EP1772416A2

EP1772416A2 - Drive unit with two motors, in particular for a hoisting gear

Info

Publication number: EP1772416A2
Application number: EP06121009A
Authority: EP
Inventors: Roland Heinz Aßmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: EP1772416B1; EP1772416A3; ATE435185T1; ES2326830T3; DE102005048222B3; DE502006004110D1

Abstract

Drive unit, especially for a lifting gear, comprises two motors that each have an overriding clutch (4) with a blocking mechanism (16) designed so that it blocks connection after disconnection for as long as the drive (3) of the corresponding motor assigned the overriding clutch is idle and removes the blocking when the drive is operational. The blocking mechanism has a blocking module (19) that in a blocking position blocks connection after disconnection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere eine Antriebseinheit eines Hubwerks, mit zwei Motoren, die jeweils einen drehenden Antrieb aufweisen und die auf einen gemeinsamen drehenden Abtrieb der Antriebseinheit einwirken, welchen Motoren jeweils eine Überholkupplung zugeordnet ist, die in dem Kraftfluss vom Antrieb bis zum Abtrieb angeordnet ist, welche Überholkupplung den Antrieb des Motors, dem sie zugeordnet ist, von dem Abtrieb trennt, wenn der jeweils andere Motor den Abtrieb in einer ersten Lastrichtung schneller antreibt.The invention relates to a drive unit, in particular a drive unit of a hoist, with two motors, each having a rotating drive and acting on a common rotating output of the drive unit, which motors each have an overrunning clutch is assigned, in the power flow from the drive to the output is arranged, which overrunning clutch separates the drive of the motor, which it is assigned, from the output, when the other motor drives the output faster in a first load direction.

Derartige Antriebseinheiten sind bereits beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 39 33 505 A1 bekannt. Regelmäßig sind beide Antriebe bzw. Motoren permanent im Eingriff und bei Ausfall oder Blockade eines Hubwerks bleibt ohne manuelle Eingriffe durch die Steuerbefehle die Hubfunktion aufrecht erhalten. Im Fall des Defektes eines Motors setzt der andere Motor die Hubbewegung fort und die dem defekten Motor zugeordnete Überholkupplung trennt den Kraftfluss von dem möglicher Weise blockierten Aggregat. Bei Hubwerken mit einsinnigem Lastmoment, z.B. bei Seilhubwerken, stellt diese Not-Funktionalität bereits eine in manchen Fällen ausreichende Möglichkeit dar. Häufig, beispielsweise in der Automobilproduktion, wo der Fertigungsprozess noch so lange aufrecht erhalten werden soll, bis das betreffende Elektrohängebahn-Aggregat der Produktionslinie die fertige Karosserie bzw. den fertigen PKW abgegeben und die Wartungsstrecke erreicht hat, ist eine derartige Not-Funktionalität absolut unzureichend.Such drive units are already for example from the German patent application DE 39 33 505 A1 known. Regularly both drives or motors are permanently engaged and in case of failure or blockage of a hoist, the lifting function is maintained without manual intervention by the control commands. In the case of a malfunction of one engine, the other engine continues to lift and the overrunning clutch associated with the defective engine separates the power flow from the possibly blocked engine. In hoists with unilateral load torque, eg in cable hoists, this emergency functionality already represents a sufficient opportunity in some cases. Often, for example, in automotive production, where the manufacturing process is to be maintained until the relevant monorail assembly of the production line delivered the finished body or the finished car and has reached the maintenance route, such emergency functionality is completely inadequate.

Im Einzelnen ist das Problem darin begründet, dass bei Eingriff beider Überholkupplungen die Last an beiden Antriebsmotoren hängt, die auf eine gemeinsame Seiltrommel wirken. Ist einer der beiden Antriebsmotoren blockiert, kann der zweite die Last nur noch Heben, wobei die Überholkupplung des ausgefallenen Antriebsmotors trennt. Eine Senkbewegung ist bei Blockade eines Antriebsmotors nicht mehr möglich, da die Last am blockierten Antrieb hängt und die Überholkupplung des absenkenden, intakten Antriebs anspricht.Specifically, the problem is that when both overrunning clutches engage, the load hangs on both drive motors acting on a common cable drum. is one of the two drive motors blocked, the second can only lift the load, the overrunning clutch of the failed drive motor separates. A lowering movement is no longer possible in the blockage of a drive motor, since the load depends on the blocked drive and the overrunning clutch of the lowering, intact drive responds.

Ausgehend von den Nachteilen herkömmlicher Antriebsaggregate hat es sich die Erfindung zu Aufgabe gemacht, eine Antriebseinheit zu schaffen, die eine redundante Motorenausrüstung aufweist, deren beide Antriebe permanent im Eingriff sind, wobei im Falle eines Ausfalls eines Motors sowohl die Hubfunktion als auch die Senkfunktion der Antriebseinheit erhalten bleiben.Based on the disadvantages of conventional drive units, the invention has made it to create a drive unit having a redundant engine equipment, the two drives are permanently engaged, in case of failure of a motor, both the lifting function and the lowering function of the drive unit remain.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass beide Überholkupplungen jeweils einen Sperrmechanismus aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er eine Einkupplung nach der Auskupplung so lange sperrt, wie der Antrieb des entsprechenden Motors, dem die Überholkupplung zugeordnet ist, stillsteht und die Sperrung aufhebt, wenn der Antrieb des Motors sich dreht.The solution according to the invention provides that both overrunning clutches each have a locking mechanism which is designed such that it blocks an engagement after disengagement as long as the drive of the corresponding engine, to which the overrunning clutch is assigned, stops and disables the disengagement if the drive of the motor turns.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung liegt darin, dass im Falle einer Blockade eines Motors selektiv eine Überholkupplung derart gesperrt wird, dass es auch bei einer Drehmomentumkehr nicht mehr zu einem Einrücken dieser Überholkupplung kommt und auf diese Weise der intakte andere Antrieb weiterhin in beiden Lastrichtungen antreiben kann.A key advantage of the invention is that in the case of a blockage of a motor selectively a passing clutch is locked so that it no longer comes to an engagement of this overrunning clutch even with a torque reversal and in this way the intact other drive can continue to drive in both load directions ,

Bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind redundante Hubwerke mit einsinnigem Lastmoment. Die Erfindung ist für Antriebseinheiten, die mit einsinnigem Lastmoment beaufschlagt werden deshalb zu bevorzugen, weil die Überholkupplung bei einer hohen Last entgegen der bevorzugten ersten Lastrichtung möglicherweise unkontrolliert trennt.Preferred field of application of the invention are redundant hoists with eininnigem load torque. The invention is to be preferred for drive units that are subjected to unidirectional load torque because the overrunning clutch may possibly uncontrollably separate at a high load against the preferred first load direction.

Nach der Erfindung ist die Antriebseinheit in der Lage, einerseits in dem Fall, dass ein Antrieb blockiert, in der ersten Lastrichtung, in der die zugeordnete Überholkupplung nicht ausrückt, anzutreiben, wobei der die Überholkupplung des blockierten Motors trennt. Und andererseits auch in einer zweiten Lastrichtung bei Blockade des anderen Motors Vortrieb zu leisten. Handelt es sich um eine erfindungsgemäß ausgebildete Überholkupplung sperrt der Sperrmechanismus das Einrücken selbiger, da sich der defekte Antrieb nicht dreht. Somit ist der intakte Antrieb von dem defekten Antrieb aufgrund der dauerhaft getrennten Überholkupplung des defekten Antriebes entkoppelt und vermag sowohl in der ersten Lastrichtung als auch in der zweiten Lastrichtung anzutreiben.According to the invention, the drive unit is able, on the one hand in the case that a drive blocks, in the first load direction, in which the associated overrunning clutch does not disengage, to drive, which separates the overrunning clutch of the blocked motor. And on the other hand to propel in a second load direction in blockade of the other engine. If it is an inventively designed overrunning clutch locks the locking mechanism selbger the same, since the defective drive does not rotate. Thus, the intact drive is decoupled from the defective drive due to the permanently separated overrunning clutch of the defective drive and can drive both in the first load direction and in the second load direction.

Zweckmäßig sieht der erfindungsgemäße Sperrmechanismus Mittel vor, insbesondere ein Steuerglied, welches die Sperrung aufhebt und hierzu von einer Drehbewegung des Antriebs betätigt wird.Suitably, the locking mechanism according to the invention provides means, in particular a control member which cancels the blocking and for this purpose is actuated by a rotational movement of the drive.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sperrmechanismus ein Sperrmodul umfasst, welches in einer Sperrstellung die Einkupplung nach der Auskupplung sperrt und dass ein Steuerglied vorgesehen ist, welches zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist, welches Steuerglied in der ersten Position das Sperrmodul in der Sperrstellung hält, welches Steuerglied in der zweiten Position das Sperrmodul aus der Sperrstellung freigibt. Diese vorteilhafte mechanische Umsetzung mittels eines Steuergliedes an jeder der beiden Überholkupplungen zeichnet sich durch besondere Robustheit aus. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn genau eines der beiden Elemente, entweder nur das Sperrmodul oder nur das Steuerglied zumindest zeitweise von der Drehbewegung des Antriebs mitgenommen wird und eine Relativbewegung des Steuergliedes zu dem Sperrmodul zumindest in einer Bewegungsrichtung des Antriebs das Sperrmodul aus der Sperrstellung freigibt. Diese Variante der Erfindung ist besonders einfach und effektiv, da die Überholkupplung genau dann getrennt bleibt, wenn der entsprechende Motor des Antriebs sich nicht mehr dreht und keine weitere Sensorik benötigt wird. Hierbei kann das Steuerglied derart ausgebildet sein, dass es bei getrennter Überholkupplung von der Drehbewegung des Antriebs zumindest verzögert mitgenommen wird. Dementsprechend kann das Steuerglied sich mit dem Antrieb zumindest zeitweise mit Schlupf mitdrehen, wenn die Überholkupplung getrennt ist. Eine Drehbewegung kommt nur dann zu Stande, wenn der Motor des Antriebs nicht blockiert ist.An advantageous development of the invention provides that the locking mechanism comprises a blocking module which locks in a blocking position, the Einkupplung after disengagement and that a control member is provided which is movable between a first position and a second position, which control member in the first position holds the blocking module in the blocking position, which control member releases the blocking module from the blocking position in the second position. This advantageous mechanical implementation by means of a control member on each of the two overrunning clutches is characterized by particular robustness. It is particularly expedient here if exactly one of the two elements, either only the blocking module or only the control member is at least temporarily taken away by the rotational movement of the drive and a relative movement of the control member releases the blocking module from the blocking position at least in a direction of movement of the drive , This variant of the invention is particularly simple and effective, since the overrunning clutch remains exactly when the corresponding engine of the drive no longer turns and no further sensors are needed. In this case, the control member may be configured such that it is taken at least delayed with separate overrunning of the rotational movement of the drive. Accordingly, the control member can at least temporarily rotate with the drive with slip when the overrunning clutch is disconnected. A rotary movement is only possible if the motor of the drive is not blocked.

Mit Vorteil kann das Steuerglied eine Reibfläche aufweisen, die mit einer korrespondierenden Fläche an dem Antrieb zusammenwirkt und bei getrennter Überholkupplung der Reibschluss der Reibfläche mit der korrespondierenden Fläche an dem Antrieb eine zumindest zeitweise Mitnahme des Steuerglieds in Drehrichtung bewirkt. Zur Betätigung des Sperrmechanismus kann das Steuerglied eine Kulisse aufweisen, welche in der ersten Position das Sperrmodul in der Sperrstellung hält und in der zweiten Position das Sperrmodul aus der Sperrstellung freigibt.Advantageously, the control member having a friction surface which cooperates with a corresponding surface on the drive and causes a separate overrunning clutch, the frictional engagement of the friction surface with the corresponding surface on the drive at least temporary entrainment of the control member in the direction of rotation. To actuate the locking mechanism, the control member may have a link, which holds the blocking module in the blocking position in the first position and releases the blocking module from the blocking position in the second position.

Das Zusammenwirken des Sperrmechanismus mit dem Steuerglied kann derart ausgebildet sein, dass genau einmalig eine in der Getrennt-Stellung gesperrte Überholkupplung wieder freigegeben wird und einrücken kann oder dass dieser Vorgang einer Wiederholung zugänglich ist. Der erste Fall ist zweckmäßig, wenn ein Ansprechen der Überholkupplung sicher nur im Falle eines gravierenden Fehlers auftritt. Die zweite Möglichkeit kann vorteilhaft realisiert werden, indem das Steuerglied derart in der ersten Position elastisch gelagert ist, dass es nach Auslenkung in die zweite Position bei Fortfall der Auslenkkraft wieder in die erste Position zurückkehrt. Die Möglichkeit der mehrfachen Sperrung und Freigabe der getrennten Überholkupplung ist zweckmäßig, wenn im regelmäßigen Betrieb konstruktionsbedingt die Überholkupplung häufiger trennt, ohne das ein Defekt vorliegen muss oder der Betrieb mit nur einem Motor auch als Dauerlösung absolut unkritisch ist.The interaction of the locking mechanism with the control member may be formed such that exactly once a locked in the disconnected position overrunning clutch is released and can engage or that this process is a repetition accessible. The first case is useful when a response of the overrunning clutch certainly only occurs in the case of a serious error. The second possibility can be advantageously realized by the control member is elastically mounted in the first position, that it returns to the first position after deflection to the second position in case of elimination of the deflection force. The possibility of multiple blocking and release of the separate overrunning clutch is useful when in regular operation due to the design, the overrunning clutch separates more often without a defect must be present or the operation with a single engine as a permanent solution is absolutely uncritical.

Das Steuerglied sollte zweckmäßig statt des Sperrmechanismus mit den Antrieb zeitweise mitdrehend ausgebildet sein, da insbesondere das Sperrmodul aufgrund der möglicherweise gegenüber Fliehkräften empfindlichen Mechanik nicht mit dem Antrieb drehend angeordnet sein sollte.The control member should be expedient instead of the locking mechanism with the drive at times co-rotating, since in particular the blocking module should not be arranged to rotate with the drive due to the possibly sensitive to centrifugal forces mechanism.

Besondere Eignung weist der erfindungsgemäße Sperrmechanismus für Antriebseinheiten auf, bei denen der Antrieb eine Welle aufweist, die Überholkupplung beim Auskuppeln eine erste Axialbewegung einer Antriebswelle des Motors auslöst und die Antriebswelle mindestens einen Absatz aufweist, an dem das Sperrmodul in der Sperrstellung derart eingreift, dass eine die erste Axialbewegung rückführende Axialbewegung blockiert ist. Der Absatz kann hierbei sinnvoll als umlaufender Wellenabsatz oder als umlaufende Nut ausgebildet sein. Das Sperrmodul ist zweckmäßig als länglicher Stift ausgebildet, der ohne die Oberfläche im Bereich des Absatzes der Welle zu beschädigen mit selbiger einen zur Unterdrückung einer Axialbewegung ausreichenden Formschluss bildet. Der Formschluss sollte ausreichen, um ein Einrücken der regelmäßig mittels elastischer Elemente vorgespannt getrennten Überholkupplung zu unterbinden. Besonders sinnvoll ist eine bewegliche und federnde Lagerung des Sperrmoduls zwischen der Sperrstellung und einer Freigabestellung. Beim Trennen der Überholkupplung kann das Sperrmodul beispielsweise an einer Schräge des Absatzes an dem Antrieb entlang gleiten, bis es zum formschlüssigen Eingriff an dem Wellenabsatz kommt. Zur Integration der Sperrfunktion und der Möglichkeit der Freigabe der Überholkupplung aus der Trennposition ist es sinnvoll, wenn das Sperrmodul einen Halter umfasst, der die Beweglichkeit des Sperrmoduls zwischen des Sperrstellung und einer Freigabestellung aufweist und in welchem Halter ein Arretierglied beweglich federnd in einer Arretierstellung gelagert ist, wobei die Beweglichkeit des Halters und des Arretierglieds des Sperrmoduls derart ausgebildet ist, dass einerseits in der Sperrstellung des Halters das Arretierglied bei getrennter Überholkupplung in der Arretierstellung in Eingriff mit dem Absatz des Antriebs gelangt und die Einkupplung sperrt und dass andererseits in der Freigabestellung des Halters das Arretierglied bei getrennter Überholkupplung in der Arretierstellung nicht mit dem Absatz des Antriebs in Eingriff gerät. Mit der von dem Steuerglied betätigten Bewegung des Halters wird sozusagen das Sperrmodul in eine Bereitschaftsstellung zum Sperren des Einrückens der Überholkupplung gebracht oder aus dieser entfernt, so dass ein Sperren der Überholkupplung nicht stattfindet.The locking mechanism according to the invention for drive units, in which the drive has a shaft, the overrunning clutch triggers a first axial movement of a drive shaft of the motor when disengaging and the drive shaft has at least one shoulder on which engages the blocking module in the blocking position such that a the first axial movement is blocked by returning axial movement. The paragraph can be useful here designed as a circumferential shaft paragraph or as a circumferential groove. The blocking module is expediently designed as an elongate pin which, without damaging the surface in the region of the shoulder of the shaft, forms with it a positive locking sufficient to suppress axial movement. The form-fit should be sufficient to prevent engagement of the regularly biased by means of elastic elements separated overrunning clutch. Particularly useful is a movable and resilient mounting of the blocking module between the blocking position and a release position. When separating the overrunning clutch, the blocking module can slide, for example, on a slope of the paragraph along the drive until it comes to positive engagement with the shaft shoulder. For the integration of the blocking function and the possibility of releasing the overrunning clutch from the separating position, it makes sense if the blocking module comprises a holder having the mobility of the blocking module between the blocking position and a release position and in which holder a locking member is movably mounted resiliently in a locking position , wherein the mobility of the holder and the locking member of the locking module is formed such that on the one hand in the locked position of the holder arrives the locking member with separate overrunning clutch in the locking position in engagement with the heel of the drive and locks the engagement and that on the other hand, in the release position of the holder, the locking member does not engage in a separate overrunning clutch in the locking position with the shoulder of the drive. With the movement of the holder actuated by the control member, so to speak, the blocking module is brought into a ready position for blocking the engagement of the overrunning clutch or removed therefrom, so that a locking of the overrunning clutch does not take place.

Die Beweglichkeit des Arretiergliedes dient dem bloßen Einrasten an einem Absatz des Antriebes, so dass die Überholkupplung getrennt bleibt. Dementsprechend ist es sinnvoll, wenn der Absatz einen Abschnitt aufweist, an dem das Arretierglied entlang gleiten kann, bevor es an dem Absatz einrastet. Der Halter und das Arretierglied sollten jeweils einen elastischen Hub ähnlicher Größenordnung aufweisen, damit das Arretierglied in der Freigabestellung sicher außerhalb eines Eingriffs gelangt. Obgleich sowohl der Halter als auch das Arretierglied jeweils drehende Bewegungen zum Aktivieren oder Deaktivieren des Sperrmechanismus bzw. zum Sperren und Freigeben der Überholkupplung ausführen können, ist es in Folge der Einfachheit besonders zweckmäßig, wenn beide Bauelemente in ihren Lagerungen jeweils translatorisch beweglich sind.The mobility of the locking member is the mere engagement on a shoulder of the drive, so that the overrunning clutch remains disconnected. Accordingly, it is useful if the shoulder has a portion on which the locking member can slide along before it locks into place on the shoulder. The holder and the locking member should each have an elastic stroke of similar magnitude, so that the locking member arrives safely in the release position out of engagement. Although both the holder and the locking member can each perform rotary movements for activating or deactivating the locking mechanism and for locking and releasing the overrunning clutch, it is particularly useful due to the simplicity, when both components are translationally movable in their bearings.

Insbesondere bei einsinnigem Lastmoment ist es zweckmäßig, wenn die Überholkupplungen ein antriebsseitiges und ein abtriebsseitiges jeweils stirnverzahntes Kupplungselement aufweist, das in einer Lastrichtung zu dem Kraftfluss der Übertragung senkrechte oder leicht hinterschnittene bei die Kupplungsflächen elastisch gegeneinander verspannt sind. Dient die Überholkupplung lediglich der Drehmomentbegrenzung, können die Zahnflanken in beiden Lastrichtungen schräg zum Kraftfluss ausgebildet sein. Sind die Platzverhältnisse großzügig gestaltet, kann die Überholkupplung eine antriebsseitige erste Welle und eine abtriebsseitige zweite Welle aufweisen und mittels Kupplungselementen kann der Kraftfluss von der ersten Welle auf die zweite Welle geschlossen werden. Bestehen Bauraumrestriktionen kann die erste Welle als Hohlwelle ausgebildet sein und auf der zweiten Welle drehbar gelagert sein. Ein wesentliches Bauteil der Überholkupplung kann hierbei an der ersten Welle ein axialbewegliches Mitnehmerelement sein, das an der ersten Welle nicht drehbar gelagert ist und welches die antriebsseitigen Kupplungselemente trägt, die im axialen Beweglichkeitsrahmen mit den abtriebsseitigen Kupplungselementen einkuppelbar und trennbar sind. Zum Sperren der Einrückbewegung der Überholkupplung in der Getrennt-Stellung ist es sinnvoll, wenn das Mitnehmerelement mit einem Absatz oder einer umlaufenden Nut versehen ist, in welcher ein Arretierglied des Sperrmoduls in einer Sperrstellung derart eingreift, dass das Mitnehmerelement axial in einer Stellung fixiert ist, in welcher die Überholkupplung getrennt ist.Especially with one-handed load torque, it is expedient if the overrunning clutches has a drive-side and an output-side each end-toothed coupling element which are elastically braced against each other in a load direction to the power flow of transmission vertical or slightly undercut in the clutch surfaces. If the overrunning clutch only serves for limiting the torque, the tooth flanks in both load directions can be formed obliquely to the force flow. If the space available generously designed, the overrunning clutch may have a drive-side first shaft and a driven-side second shaft and means of coupling elements, the power flow from the first shaft to the second shaft can be closed. Consist Space restrictions, the first wave may be formed as a hollow shaft and rotatably supported on the second shaft. An essential component of the overrunning clutch can hereby be an axially movable driver element on the first shaft, which is not rotatably mounted on the first shaft and which carries the drive-side coupling elements which can be engaged and disengaged in the axial mobility frame with the driven-side clutch elements. To block the engagement of the overrunning clutch in the disconnected position, it is useful if the driver element is provided with a shoulder or a circumferential groove in which a locking member of the locking module engages in a blocking position such that the driver element is axially fixed in one position, in which the overrunning clutch is disconnected.

Eine Mitnahme des Steuergliedes bei einer Trennung der Überholkupplung und sich drehendem zugeordneten Motor kann besonders einfach darin bestehen, dass die Axialbewegung der Trennung einen Absatz der ersten Welle an das Steuerglied drückt, so dass die erste Welle das Steuerglied mitnimmt und der Sperrmechanismus die Sperrung aufhebt.A driving of the control member at a separation of the overrunning clutch and rotating associated motor can be particularly simple in that the axial movement of the separation presses a shoulder of the first shaft to the control member, so that the first shaft entrains the control member and the locking mechanism lifts the blockage.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen ohne Einschränkung der Erfindung auf das Beispiel näher beschrieben.In the following the invention with reference to a specific embodiment with reference to drawings without limiting the invention to the example is described in more detail.

Es zeigen:

Figur 1: wesentliche Komponenten einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,
Figur 2: eine vergrößerte Darstellung einer Hälfte der in Figur 1 gezeigten Antriebseinheit mit Motor, Antrieb, Kupplung und Abtrieb,
Figur 3: eine Detaildarstellung der Überholkupplung mit erfindungsgemäßen Sperrmechanismus und
Figur 4: zwei Stellungen eines erfindungsgemäßen Steuergliedes.

Show it:

FIG. 1: essential components of a drive unit according to the invention,
FIG. 2: an enlarged view of one half of the drive unit shown in Figure 1 with motor, drive, clutch and output,
FIG. 3: a detailed representation of the overrunning clutch with locking mechanism according to the invention and
FIG. 4: two positions of a control member according to the invention.

Funktionsgleiche Bauteile sind jeweils mit identischen Bezugszeichen versehen. Wesentliche Bauelemente der in Figur 1 dargestellten Antriebseinheit 1 sind zwei Motoren 2, die jeweils auf einen eigenen Antrieb 3 einwirken und mittels einer Überholkupplung 4 mit einem Abtrieb 5 Kraft übertragend in Verbindung stehen, wobei der Abtrieb 5 von beiden Seiten jeweils auf eine gemeinsame Trommel 6 einwirkt, auf der nicht dargestellte Zugseile gewickelt werden.Functionally identical components are each provided with identical reference numerals. Essential components of the drive unit 1 shown in Figure 1 are two motors 2, each acting on its own drive 3 and communicating by means of an overrunning clutch 4 with an output 5 force, the output 5 from both sides each on a common drum. 6 acting, are wound on the tension cables, not shown.

Die Antriebseinheit 1 weist die beiden Motoren 2 mit ihren Antrieben 3 und Abtrieben 5 sowie Überholkupplungen 4 beidseitig in spiegelsymmetrischer Anordnung auf, wobei die Antriebseinheit 1 Bestandteil eines nicht näher dargestellten Hubwerks ist. Die nicht dargestellten Zugmittel, welche auf der Trommel 6 aufgerollt werden, belasten die Antriebseinheit 1 mit einem einsinnigen Lastmoment M. Demgemäß weist die Überholkupplung 4 an den sich gegenüberliegenden Kupplungsflächen 7 der Kupplungselemente 8 eine Verzahnung 9 mit sägezahnartiger Form auf, die auf einer Seite zu dem Kraftfluss senkrechte Zahnflanken 10 aufweist. Ein Ausrücken der Überholkupplung 4 ist aufgrund dieser Zahnform nur entgegengesetzt einer Lastrichtung 11 möglich. Der Antrieb 3 ist als Hohlwelle 12 gestaltet und Raum sparend auf dem Abtrieb 5, der fest mit der Trommel 6 verbunden ist drehbar gelagert. Treibt ein Antrieb 3 schneller an als der andere, trennt die Überholkupplung 4 des anderen Antriebs 3 und der abgetrennte Antrieb 3 dreht mit dem Abtrieb 5 der Seite mit getrennter Überholkupplung 4 nicht mehr synchron.The drive unit 1 has the two motors 2 with their drives 3 and 5 drives and overrunning 4 on both sides in a mirror-symmetrical arrangement, wherein the drive unit 1 is part of a not shown hoist. The traction means, not shown, which are rolled up on the drum 6, load the drive unit 1 with a unilateral load moment M. Accordingly, the overrunning clutch 4 on the opposite coupling surfaces 7 of the coupling elements 8 a toothing 9 with a sawtooth shape on one side Having the force flow perpendicular tooth flanks 10. A disengagement of the overrunning clutch 4 is due to this tooth shape only opposite to a load direction 11 possible. The drive 3 is designed as a hollow shaft 12 and space-saving on the output 5, which is fixedly connected to the drum 6 rotatably mounted. Drives a drive 3 faster than the other, separates the overrunning clutch 4 of the other drive 3 and the separated drive 3 rotates with the output 5 of the side with separate overrunning clutch 4 is no longer synchronous.

Die Überholkupplung 4 weist ein Mitnehmerelement 13 auf, das auf der Hohlwelle 12 nicht relativ drehbar zu selbiger aber axial verschieblich gelagert ist und sich bei einem Trennen der Überholkupplung 4 axial nach außen verschiebt, so dass die Verzahnung 9 sich nicht mehr im Eingriff befindet. Entgegen dieser trennenden Axialbewegung sind elastische Federelemente 15 an der Überholkupplung 4 vorgespannt. Die beidseitig angeordneten Überholkupplungen 4 sind beide jeweils mit erfindungsgemäßen Sperrmechanismen 16 versehen, die eine Einkupplung nach dem Trennen der Überholkupplung 4 zunächst Sperren und unter bestimmten Umständen wieder freigeben. Die Sperrmechanismen 16 sind jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt.The overrunning clutch 4 has a driver element 13, which is not rotatably supported on the hollow shaft 12 to the same but axially displaceable and at a separation the overrunning clutch 4 moves axially outwards, so that the toothing 9 is no longer in engagement. Contrary to this separating axial movement elastic spring elements 15 are biased to the overrunning clutch 4. The overrunning clutches 4 arranged on both sides are each provided in each case with locking mechanisms 16 according to the invention, which release an engagement after the separation of the overrunning clutch 4 has first been locked and under certain circumstances. The locking mechanisms 16 are each distributed uniformly over the circumference.

Figur 2 zeigt hierzu etwas detaillierter Die Wirkungsweise der Sperrmechanismen 16, wobei der eingekoppelte Zustand der Überholkupplung 4 dargestellt ist. In weiterer Vergrößerung stellt Figur 3 die Details der Überholkupplung 4 identisch dar. Im eingekuppelten Zustand befindet sich die Verzahnung 9 im Eingriff, so dass eine Kraftübertragung von dem Antrieb 3 auf den Abtrieb 5 erfolgt.Figure 2 shows this somewhat more detailed The operation of the locking mechanisms 16, wherein the coupled state of the overrunning clutch 4 is shown. In a further enlargement, FIG. 3 shows the details of the overrunning clutch 4 identically. In the coupled-in state, the toothing 9 is engaged so that power is transmitted from the drive 3 to the output 5.

Der Sperrmechanismus 16 weist ein Sperrmodul 19 auf, welches einen Halter 17 und ein Arretierglied 18 umfasst. Der Halter 17 ist translatorisch beweglich federnd zwischen zwei Endstellungen, einer hier dargestellten Sperrstellung und einer Freigabestellung gelagert. Die elastische Lagerung drückt den Halter 17 stets in die Sperrstellung. In dem hülsenartig ausgebildeten Halter 17 ist das ebenfalls in gleicher Richtung translatorisch beweglich gelagertes Arretierglied 18 angeordnet, welches mit einem Absatz 20 an der Hohlwelle 12 bei getrennter Überholkupplung 4 in Eingriff gerät. Auf diese Weise ist die Bewegung des Halters 17 mit derjenigen des Arretierglieds 18 überlagert. Wechselt die Überholkupplung 4 in den getrennten Zustand gleitet das Arretierglied 18 in den als Umfangsnut ausgebildeten Absatz 20 und wirkt auf diese Weise gegen die rückstellende Axialkraft der Federelemente 15. Der Sperrmechanismus wird von einem Steuerglied 25 aktiviert und deaktiviert. Wie in Figur 4a und 4b dargestellt, kann das Steuerglied 25 zwei unterschiedliche Positionen, eine erste Position X und eine zweite Position Y einnehmen, in welchen der Sperrmechanismus 16 aktiviert bzw. deaktiviert ist.The locking mechanism 16 has a locking module 19 which comprises a holder 17 and a locking member 18. The holder 17 is translationally movable resiliently mounted between two end positions, a blocking position shown here and a release position. The elastic bearing always presses the holder 17 in the blocking position. In the sleeve-like holder 17 which is also translationally mounted in the same direction locking member 18 is arranged, which comes into engagement with a shoulder 20 on the hollow shaft 12 at a separate overrunning clutch 4. In this way, the movement of the holder 17 is superimposed with that of the locking member 18. When the overrunning clutch 4 changes to the disconnected state, the locking member 18 slides into the shoulder 20 formed as a circumferential groove and in this way acts against the restoring axial force of the spring elements 15. The locking mechanism is activated and deactivated by a control member 25. As shown in FIGS. 4a and 4b, the control member 25 may have two different positions, a first position X and a second position Y. occupy, in which the locking mechanism 16 is activated or deactivated.

Das Steuerglied 25 weist eine Kulisse 26 auf, die dem beweglichen Halter 17 als Gegenlager dient, wobei in der ersten Position X der Halter 17 in einer Sperrstellung 30 gehalten wird und in zweiten Position Y der Halter 17 von elastischer Federkraft getrieben aus der Sperrstellung 30 in eine Freigabestellung 31 übergeht, in welcher das Arretierglied 18 nicht mehr mit dem Absatz 20 beim Trennen der Überholkupplung 4 in Eingriff geraten kann. Das Steuerglied 25 ist hierbei drehbar gelagert und gerät mit einer Reibfläche 33 bei getrennter Überholkupplung 4 in Kontakt mit einer korrespondierenden Anlagefläche 34 des Antriebs 3, so dass es zu einer Mitnahme bei Drehbewegung des Antriebs 3 in Umfangsrichtung kommt.The control member 25 has a link 26, which serves as the movable holder 17 as an abutment, wherein in the first position X of the holder 17 is held in a blocking position 30 and in the second position Y of the holder 17 of elastic spring force driven from the locking position 30 in a release position 31 passes, in which the locking member 18 can no longer engage with the shoulder 20 when separating the overrunning clutch 4. The control member 25 is in this case rotatably mounted and comes with a friction surface 33 in a separate overrunning clutch 4 in contact with a corresponding contact surface 34 of the drive 3, so that it comes to a driving with rotational movement of the drive 3 in the circumferential direction.

Das Steuerglied 25 ist mittels eines elastischen Elements, hier einer Zugfeder 35 in der ersten Position X gehalten, so dass das Steuerglied 25 nach einer Auslenkung in die zweite Position Y und entsprechenden Freigabe des Halters 17, was ein Einrücken der Überholkupplung 4 zur Folge hat, wieder in die erste Position X wechselt und auf diese Weise die Kulisse 26 den Halter 17 zurück in die Sperrstellung 30 drückt.The control member 25 is held by means of an elastic element, here a tension spring 35 in the first position X, so that the control member 25 after a deflection in the second position Y and corresponding release of the holder 17, resulting in engagement of the overrunning clutch 4 result returns to the first position X and in this way the gate 26 the holder 17 back into the blocking position 30 presses.

Claims

Antriebseinheit (1), insbesondere Antriebseinheit (1) eines Hubwerks, mit zwei Motoren (2), die jeweils einen drehenden Antrieb (3) aufweisen und die auf einen gemeinsamen drehenden Abtrieb (5) der Antriebseinheit (1) einwirken, welchen Motoren (2) jeweils eine Überholkupplung (4) zugeordnet ist, die in dem Kraftfluss vom Antrieb (3) bis zum Abtrieb (5) angeordnet ist, welche Überholkupplung (4) den Antrieb (3) des Motors (2), dem sie zugeordnet ist, von dem Abtrieb (5) trennt, wenn der jeweils andere Motor (2) den Abtrieb (5) in einer ersten Lastrichtung schneller antreibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass beide Überholkupplungen (4) jeweils einen Sperrmechanismus (16) aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er eine Einkupplung nach der Auskupplung solange sperrt, wie der Antrieb (3) des entsprechenden Motors (2), dem die Überholkupplung (4) zugeordnet ist, stillsteht und die Sperrung aufhebt, wenn der Antrieb (3) des Motors (2) sich dreht.Drive unit (1), in particular drive unit (1) of a hoist, with two motors (2) each having a rotating drive (3) and acting on a common rotating output (5) of the drive unit (1), which motors (2 ) is assigned in each case an overrunning clutch (4) which is arranged in the power flow from the drive (3) to the output (5), which overrunning clutch (4) the drive (3) of the motor (2), which it is assigned, from the output (5) separates when the other motor (2) drives the output (5) faster in a first load direction,
characterized,
in that both overrunning clutches (4) each have a locking mechanism (16) which is designed such that it blocks an engagement after disengagement, such as the drive (3) of the corresponding motor (2) to which the overrunning clutch (4) is assigned , stops and disables the lock when the drive (3) of the motor (2) is turning.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sperrmechanismus (16) ein Sperrmodul (19) umfasst, welches in einer Sperrstellung (30) die Einkupplung nach der Auskupplung sperrt und
dass ein Steuerglied (25) vorgesehen ist, welches zwischen einer ersten Position (X) und einer zweiten Position (Y) beweglich ist, welches Steuerglied (25) in der ersten Position (X) das Sperrmodul (19) in der Sperrstellung (30) hält, welches Steuerglied (25) in der zweiten Position (Y) das Sperrmodul (19) aus der Sperrstellung (30) freigibt.Drive unit (1) according to claim 1,
characterized in that
the locking mechanism (16) comprises a blocking module (19), which locks in a blocking position (30) the engagement after disengagement and
in that a control member (25) is provided which is movable between a first position (X) and a second position (Y), which control member (25) in the first position (X) the blocking module (19) in the blocking position (30). holds, which control member (25) in the second position (Y) releases the blocking module (19) from the blocking position (30).

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
genau eines der beiden Elemente, entweder nur das Sperrmodul (19) oder nur das Steuerglied (25) zumindest zeitweise von der Drehbewegung des Antriebs (3) mitgenommen wird und eine Relativbewegung des Steuerglieds (25) zu dem Sperrmodul (19) zumindest in einer Bewegungsrichtung des Antriebs (3) das Sperrmodul (19) aus der Sperrstellung (30) freigibt.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
exactly one of the two elements, either only the blocking module (19) or only the control member (25) is at least temporarily taken by the rotational movement of the drive (3) and a relative movement of the control member (25) to the blocking module (19) at least in one direction of movement of the drive (3) releases the blocking module (19) from the blocking position (30).

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) derart ausgebildet ist, dass es bei getrennter Überholkupplung (4) von der Drehbewegung des Antriebs (3) zumindest verzögert mitgenommen wird und die Mitnahmebewegung das Sperrmodul (19) freigibt.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
the control member (25) is designed such that it is taken at least delayed with separate overrunning clutch (4) from the rotational movement of the drive (3) and the entrainment movement releases the blocking module (19).

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) sich mit dem Antrieb (3) zumindest zeitweise mit Schlupf mitdreht, wenn die Überholkupplung (4) getrennt ist.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
the control member (25) rotates with the drive (3) at least temporarily with slip when the overrunning clutch (4) is disconnected.

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) eine Reibfläche aufweist, die mit einer korrespondierenden Fläche an dem Antrieb (3) zusammen wirkt und bei getrennter Überholkupplung (4) der Reibschluss der Reibfläche mit der korrespondierenden Fläche an dem Antrieb (3) eine zumindest zeitweise Mitnahme des Steuerglieds (25) in Drehrichtung des Antriebs (3) bewirkt.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
the control member (25) has a friction surface which cooperates with a corresponding surface on the drive (3) and in the case of a separate overrunning clutch (4) the frictional engagement of the friction surface with the corresponding surface on the drive (3) at least temporarily entraining the control member (3). 25) in the direction of rotation of the drive (3) causes.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 2 oder 2 und weiteren Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) eine Kulisse (26) aufweist, welche in der ersten Position (X) das Sperrmodul (19) in der Sperrstellung (30) hält und in der zweiten Position (Y) das Sperrmodul (19) aus der Sperrstellung (30) freigibt.Drive unit (1) according to claim 2 or 2 and further claims,
characterized in that
the control member (25) has a link (26) which in the first position (X) holds the blocking module (19) in the blocking position (30) and in the second position (Y) the blocking module (19) from the blocking position (30 ) releases.

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) derart in der ersten Position (X) elastisch gelagert ist, dass es nach Auslenkung in die zweite Position (Y) bei Fortfall der Auslenkkraft wieder in die erste Position (X) zurückkehrt.Drive unit (1) according to one of the preceding claims 2 to 7,
characterized in that
the control member (25) is elastically mounted in the first position (X) such that it returns to the first position (X) after deflection into the second position (Y) when the deflection force ceases.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sperrmodul (19) nicht mit dem Antrieb (3) drehend angeordnet ist.Drive unit (1) according to claim 1,
characterized in that
the blocking module (19) is not arranged to rotate with the drive (3).

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb (3) eine Welle aufweist, die Überholkupplung (4) beim Auskuppeln eine erste Axialbewegung einer Antriebswelle des Motors (2) auslöst und die Antriebswelle mindestens einen Absatz (20) aufweist, an dem das Sperrmodul (19) in der Sperrstellung (30) derart eingreift, dass eine die trennende erste Axialbewegung rückführende Axialbewegung blockiert ist.Drive unit (1) according to claim 1,
characterized in that
the drive (3) has a shaft, the overrunning clutch (4) during disengagement triggers a first axial movement of a drive shaft of the motor (2) and the drive shaft has at least one shoulder (20) on which the blocking module (19) in the locked position (30 ) engages in such a way that an axial movement returning the separating first axial movement is blocked.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sperrmodul (19) zwischen der Sperrstellung (30) und einer Freigabestellung (31) beweglich und federnd gelagert ist.Drive unit (1) according to claim 1,
characterized in that
the blocking module (19) between the locking position (30) and a release position (31) is movably and resiliently mounted.

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sperrmodul (19) einen Halter (17) umfasst, der die Beweglichkeit des Sperrmoduls (19) zwischen der Sperrstellung (30) und einer Freigabestellung (31) aufweist und in welchem Halter (17) ein Arretierglied (18) beweglich federnd in einer Arretierstellung gelagert ist,
wobei die Beweglichkeit des Halters (17) und des Arretierglieds (18) des Sperrmoduls derart ausgebildet ist,
dass einerseits in der Sperrstellung (30) des Halters (17) das Arretierglied (18) bei getrennter Überholkupplung (4) in der Arretierstellung in Eingriff mit dem Absatz (20) des Antriebs (3) gelangt und die Einkupplung sperrt und dass andererseits in der Freigabestellung des Halters (17) das Arretierglied (18) bei getrennter Überholkupplung (4) in der Arretierstellung nicht mit dem Absatz (20) des Antriebes (3) in Eingriff gerät.Drive unit (1) according to the preceding claim 7,
characterized in that
the blocking module (19) comprises a holder (17), which has the mobility of the blocking module (19) between the locking position (30) and a release position (31) and in which holder (17) a locking member (18) movable resiliently in a locking position is stored,
wherein the mobility of the holder (17) and the locking member (18) of the blocking module is designed such
on the one hand in the blocking position (30) of the holder (17) arrives the locking member (18) with separate overrunning clutch (4) in the locking position in engagement with the shoulder (20) of the drive (3) and locks the engagement and that on the other hand in the Release position of the holder (17) the locking member (18) in the separate overrunning clutch (4) in the locking position not with the shoulder (20) of the drive (3) into engagement.

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Halter (17) und das Arretierglied (18) in ihren Lagerungen jeweils translatorisch beweglich sind.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
the holder (17) and the locking member (18) are each translationally movable in their bearings.

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Überholkupplung (4) ein antriebsseitiges und ein abtriebsseitiges jeweils stirnverzahntes Kupplungselement (8) aufweist, das in einer ersten Lastrichtung zu dem Kraftfluss der Übertragung senkrechte Zahnflanken aufweist, wobei die Kupplungsflächen (7) elastisch gegeneinander verspannt sind.Drive unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the overrunning clutch (4) has a drive-side and an output-side each end-toothed coupling element (8) having in a first load direction to the power flow of the transmission vertical tooth flanks, wherein the coupling surfaces (7) are elastically braced against each other.

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Überholkupplung (4) eine antriebsseitige erste Welle und eine abtriebsseitige zweite Welle aufweist und mittels Kupplungselementen (8) der Kraftfluss von der ersten Welle auf die zweite Welle geschlossen wird.Drive unit (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the overrunning clutch (4) has a drive-side first shaft and a driven-side second shaft and by means of coupling elements (8) the power flow from the first shaft to the second shaft is closed.

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Welle als Hohlwelle (12) ausgebildet und auf der zweiten Welle drehbar gelagert ist.Drive unit (1) according to the preceding claim, characterized in that
the first shaft is formed as a hollow shaft (12) and is rotatably mounted on the second shaft.

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der ersten Welle ein Mitnehmerelement (13) axial beweglich und nicht drehbar gelagert ist, welches die antriebseitigen Kupplungselemente (8) trägt, die im axialen Beweglichkeitsrahmen mit den abtriebseitigen Kupplungselementen (8) einkuppelbar und trennbar sind.Drive unit (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
on the first shaft, a driver element (13) is axially movable and non-rotatably mounted, which carries the drive-side coupling elements (8), which in the axial Beweglichkeitsrahmen with the driven-side coupling elements (8) are engageable and separable.

Antriebseinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mitnehmerelement (13) mit einem Absatz (20) versehen ist, in welchen ein Arretierglied (18) des Sperrmoduls (19) in einer Sperrstellung (30) derart eingreift dass das Mitnehmerelement (13) axial in einer Stellung fixiert ist, in welcher die Überholkupplung (4) getrennt ist.Drive unit (1) according to the preceding claim,
characterized in that
the driver element (13) is provided with a shoulder (20) in which a locking member (18) of the locking module (19) engages in a blocking position (30) such that the driver element (13) is axially fixed in a position in which the Overrunning clutch (4) is disconnected.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 4 oder 5 oder diesen und weiteren vorhergehenden,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerglied (25) bei einer Trennung der Überholkupplung (4) gegen einen Absatz (20) der ersten Welle gedrückt wird, so dass die erste Welle das Steuerglied (25) bei einer Drehung mitnimmt und der Sperrmechanismus (16) die Sperrung aufhebt.Drive unit (1) according to claim 4 or 5 or these and further preceding,
characterized in that
the control member (25) is pressed at a separation of the overrunning clutch (4) against a shoulder (20) of the first shaft, so that the first shaft, the control member (25) entrains with a rotation and the locking mechanism (16) cancels the blocking.