeigestiftes (26) angeordnet ist. Seiltrommelgelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösestift (25) einen Absatz (35) zur Halterung des Anzeigestiftes (26) und einen langgestreckten Abschnitt (32) zur Anlage an dem Anschlag (23) hat. Seiltrommelgelenkverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (35) auf einem durchmessergroßen Abschnitt und der langgestreckte Abschnitt (32) auf einem durchmesserkleinen Abschnitt des Auslösestiftes (25) angeordnet ist. Seiltrommelgelenkverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigestift (26) eine Ausnehmung (31) für den Auslösestift (25) hat, dass die Ausnehmung (31) einen schlitzartigen Abschnitt (33) für den langgestreckten Abschnitt (32) des Auslösestiftes (25) und eine Verbreiterung (34) für den Absatz (35) des Auslösestiftes (25) hat. Seiltrommelgelenkverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösestift (25) und der Anzeigestift (26) in einem mit einem der Gelenkteile (7, 17) verbundenen Gehäusekasten (24) angeordnet sind. Seiltrommelgelenkverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösestift (25) und der Anzeigestift (26) senkrecht zueinander axial verschieblich geführt sind.






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