DE4031400A1

DE4031400A1 - Wendegetriebe und hebezeuganlage

Info

Publication number: DE4031400A1
Application number: DE19904031400
Authority: DE
Inventors: Markus Bless
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1991-09-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Wendegetriebe gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Hebezeuganlage gemäß Oberbegriff des Anspruches 6.

Wendegetriebe der eingangs genannten Art sind bekannt. Bei einem solchen Wendegetriebe auf der Basis eines Planetenge triebes besteht jedoch der Nachteil, daß die Drehzahl an beiden Wellen nicht gleich groß ist.

Hebezeuganlagen, insbesondere Kabelkrananlagen der eingangs genannten Art sind mehrfach bekannt. Zur Verbindung der beiden Seilwinden für das Fahrseil und das Hubseil sind hydraulische Getriebe bekannt, die zur Aufrechterhaltung einer Vorspannung im Fahrseil und im Hubseil hydraulische Vorspannmittel enthalten. Abgesehen davon, daß solche Getriebe relativ kompliziert aufgebaut sind, sind insbesondere die hydraulischen Vorspannmittel während der ganzen Betriebszeit der Hebezeuganlage im Einsatz, was zu einer starken Erwärmung der hydraulischen Anlage und zu einem hohen Energieverbrauch führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits ein Wendegetriebe und andererseits eine Hebezeuganlage zu schaffen, die die ge nannten Nachteile nicht aufweisen.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst:

a) bei dem Wendegetriebe der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1;
b) bei der Hebezeuganlage der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 6.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Wendegetriebes sind in den Ansprüchen 2 bis 5 und der Hebezeuganlage in den Ansprüchen 7 und 9 beschrieben.

Mit dem Wendegetriebe nach Anspruch 1 wird auf einfache Weise sichergestellt, daß das auf der Basis eines Planetengetriebes aufgebaute Wendegetriebe sowohl an der ersten wie an der zwei ten Welle mit gleicher Drehzahl jedoch entgegengesetzt drehbar ist. Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung nach Anspruch 2, wodurch es möglich ist, den gegenläufig rotierenden Bautei len zusätzlich eine momentane oder fortlaufende Zusatzbewegung aufzuprägen. So können beispielsweise die am Wendegetriebe angeschlossenen Bauteile durch ein kurzzeitiges Einschalten des Hilfsantriebes gegeneinander versetzt, z. B. verspannt werden. Dieser Versatz bzw. diese Verspannung bleibt auch dann erhal ten, wenn der Hilfsantrieb wieder abgestellt wird. Ein Wieder einschalten des Hilfsantriebs ist lediglich zur Nachsteuerung oder zur Aufhebung der Versatzes erforderlich.

Für die praktische Ausbildung des Wendegetriebes ergeben sich verschiedene Möglichkeiten, wobei eine Ausgestaltung nach Anspruch 3 besonders einfach und überdies betriebssicher ist. Besonders zweckmäßig ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 4 zum Anschluß des Hilfsantriebes.

Das Wendegetriebe eignet sich für die verschiedensten Verwen dungen, besonders vorteilhaft ist es jedoch gemäß Anspruch 5 für den Antrieb von Seilwinden, die gegenläufig arbeiten.

Dadurch, daß Hebezeuganlagen gemäß Anspruch 6 mit einem mechanischen Seilwindegetriebe ausgestattet sind, das ebenfalls mit einem mechanischen Überlagerungsgetriebe mit einem Hilfsantrieb ausgerüstet ist, ergibt sich nicht nur ein besonders einfacher Aufbau des Antriebes der Seilwinden, sondern insbe sondere auch die Möglichkeit, daß beispielsweise durch kurz zeitiges Einschalten des Hilfsantriebes das mechanische Überla gerungsgetriebe dem Wendegetriebe eine Zusatzbewegung zwischen den beiden Wellen vermittelt, wobei der dadurch entstandene Versatz auch dann aufrechterhalten bleibt, wenn der Hilfsan trieb als solcher wieder abgeschaltet ist. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Einsparung an Energie, da der Hilfsantrieb nur kurzzeitig und nicht über die gesamte Betriebszeit der Hebezeuganlage eingeschaltet werden muß, sondern allenfalls nur noch zur Nachkorrektur oder zum Aufheben des Versatzes.

Zweckmäßig ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 7, so daß der Hauptantrieb auch für ein Hilfsseil zur Verfügung steht, dem in ebenso einfacher Weise mittels des Überlagerungsgetriebes eine zusätzliche Bewegung überlagert werden kann, wobei auch hier der Hilfsantrieb nicht über die gesamte Betriebszeit der Hebezeuganlage eingeschaltet sein muß, sondern nur zum Zweck des Einschaltens, Korrigierens und/oder Ausschaltens des Versatzes.

Für eine Hebezeuganlage der genannten Art eignen sich verschie dene mechanische Wendegetriebe mit mechanischen Überlagerungs getrieben und Hilfsantrieben, besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausbildung der Hebezeuganlage nach Anspruch 8, d. h. die Verwendung eines Wendegetriebes gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5. Besonders zweckmäßig ist eine Weiterbildung nach An spruch 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigt

Fig. 1 ein Wendegetriebe im Schnitt;

Fig. 2 eine Kabelkrananlage mit Wendegetrieben nach Fig. 1, in Drauf sicht; und

Fig. 3 die Laufkatze der Kabelkrananlage der Fig. 2 in Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt ein Wendegetriebe 2 mit einem Hilfsantrieb 4. Das Wendegetriebe enthält ein Gehäuse 6, in dem auf einer Seite eine erste Welle 8, beispielsweise die Antriebswelle, in einem Wälzlager 10 gelagert ist. Die erste Welle 8 enthält einen im Gehäuse liegenden Flansch 12, der ebenfalls in einem Wälzlager 14 gelagert ist. An dem Flansch ist ein Hohlrad 16 befestigt, das einen Innenverzahnung 18 aufweist.

Auf der der ersten Welle 8 gegenüberliegenden Seite des Gehäu ses ist eine zweite Welle 20, beispielsweise die Abtriebswelle, in einem Wälzlager 22 drehbar gelagert und trägt ein Sonnenrad 24. Das Sonnenrad 24 und das Hohlrad 16 sind mit axialem Ab stand voneinander angeordnet. Mit dem Sonnenrad 24 wirken Planetenräder 26 zusammen, die auf Wellen 28 angeordnet sind, welche gleichzeitig auch Planetenräder 30 tragen, welche mit der Innenverzahnung 18 des Hohlrades 16 kämmen. Die Größenver hältnisse der Planetenräder 26, 30 sind so gewählt, daß die Drehzahlen der gegenläufigen ersten Welle 8 und der zweiten Welle 20 gleich groß sind.

Die die Planetenräder 26, 30 tragenden Wellen 28 sind über Wälzlager 32, 34 in einem zweiteiligen Planetenradträger gela gert. Der erste scheibenartige Trägerteil 36 ist im Hohlrad 16 angeordnet und enthält einen Wellenstummel 38, der über ein Wälzlager 40 in einer Bohrung 42 in der Nabe 44 des Hohlrades 16 gelagert ist. Der zweite Trägerteil 46 wird durch ein Stirn rad 48 gebildet, das über ein Wälzlager 50 auf der zweiten Welle 20 drehbar gelagert ist. Dieses Stirnrad 48 trägt die Wälzlager 34 für das andere Ende der Wellen 28 der Planetenräder 26, 30.

An dem Stirnrad 48 des zweiten Trägerteils 46 greift ein Ritzel 52 ein, welches an einer Welle 54 des Hilfsantriebes 4 angeord net ist, die zusammen ein Überlagerungsgetriebe bilden, wel ches der an den Wellen 8, 20 übertragenen Bewegung eine vor wärts- oder rückwärtsgehende Zusatzbewegung überlagert. Die Welle 54 ist über Wälzlager 56 in einem Flanschlager 58 des Gehäuses 6 gelagert.

Die Funktionsweise des Wendegetriebes ist derart, daß eine der beiden Wellen 8 oder 20, im vorliegenden Beispiel ist es vor zugsweise die erste Welle 8, angetrieben wird und dadurch über das Planetengetriebe die zweite Welle 20 in entgegengesetzter Richtung jedoch mit gleicher Drehzahl antreibt. Der Hilfsantrieb 4 ist im Normalfall ausgeschaltet und beeinflußt dadurch die Abtriebsdrehzahl an der zweiten Welle 20 nicht. Im Bedarfs fall kann nun der Hilfsantrieb 4 eingeschaltet sein und in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung die Abtriebsdrehzahl der zweiten Welle beeinflussen. Es ist auch möglich, den Antrieb an der ersten Welle abzustellen und die zweite Welle 20 lediglich mit Hilfe des Hilfsantriebes 4 anzutreiben.

Ein solche Wendegetriebe mit Hilfsantrieb ist für die ver schiedensten Anwendungszwecke geeignet. Besonders vorteilhaft ist es jedoch für den Antrieb von Seilwinden einer Hebezeuganlage, insbesondere einer Kabelkrananlage nach den Fig. 2 und 3.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine solche als Kabelkrananlage ausgebildete Hebezeuganlage, bei der eine Laufkatze 60 ein Fahrwerk 62 aufweist, das mittels Laufrollen 64 auf einem Tragseil S1 läuft. Zur gleichmäßigen Radlastverteilung sind jeweils zwei Laufrollen 64 in einer Schwinge 66 zusammenge faßt. Zum Verfahren der Laufkatze 60 dient ein Fahrseil S2, welches an einem Ende an der Laufkatze 60 befestigt ist und über eine Umlenkrolle 68 zu einer Seilwinde 70 auf der anderen Seite des Fahrweges zurückgeführt ist. Weiter dient zum Verfah ren der Laufkatze 60 ein Hubseil S3, welches von einer Seilwinde 72 zur Laufkatze 60 geführt ist und dort mehrfach über ein Seilspill 74 und eine Umlenkrolle 76 zu einem Lasthaken 78 geführt ist. Das Seilspill 74 sitzt auf einer Welle 80, die auch eine Seiltrommel 82 trägt, auf der ein Hilfsseil S4 aufge wickelt ist. Das Hilfsseil führt zu einer weiteren Seilwinde 84 und dient zum Antrieb des Seilspills 74.

Der Antrieb der Seilwinden 70, 72 und 84 erfolgt von einem gemeinsamen Hauptantrieb 86 aus, der über eine Welle 88 zu nächst die Seilwinde 72 des Hubseiles S3 antreibt. Zwischen der Seilwinde 72 des Hubseiles S3 und der Seilwinde 70 des Fahrseiles S2 ist ein Wendegetriebe 2 mit einem Hilfsantrieb 4 der in Fig. 1 beschriebenen Art angeordnet. Die Seilwinde 70 ist über eine Schaltkupplung 87 mit dem Wendegetriebe 2 verbunden und im abgekuppelten Zustand mit einer Haltebremse 89 festlegbar. Der Hauptantrieb 86 ist über ein Zahnradpaar 90, 92 an ein weiteres Wendegetriebe 2a mit einem Hilfsantrieb 4a angeschlossen, welches ebenfalls entsprechend jenem der Fig. 1 ausgebildet ist und mit der Seilwinde 84 verbunden ist. Die Seilwinden 70 für das Fahrseil S2 und die Seilwinde 72 für das Hubseil S3 sind gegenläufig, wobei der Hilfsantrieb 4 dem Wendegetriebe eine Überlagerungsbewegung erteilen kann, die einerseits ein Verspannen des Fahrseiles S2 und des Hubseiles S3 ermöglichen und andererseits der Seilwinde 72 eine vom Antrieb der Seilwinde 70 unabhängige Drehung verleihen kann, um insbesondere während des Verfahrens der Laufkatze 60 ein Heben oder Absenken einer Last am Lasthaken 78 zu ermöglichen. Die Seilwinde 84 für das Hilfssseil S4 verläuft in entgegengesetzter Richtung zur Seil winde 72 für das Hubseil S3 und dient dazu, den Seilspill 74 anzutreiben, um dadurch das Abspulen des Hubseils und damit das Absenken des Lasthakens 78 zu ermöglichen, wobei der Lasthaken praktisch nur soviel Gewicht zu haben braucht, daß die zur Mitnahme des Seiles am Seilspill erforderliche Reibkraft gege ben ist.

Mit Hilfe dieser Kabelkrananlage ist es möglich, eine Last am Lasthaken 78 zu halten, mit der Laufkatze zu Verfahren und auch während des Verfahrens der Laufkatze zu heben und zu senken. Dabei zeichnet sich die Anlage durch einen außerordentlich einfachen Aufbau aus, der überdies nur einen einzigen Hauptan trieb benötigt. Die zum Verspannen bzw. zur Erzeugung der Überlagerungsbewegung dienenden Hilfsantriebe 4, 4a sind nur dann eingeschaltet, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Dadurch ergibt sich ein geringerer Leistungsbedarf. Weiter führt dies zu einem gleichmäßigeren Ausgleich der Vorspannun gen und der Wickelgeschwindigkeiten. Dies führt wiederum zu einem größeren Wirkungsgrad über den gesamten Drehzahlbereich. Weiter werden ungünstige Kräfteüberlagerungen vermieden. Die Ausbildung ermöglicht größere Fahrgeschwindigkeiten bei ruhi gerem Lauf.

Bezugszeichenliste

S1 Tragseil
S2 Fahrseil
S3 Hubseil
S4 Hilfsseil
2 Wendegetriebe
2a Wendegetriebe
4 Hilfsantrieb
4a Hilfsantrieb
6 Gehäuse
8 erste Welle, Antriebswelle
10 Wälzlager
12 Flansch
14 Wälzlager
16 Hohlrad
18 Innenverzahnung
20 zweite Welle
22 Wälzlager
24 Sonnenrad
26 Planetenrad
28 Welle
30 Planetenrad
32 Wälzlager
34 Wälzlager
36 erster Trägerteil
38 Wellenstummel
40 Wälzlager
42 Bohrung
44 Nabe
46 zweiter Trägerteil
48 Stirnrad
50 Wälzlager
52 Ritzel
54 Welle
56 Wälzlager
58 Flanschteil
60 Laufkatze
62 Fahrwerk
64 Laufrollen
66 Schwinge
68 Umlenkrolle
70 Seilwinde
72 Seilwinde
74 Seilspill
76 Umlenkrolle
78 Lasthaken
80 Welle
82 Seiltrommel
84 Seilwinde
86 Hauptantrieb
87 Schaltkupplung
88 Welle
89 Haltebremse
90 Zahnrad
92 Zahnrad

Claims

1. Wendegetriebe zur Verbindung zweier gegenläufig rotieren der Bauteile, wobei eine erste Welle (8) ein Hohlrad (16), eine zweite Welle (20) ein Sonnenrad (24) und ein feststellbarer Planetenradträger (36, 46) Planetenräder (26, 30) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (16) und das Sonnenrad (24) mit axialem Abstand voneinan der angeordnet sind und jeweils getrennte, jedoch über gemeinsame Wellen (28) fest miteinander verbundene Plane tenräder (26, 30) aufweisen, deren Übersetzungsverhältnis derart ist, daß die erste Welle (8) und die zweite Welle (20) mit gleicher Drehzahl entgegengesetzt drehbar sind.

2. Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (36, 46) drehbar gelagert ist und mit einem steuerbaren Hilfsantrieb (4, 4a) in Verbin dung steht.

3. Wendegetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (36, 46) einen im Hohlrad (16) drehbar gelagerten ersten Trägerteil (36) und einen auf der zweiten Welle (20) drehbar gelagerten zweiten Trägerteil (46) aufweist, wobei im ersten und im zweiten Trägerteil die die Planetenräder (26, 30) tragen den Wellen (28) drehbar gelagert sind.

4. Wendegetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Trägerteil (46) des Planetenradträgers als Stirnrad (48) ausgebildet ist, mit dem ein Ritzel (52) des Hilfsantriebes (4, 4a) kämmt.

5. Wendegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile Seilwinden (70, 72) sind, von denen eine mit einem Antrieb (86) versehen ist.

6. Hebezeuganlage, insbesondere Krananlage, mit einer Lauf katze (60), die mittels eines Fahrseiles (S2) und eines Hubseiles (S3) verfahrbar ist, die auf gegenläufigen Seilwinden (70, 72) auf- und abwickelbar sind, wobei die Seilwinden (70, 72) über ein Getriebe (2) miteinander verbunden und an einem Hauptantrieb (86) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein mechanisches Wendegetriebe (2) ist, welches mit einem mechanischen Überlagerungsgetriebe mit einem Hilfsan trieb (4) zur Überlagerung der Antriebsbewegung zwischen den Seilwinden (70, 72) ausgestattet ist.

7. Hebezeuganlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere über ein weiteres mechanisches Wendegetriebe (2a) mit Überlagerungsgetriebe und Hilfsantrieb (4a) an den Hauptantrieb (86) angeschlossene Seilwinde (84) für ein Hilfsseil (S4) aufweist, welches zu einer an der Laufkatze (60) angeordneten Seiltrommel (82) verläuft, die ihrerseits mit einem Seilspill (74) zum Abziehen des Hubseiles (S3) von der Seilwinde (72) gekoppelt ist.

8. Hebezeuganlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wendegetriebe (2, 2a) nach einem der Ansprüche 2 bis 5 aufweist.

9. Hebezeuganlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilwinde (70) für das Fahrseil (S2) mittels einer Schaltkupplung (87) vom Wendegetriebe (2) abkuppelbar und mittels einer Haltebremse (89) fest stellbar ist.