DE10259147A1

DE10259147A1 - Hydraulischer Seilantrieb für Aufzüge

Info

Publication number: DE10259147A1
Application number: DE2002159147
Authority: DE
Inventors: Georg Sebode
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-10-07
Also published as: EP1431233A1; EP1431233B1; DE50308637D1

Abstract

Durch einen hydraulischen Seilantrieb für Aufzüge, mit einer Treibscheibe, wenigstens einer Bremseinrichtung und wenigstens einem Hydromotor, soll eine Lösung geschaffen werden, die sich durch einen kompakten Aufbau für eine Montage im Aufzugschacht eignet und dadurch die Vorteile maschinenraumloser Aufzüge mit denen eines hydraulischen Seilantriebes kombiniert. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass die Abtriebswelle (12) des Hydromotors (7) direkt mit der Nabe (13) der Treibscheibe (6) gekuppelt und die Bremseinrichtung in die Treibscheibe oder in den Hydromotor integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Seilantrieb für Aufzüge, mit einer Treibscheibe, wenigstens einer Bremseinrichtung und wenigstens einem Hydromotor.

Ein solcher Seilantrieb ist beispielsweise in der DE-U 69 27 188 offenbart. In dieser Schrift wird eine Treibscheibenwinde für Personen- und Lastenaufzüge beschrieben, bei der zum Antrieb ein langsam laufender Hydromotor mit umlaufendem Gehäuse benutzt wird, das mit dem Treibscheibenring und der Bremsscheibe fest verbunden ist. Die Motorachse ist zweiseitig fest eingespannt und trägt die Last von Antrieb und Aufzug samt Gegengewicht. Zur Verzögerung findet eine außen angreifende hydraulisch belüftete Backenbremse Verwendung.

Nachteilig an dieser Winde ist ihr vergleichsweise großer Raumbedarf, der einer Montage des Antriebs im Aufzugschacht entgegensteht. Winden haben als Aufzugsantrieb den Nachteil, dass durch den Verzicht auf ein Gegengewicht stärker ausgelegt werden müssen und ihre Energieeffizienz schlechter ist als bei Aufzugskonstruktionen mit Gegengewicht. Außerdem ist der Antrieb ungünstig zu warten, da durch den voll integrierten Aufbau der Austausch einzelner Komponenten schwierig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen hydraulischen Seilantrieb für Aufzüge zur Verfügung zu stellen, der sich durch einen kompakten Aufbau für eine Montage im Aufzugschacht eignet und dadurch die Vorteile maschinenraumloser Aufzüge mit denen von hydraulischen Seilantrieben kombiniert.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, dass die Antriebswelle des Hydromotors direkt mit der Nabe der Treibscheibe gekuppelt und die Bremseinrichtung in die Treibscheibe oder in den Hydromotor integriert ist.

Die im Vergleich zu herkömmlichen Elektromotoren bis um den Faktor 20 höhere Leistungsdichte eines Hydromotors ermöglicht die direkte Kupplung der Antriebswelle mit der Nabe der Treibscheibe und dadurch den Verzicht auf ein Getriebe, was zu einem sehr kompakten Antriebsaufbau führt. Die in die Treibscheibe integrierte Bremseinrichtung sorgt neben dem kompakten Aufbau für eine zusätzliche Sicherheit, da auch im Falle des Bruches der Abtriebswelle der Aufzug von der Bremse sicher gehalten wird und nicht abstürzen kann. Es ist außerdem möglich, den Motor einfach zu warten und ggf. auszutauschen oder den kompletten Aufzugsantrieb demontieren zu müssen. Eine in den Motor integrierte Bremse ermöglicht demgegenüber eine besonders kostengünstige Realisierung des Antriebes. Bei der Verwendung einer entsprechend tiefgezogenen Nabe ragt der Antriebsmotor nur geringfügig aus der Treibscheibe hinaus.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung eine zwischen der Nabe und dem Treibscheibenkranz angeordnete Trommelbremse aufweist. Eine solche integrierte Trommelbremse zeichnet sich durch einen besonders geringen Raumbedarf aus, da sie insbesondere die Bautiefe des Antriebes nicht vergrößert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung eine an der Außenseite der Treibscheibe angeordnete Bremsscheibe aufweist. Eine solche zusätzlich oder alternativ zur Trommelbremse angebrachte äußere Bremsscheibe kann je nach Einsatzzweck sinnvoll sein. Neben einer Verstärkung der Bremsleistung bei gleichzeitig guter Dosierbarkeit kann sie insbesondere bei stark frequentierten Aufzügen die Systemleistung des Antriebs verbessern.

Eine weitere Ausgestaltung des Seilantriebs zeichnet sich dadurch aus, dass die Nabe der Treibscheibe außenseitig in einem in das Innere der Treibscheibe hineinragenden, das Motorgehäuse tragenden Befestigungsblock gelagert ist. Ein solches Befestigungselement dient dem kompakten Aufbau des Antriebes. Es trägt neben dem Motorgehäuse und. der Treibscheibe ggf. auch die Bremse. Mit dem Befestigungselement ist eine sichere Montage des Antriebs im Aufzugschacht möglich.

Sinnvoll kann es sein, dass als Motor ein Orbital- oder ein Flügelzellenmotor oder ein langsam laufender Axial- oder Ra dialkolbenmotor mit hoher Kammernzahl vorgesehen ist. Abhängig vom Einsatzzweck sind die unterschiedlichen Motoren mit ihren spezifischen Vor- und Nachteilen für den Antrieb verwendbar. So sind die langsam laufenden Axial- oder Radialkolbenmotoren mit hoher Kammernzahl durch ihre hohe Leistungsdichte besonders für Aufzuganordnungen sinnvoll, bei denen eine direkte 1:1-Übersetzung zwischen Gegengewicht und Aufzug verwandt wird. Schneller drehende Motoren sind bei einer 2:1-Aufhängung der Kabine zum Gegengewicht vorteilhaft.

Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein hydraulisches Regelventil direkt am Antrieb angeordnet ist. Die direkte Anordnung des Regelventils am Antrieb sorgt für eine gute Stabilität im Regelkreis. Zu lange Leitungswege zwischen dem Hydraulikmotor und den entsprechenden Regelventilen können nämlich zu mechanischen Schwingungen in diesem Hydraulikkreis führen, was es möglichst zu vermeiden gilt. Durch die direkte Anordnung am Antrieb bevorzugt durch möglichst starre Rohrverbindungen zwischen Motor und Ventil, lassen sich solche Schwingungen wirksam verhindern und eine gute Regelbarkeit des Antriebs in allen Betriebsbereichen gewährleisten.

Sinnvoll ist es, dass Sensoren zur Erfassung von Motordrehzahl und/oder Hydraulikdruck und/oder Hydrauliköltemperatur und/oder Ventilstellgrößen sowie ggf. weiterer Systemgrößen vorgesehen sind. Durch die Erfassung der Systemzustände ist es möglich, eine genaue Regelung des Aufzuges zu gewährleisten.

Neben der Motordrehzahl, die in Verbindung mit der Kabinengeschwindigkeit zur Regelung der Aufzugsposition, -geschwindigkeit und weiterer Systemgrößen benutzt wird, lassen sich durch die Messung von Druck, Temperatur und Ventilstellung entsprechende Störgrößen im System kompensieren. Ein sicherer Aufzugbetrieb wird auch bei starker Beanspruchung des Systems und dadurch gestiegener Öltemperatur garantiert, weil die resultierende geringere Öl-Viskosität ausgeglichen werden kann.

Eine Ausgestaltung des Förderantriebes sieht vor, dass zur Steuerung des hydraulischen Regelventils eine ggf. in dieses integrierte, elektronische Steuereinrichtung, insbesondere ein Microcontroller, vorgesehen ist. Ein Microcontroller in Verbindung mit einem elektrohydraulischen Regelventil ermöglicht eine flexible Steuerung und Regelung des Aufzuges. So läßt sich das Antriebssystem für eine weite Klasse von Anwendungsbereichen konfigurieren und ein entsprechend flexibler Systemaufbau erreichen. Bei dem bevorzugten Betrieb des Aufzuges im Vier-Quadranten-Betrieb, bei dem das Gegengewicht dem Kabinengewicht plus der halben maximalen Zuladung entspricht, lassen sich die auftretenden Regelprobleme, also vom Beladungs- und Fahrtrichtungszustand, abhängige Betriebsweise des Motors als Bremse oder Antrieb in Vor- oder Rückwärtsrichtung durch einen Microcontroller sicher beherrschen.

Außerdem betrifft die Erfindung auch einen Aufzug mit einem Aufzugschacht und einer Aufzugskabine sowie einem vorbeschrie benen Seilantrieb, der sich dadurch auszeichnet, dass der Antrieb im Aufzugschacht vorgesehen ist.

Die Anordnung des Antriebes im Aufzugschacht bietet eine Reihe von Vorteilen, insbesondere, dass kein Maschinenraum mehr vorgesehen sein muss, was die Kosten einer solchen Aufzuganlage erheblich reduziert. Solche Anordnungen werden allerdings erst durch den besonders kompakten Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebes ermöglicht. Bis auf den Antrieb und das Ventil sind keine weiteren Komponenten neben Aufzug und Gegengewicht im Aufzugschacht nötig, da die Hydraulikversorgung an einem beliebigen, auch weiter entfernten Ort beherbergt sein kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine dreidimensionale schematische Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Seilantriebes angetriebenen Aufzuges,
2 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, des erfindungsgemäßen Seilantriebes sowie in
3 eine Teilvorderansicht des erfindungsgemäßen Antriebes.
Ein allgemein mit 1 bezeichneter erfindungsgemäßer Seilantrieb ist, wie in 1 dargestellt, im Schachtkopf eines Aufzug schachtes montiert. In diesem Schacht sind eine Aufzugskabine 2 und ein Gegengewicht 3 angeordnet, das etwa dieselbe Masse besitzt, wie die Aufzugskabine plus ihrer halben maximalen Zuladung. Sowohl die Aufzugskabine als auch das Gegengewicht sind vertikal verschiebbar in Schienen 4 geführt.
Ein Tragseil 5 wird von seiner einseitigen Befestigung im Schachtkopf über Rollen an der Aufzugskabine über eine Treibscheibe 6 des Antriebes 1 zu einer am Gegengewicht 3 befestigten Umlenkrolle und von hier zu seiner zweiten Befestigung im Schachtkopf geführt. Anstelle des Tragseils 5 kann auch ein. Flachriemen mit Stahldrahteinlagen verwendet werden.
Die Treibscheibe 6 des Antriebes 1 wird durch einen Hydraulikmotor 7 angetrieben und verzögert. Über Versorgungsleitungen 8 wird Hydraulikflüssigkeit von einer Druckmittelversorgung 9 zum Motor 7 geleitet.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Seilantriebes ist in 2 näher dargestellt. Die Treibscheibe 6 ist vorzugsweise mit Pendelrollen-Kugellagern 10 in einem Befestigungsblock 11 drehbar gelagert. Eine Motorwelle 12 des hydraulischen Motors 7 ist formschlüssig (Passfeder 13a) mit der Nabe 13 der Treibscheibe verbunden, so dass eine Kraftübertragung in beide Drehrichtungen zwischen dem Motor 7 und der Treibscheibe 6 möglich ist.
Im Befestigungsblock 11 ist außerdem eine Trommelbremseinrichtung angeordnet. Dazu werden hydraulisch belüftete Bremsblöcke 14 zum Bremsen von einer Feder 15 radial nach außen gegen das Innere der Treibscheibe 6 gepresst, wodurch diese gehalten wird. Ferner ist ein umlaufender äußerer Rand der Treibscheibe 6 als Bremsscheibe 16 ausgebildet.
Durch die direkte Wirkung der Bremseinrichtungen auf die Treibscheibe 6 können auch im Falle eines Bruchs der Welle 12 oder sonstigen Defektes des Antriebsmotors 7 die an den Tragseilen 5 befestigten Massen nicht abstürzen, sondern durch die Bremsen in ihrer Position gehalten.
Der Befestigungsblock 11 weist im unteren Abschnitt Befestigungsschrauben 17 auf, mit denen er auf einem Träger 18 im Schachtkopf befestigt werden kann, wie dies in 3 näher dargestellt ist.
Die außen an der Treibscheibe angebrachte Bremsscheibe 16 wird von einer Bremseinrichtung 19 durch zwei hydraulisch entlüftete Bremsbacken 20 gehalten.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in vielfacher Hinsicht abgeändert werden, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So sind insbesondere vom Einsatzzweck abhängig, unterschiedliche Hydraulikmotoren einsetzbar. Auch die Dimensionen und Ausgestaltungen der Treibscheibe, der Bremseinrichtungen wie im Motor integrierte Bauformen, o.ä. können vom Einsatzzweck abhängig variiert werden.

Claims

Hydraulischer Seilantrieb für Aufzüge, mit einer Treibscheibe, wenigstens einer Bremseinrichtung und wenigstens einem Hydromotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (12) des Hydromotors (7) direkt mit der Nabe (13) der Treibscheibe (6) gekuppelt und die Bremseinrichtung in die Treibscheibe oder in den Hydromotor integriert ist.
Seilantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung eine zwischen der Nabe (13) und dem Treibscheibenkranz angeordnete Trommelbremse (14) aufweist.
Seilantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung eine an der Außenseite der Treibscheibe (6) angeordnete Bremsscheibe (16) aufweist.
Seilantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe der Treibscheibe (6) außenseitig in einem in das Innere der Treibscheibe hineinragenden, das Motorgehäuse tragenden Befestigungsblock (11) gelagert ist.
Seilantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Motor (7) ein Orbital- oder Flügelzellenmotor oder langsam laufender Axial- und/oder Radialkolbenmotor mit hoher Kammernzahl vorgesehen ist.
Seilantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches Regelventil direkt am Antrieb (1) angeordnet ist.
Seilantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zur Erfassung von Motordrehzahl und/oder Hydraulikdruck und/oder Hydrauliköltemperatur und/oder Ventilstellgrößen sowie ggf. weiterer Systemgrößen vorgesehen sind.
Seilantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des hydraulischen Regelventils eine ggf. in dieses integrierte, elektronische Steuereinrichtung, insbesondere ein Microcontroller, vorgesehen ist.
Aufzug mit einem Aufzugschacht und einer Aufzugskabine sowie mit einem Seilantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) im Aufzugschacht vorgesehen ist.