DE4407416C2

DE4407416C2 - Sicherungsvorrichtung gegen den Absturz von motorisch auf- und abbewegbaren Objekten

Info

Publication number: DE4407416C2
Application number: DE4407416A
Authority: DE
Inventors: Mirko Dipl Ing Krolo; Robert Roecker
Original assignee: Flender Tuebingen GmbH; Flender Himmelwerk GmbH
Current assignee: Siemens Geared Motors GmbH
Priority date: 1994-03-05
Filing date: 1994-03-05
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2014-03-06
Also published as: US5551535A; DK0670412T3; ATE166132T1; DE59502142D1; EP0670412B1; CZ57195A3; DE4407416A1; ES2117313T3; EP0670412A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung gegen den Absturz von über eine Antriebswelle motorisch auf- und abbewegbaren Objekten, beispielsweise Rolltoren.

Bislang wurden auf- und abbewegbare Objekte, beispielsweise Rolltore, durch selbsthemmende Getriebe, durch Klinken- oder Klemmgesperre (DE 33 25 750 A1, DE 25 42 801 A1, DE-OS 16 83 651, DE-GM 70 46 832, DE-GM 66 07 587) oder durch Federeinrichtungen gegen einen Absturz bei einem Motor- oder Getriebedefekt gesichert.

In vielen Anwendungsbereichen werden diese Maßnahmen jedoch als unzureichend angesehen. Es sind daher bereits Sicherungsvorrichtungen in Form einer elektromagnetisch betätigbaren Klauenkupplung, die nicht im Antriebsteil für das Objekt integriert ist, sondern eine gesonderte Sicherungsvorrichtung bildet, vorgeschlagen worden. Diese Sicherungsvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß insbesondere bei schweren auf- und abbewegbaren Objekten von der Klauenkupplung schlagartig hohe Kräfte aufgenommen werden müssen, die zu einer starken Materialbelastung der Kupplungsteile führen.

Aus der DE 25 03 238 A1 ist eine weitere Abrollsicherung für elektromotorisch betätigte Rolltore bekannt. Diese Sicherung umfaßt einen an der Wickeltrommel angeordneten Impulsgeber, einen die Drehzahl der Wickeltrommel überwachenden Drehzahlwächter und eine auf die Wickeltrommel einwirkende Drehsperre, die als Keil ausgebildet ist und elektromagnetisch betätigt wird. Diese Anordnung setzt einen die Wickeltrommel mit einer konstanten Drehzahl antreibenden Elektromotor voraus. Da der Keil der Drehsperre über ein Hubsystem gehalten ist, muß bei Eintritt des Sicherungsfalls Strom bereit stehen, was nicht immer gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung gegen einen Absturz insbesondere von Rolltoren zu schaffen, die einen zuverlässigen Schutz unter Vermeidung von schlagartig hohen Belastungen gewährleistet und die geeignet ist, die Antriebswelle gedämpft abzubremsen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Sicherungsvorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anstelle der bislang vorgeschlagenen Klauenkupplung tritt hier also eine Reibkupplung, die ein Bremsmoment auf die Antriebswelle für das auf- und abbewegbare Objekt ausübt. Bei Reibkupplungen ist die Kraftaufnahme beim Einkuppeln sanfter und damit materialschonender als beim Formschluß einer Klauenkupplung. Zur Gewährleistung eines ausreichend hohen Bremsmomentes wird dabei der Druckteil nicht nur elektromagnetisch gegenüber der Trägerplatte verschoben, sondern zusätzlich durch zwischen dem Gehäuse, in dem die Reibscheibe angeordnet ist, und der Trägerplatte angeordneten, eine Federkraft ausübenden Elementen gegen die Reibscheibe gepreßt. Dabei können der Druckteil und die Reibscheibe an den gegenseitigen Berührungsflächen jeweils mit einem Reibbelag versehen sein, die den Reibschluß verbessern und das Material von Reibscheibe und Druckteil schonen. Der Druckteil ist von zwei parallelen, begrenzt gegeneinander verdrehbaren Druckscheiben gebildet, die auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils rampenförmige Erhebungen aufweisen, die durch die beim Anpressen des Druckteils gegen die Reibscheibe erfolgende begrenzte relative Verdrehung der beiden Druckplat ten aneinander entlanggleiten und dabei die beiden Druckplat ten in axialer Richtung auseinanderdrücken, wodurch sich die von den zwischen Gehäuse und Trägerplatte angreifenden Elemen ten ausgeübte Federkraft und damit das von der Reibkupplung erzeugte Bremsmoment verstärkt. Sobald die Absturzsicherung also aktiviert wird, und das Druckteil gegen die Reibscheibe in Anlage gelangt, erfolgt ein Verdrehen der beiden Druck scheiben und dadurch eine zusätzliche Verstärkung des auf die Antriebswelle ausgeübten Bremsmoments. Der Druckteil der Reib kupplung kann dabei unter dem Einfluß mindestens eines Elek tromagneten gegenüber der Trägerplatte in axialer Richtung gegen die Reibscheibe verschiebbar sein und in umgekehrter Richtung unter Vorspannung mindestens einer Feder stehen, wobei die Stromversorgung des mindestens einen Elektromagneten durch eine Schalteinrichtung gesteuert ist, die eine Impuls vergleichsstufe umfaßt, die einen ersten Eingang für eine der Drehzahl der Antriebswelle entsprechende erste Impulsfolge und einen zweiten Eingang für eine der Drehzahl des Antriebsmotors entsprechende zweite Impulsfolge aufweist und deren Ausgangs signal die Unterbrechung der Stromversorgung steuert. Diese Schalteinrichtung für die Stromversorgung erfordert wenig Aufwand und nur geringe Eingriffe in ein vorhandenes Antriebs system, so daß auch bei Verwendung dieser Schalteinrichtung ein nachträglicher Einbau der Sicherungsvorrichtung keine Schwierigkeiten bereitet. Die Reibscheibe kann hierbei an ihrem Umfang mit einem Impulsgeberring zur Erzeugung der der Drehzahl der Antriebswelle entsprechenden Impulsfolge versehen sein. Weitere Vorteile können dadurch erzielt werden, daß die Reibscheibe im Getriebe- oder Lagergehäuse der Antriebswelle axial verschiebbar und durch den Anpreßdruck des Druckteils der Reibkupplung bei Aktivierung der Sicherungsvorrichtung gegen das Gehäuse preßbar sein kann. Hierzu kann die Reib scheibe vorteilhafterweise auf der dem Gehäuse zugewandten Seite ebenfalls einen Reibbelag aufweisen. Durch das Anpressen der Reibscheibe gegen das stabile Gehäuse können sehr hohe Drücke zur Erzeugung eines Bremsmoments aufgenommen werden. Diese Ausgestaltung eignet sich daher insbesondere für Ab sturzsicherungen für besonders schwere Objekte wie Rolltore. Bei dieser Ausgestaltung kann außerdem zwischen Gehäuse und Reibplatte ein Dichtring sowie Leitbleche zum Abführen von gegebenenfalls durch die Dichtung dringendem Getriebeöl zu dafür vorgesehenen Öffnungen im Gehäuse angeordnet sein. Die Reibscheibe ist somit doppelt, einmal durch die Dichtung und einmal durch die Leitbleche und Abführöffnungen im Gehäuse gegen ungewollte Berührungen mit Getriebeöl, die die Absturz sicherung durch ein Durchdrehen der Reibscheibe wirkungslos machen könnte, geschützt.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Sicherheitsvorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch eine Sicherheitsvorrichtung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Detailansicht der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere, teilweise geschnittene De tailansicht der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine erste Druck scheibe der Sicherheitsvorrichtung;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Druckscheibe nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine zweite Druck scheibe der Sicherheitsvorrichtung;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Druckscheibe nach Fig. 6.

Fig. 1 zeigt eine Antriebswelle 10 eines nicht näher darge stellten Rolltores. In die Antriebswelle 10 ist eine Einsteck welle 11 eingeführt, auf der eine Reibscheibe 12 drehstarr, aber in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Die Reibscheibe 12 bildet zusammen mit einem Druckteil 13 eine Reibkupplung. Sie ist hierzu sowohl auf der den Druckteil 13 als auch auf der dem Gehäuse 16 zugewandten Seite jeweils mit einem Reibbelag 14 versehen. Der Druckteil 13 weist eine Trä gerplatte 15 auf, mit der eine Magnetspule 17 fest verbunden ist. Die Magnetspule 17 ist während des Normalbetriebs des Rolltores bestromt und hält eine Ankerplatte 18 gegen die Fe derkraft von Federn 19, die zwischen Trägerplatte 15 und der Ankerplatte 18 angreifen, fest. Mit der Trägerplatte 15 ist außerdem eine erste Druckscheibe 20 mittels Stiften 21 axial verschiebbar aber gegen Verdrehung gesichert verbunden. Die erste Druckplatte 20 wirkt mit einer zweiten Druckplatte 22 zusammen, die auf ihrer Vorderseite mit einem Reibbelag 23 versehen ist, der bei Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung gegen den Reibbelag 14 der Reibscheibe 12 zur Anlage kommt. Die Ausgestaltung der Druckplatten 20 und 22 ist in den Fig. 4 bis 7 verdeutlicht. Die Druckplatte 22 weist Anschlagsegmen te 24 auf, die ein Verdrehen der Druckplatte 22 gegenüber der Druckplatte 20 begrenzen (Fig. 4). Beide Druckplatten 20 und 22 weisen außerdem rampenförmige Erhebungen 25 bzw. 26, die insbesondere aus den Schnittbildern der Fig. 5 und 7 ersicht lich sind, auf. Die Erhebungen 25 und 26 sind dabei so ge formt, daß die beiden Druckplatten 20 und 22 im Normalbetrieb des Rolltores formschlüssig aneinanderliegen und in dieser Lage durch Druckfedern 27 gehalten werden, wie in Fig. 1 ge zeigt ist. In diesem Zustand ist zwischen der Reibscheibe 12 und der Druckplatte 22 ein Luftspalt a vorhanden, so daß sich die Reibscheibe 12, die Einsteckwelle 11 und die Antriebswelle 10 frei drehen können. Die Trägerplatte 15, die, wie in Fig. 2 gezeigt ist, durch Hülsen 28 und Schrauben 29 verdrehsicher aber axial verschiebbar mit dem Gehäuse 16 verbunden ist, liegt dabei direkt am Gehäuse 16 an.

Zur Überwachung des Betriebszustandes des Rolltores sind je weils eine Impulsgebereinrichtung am Motor und am Getriebe vorgesehen. Die von diesen Einrichtungen erzeugten Impulsfol gen werden von einer Impulsvergleichsstufe ständig überwacht. Tritt eine Abweichung des Differenzsignals von einem Sollwert auf, so wird die Stromversorgung der Magnetspule 17 unterbro chen und dadurch die Absturzsicherung aktiviert. Von den Im pulsgebereinrichtungen sind in Fig. 1 ein Näherungsschalter 30 und ein am Umfang der Reibscheibe 12 angeordneter Impulsgeber ring 31, der die der Drehzahl der Antriebswelle 10 entspre chende Impulsfolge erzeugt, dargestellt.

Die Funktion der Sicherungsvorrichtung stellt sich nun wie folgt dar: Bei einem Bruch oder anderweitigem Versagen von Bauteilen des Antriebssystems des Rolltores erkennt eine Über wachungseinheit eine Ungleichheit in den vom Motor und vom Getriebe herrührenden Impulsfolgen und unterbricht die Strom versorgung der Magnetspule 17, d. h. die Ankerplatte 18 wird nicht mehr festgehalten, sondern von den Federn 19 mit den Druckplatten 20 und 22 gegen die Reibscheibe 12 bewegt. Der Luftspalt a schließt sich, und die Reibscheibe 12 erzeugt sowohl am Gehäuse 16 als auch an der Druckplatte 22 ein Reib moment. Dieses Reibmoment führt zu einer Verdrehung der Druck platte 22 gegenüber der Druckplatte 20, da die Reibung zwi schen den beiden Belägen 14 und 23 von Reibscheibe 12 und Druckplatte 22 größer ist als die Reibung zwischen den beiden Druckplatten 22 und 20. Die Verdrehbewegung der Platten 20 und 22 führt zu einem Entlanggleiten der schiefen Ebenen 25.1 und 26.1 der rampenförmigen Erhebungen 25 und 26, bis die An schlagsegmente 24 der Druckplatte 22 gegen das Gehäuse 16 in Anschlag kommen und eine weitere Drehbewegung verhindern. Das gegenseitige Entlanggleiten der rampenförmigen Erhebungen 25 und 26 führt zu einem fortgesetzten axialen Auseinanderpressen der beiden Druckplatten 20 und 22, bis die Druckplatte 22 mit ihren Anschlagsegmenten 24 am Gehäuse 16 anliegt. Durch die Axialbewegung wird die Druckplatte 20 gegen die Trägerplatte 15 gepreßt, wodurch zwischen der Trägerplatte 15 und dem Ge häuse 16 ein Spalt entsteht und dort angeordnete Federpakete 32 komprimiert werden und ein zusätzliches Bremsmoment erzeu gen, welches die Antriebswelle 10 des Rolltores verzögert und stillsetzt.

Fig. 3 zeigt in einer Detailansicht eine Abdichtung zwischen dem Getriebe der Antriebswelle 10 und der Reibscheibe 12. Es ist ein Dichtring 33 vorgesehen, der ein Eindringen von Ge triebeöl in den Gehäusebereich, in dem die Reibscheibe 12 angeordnet ist, verhindern soll. Für den Fall, daß der Dicht ring seine Dichtwirkung verliert, sind vor dem Dichtring 33 Führungsbleche 34 vorgesehen, die eventuell eindringendes Öl in Richtung auf Auslaßkanäle 35 im Gehäuse 16 leiten und damit verhindern, daß Getriebeöl auf die Reibscheibe 12 gelangen und deren Funktion zur Erzeugung eines Bremsmoments auf die An triebswelle des Rolltores unwirksam machen kann.

Claims

1. Sicherungsvorrichtung gegen den Absturz von über eine Antriebswelle (10) motorisch auf- und abbewegbaren Objekten, beispielsweise Rolltoren,

- dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem Getriebe- oder Lagergehäuse (16) der Antriebswelle (10) angeordnete Reibscheibe (12) drehstarr mit der Antriebswelle (10) verbunden ist,
- daß gegen die Reibscheibe (12) zwei parallele, begrenzt gegeneinander verdrehbare Druckplatten (20, 22) in Anlage bringbar sind, die von einer Trägerplatte (15) gehalten und von einer federbeaufschlagten Ankerplatte (18) nach Abschalten eines Elektromagneten (17) in Richtung auf die Reibscheibe (12) axial bewegbar sind,
- daß die Druckplatten (20, 22) auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils rampenförmige Erhebungen (25, 26) aufweisen, die bei der begrenzten relativen Verdrehung der beiden Druckplatten (20, 22) aneinander entlanggleiten und die Druckplatten (20, 22) axial auseinander pressen,
- und daß dabei auch das Gehäuse (16) und die Trägerplatte (15) axial auseinander gepreßt werden gegen die Wirkung einer Feder (32).

2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1,

- dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung des Elektromagneten (17) durch eine Schalteinrichtung gesteuert ist,
- die eine Impulsvergleichsstufe umfaßt, die einen ersten Eingang für eine der Drehzahl der Antriebswelle (10) entsprechende erste Impulsfolge und einen zweiten Eingang für eine der Drehzahl eines Antriebsmotors entsprechende zweite Impulsfolge aufweist und deren Ausgangssignal die Unterbrechung der Stromversorgung steuert.

3. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (12) an ihrem Umfang mit einem Impulsgeberring (31) zur Erzeugung der der Drehzahl der Antriebswelle (10) entsprechenden Impulsfolge versehen ist.

4. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (12) und die der Reibscheibe (12) zugewandte Druckplatte (22) an den gegenseitigen Berührungsflächen jeweils mit einem Reibbelag (14, 23) versehen sind.

5. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (12) in dem Getriebe- oder Lagergehäuse (16) der Antriebswelle (10) axial verschiebbar ist.

6. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (12) auf der dem Gehäuse (16) zugewandten Seite ebenfalls einen Reibbelag (14) aufweist.

7. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuse (16) und der Reibscheibe (12) eine Dichtung (33) sowie Leitbleche (34) zum Abführen von gegebenenfalls durch die Dichtung (33) dringendem Getriebeöl zu dafür vorgesehenen Öffnungen (35) im Gehäuse (16) angeordnet sind.