专利名称：具有紧急制动装置的钢绳提升机的制作方法
技术领域：
钢绳提升机具有钢绳卷筒，在其上固定起重绳的一端。钢绳卷筒利用传动电机有选择地在一个方向或另一方向上置于旋转。传动电机包括一变速器以及一异步电机或同步电机。也使用永久激励的直流电机。出于安全的原因对钢绳卷筒还附设一制动器，当在电机与变速器之间的驱动链中出现故障时，制动器要起作用。这种故障例如也可能在于，制动器在驱动中失效并且在电机上产生电流故障。同步和异步电机不显示自身的保持转矩。
发明内容
由此本发明的目的是，实现一具有紧急制动装置的钢绳提升机，它没有电气也能 够使用并且非常可靠地工作。这个目的按照本发明通过具有权利要求I特征的钢绳提升机得以实现。所述新的钢绳提升机以常见的方式具有钢绳卷筒，它通过驱动电机置于旋转。对所述钢绳卷筒附设一制动装置。该制动装置的释放最好通过一弹簧蓄能器预紧在制动位置。利用释放机构释放弹簧蓄能器并激活制动器。负载的坠落通常显示出钢绳卷筒的超速，即钢绳卷筒的转速位于最大转速以上，最大转速可以借助于电机达到。为了检测超速设有一控制装置。该控制装置包括一由制动轮和驱动轮或多边轮组成的齿轮组，齿轮组可旋转地支承在轴上，其中驱动轮与钢绳卷筒耦联。此外在两个齿轮的轴上支承一锚锁支架，它至少可以执行围绕旋转轴线的摆动运动。在锚锁支架上支承锚锁。该锚锁在一端具有一棘齿并且在另一端上具有一检测环节。为此，该棘齿最好与制动轮共同作用，而检测环节检测驱动齿轮。最后设有一耦联装置，它使锚锁支架与制动装置的控制装置连接。在略微高于钢绳卷筒在正常运行中的最高转速的低转速时，锚锁通过其检测环节跟随驱动轮上的曲线结构。在此这样设计齿尖尺寸，尽管检测环节在齿尖上移动并与其保持接触，棘齿与制动轮脱离啮合。当钢绳卷筒转速提高时，驱动齿轮转速也提高。通过提高速度使锚锁在与制动齿轮啮合的方向上剧烈加速并因此从齿轮顶抬起。其行程这样大，使棘齿与制动轮啮合。当棘齿一旦与制动轮啮合时，在相应的几何尺寸时现在相互啮合的棘齿上和制动轮上的齿负责，使这些相互啮合的齿可靠地钩联，由此止锁制动轮与锚锁支架之间的相对运动。因此锚锁支架在旋转方向上通过制动轮携带。这个围绕支承锚锁支架的轴的运动通过耦联装置传递到制动装置的释放机构，由此触发制动装置。所述结构是非常简单的并且没有电气也能够使用。因此它也不会受到外部电干扰场的干扰。另一方面，可以模块化地预制控制装置并且能够与任意的钢绳卷筒耦联。所述控制装置不必对于每个钢绳卷筒和每个钢绳提升机逐个地允许。结构检验的允许和匹配各钢绳卷筒就足够了。用于锚锁的驱动齿轮可以具有至少接近多边形的外周边形状。在这里至少接近多边形也指的是这些形状，其中多边形的棱边在拐角之间凸起地延伸，用于产生用于锚锁的增加的驱出力。为了在释放情况下不产生附加的机械损坏，适宜的是，在驱动齿轮与钢绳卷筒之间运动学地设有滑移耦联装置。这个耦联装置可以通过摩擦离合器构成或者通过相应的滑移皮带构成。为了驱动驱动齿轮，一皮带结构最好可以设有一楔带结构。这个结构包括楔带轮，它防旋转地与钢绳卷筒耦联，还包括一驱动驱齿动轮的楔带轮。同样能够实现齿轮连接。
所述皮带结构这样提供增速到快速，使驱动齿轮以比钢绳卷筒更高的转速旋转。由此可以达到特别敏感的控制特性，在这个意义上，所述钢绳卷筒的小的增速已经导致释放紧急制动装置。为了协调锚锁运动的频率可以使用其质量或者一结构，其中锚锁利用一弹簧预紧，它同时使锚锁与制动轮脱离啮合。所述检测环节可以包括一可旋转地支承在锚锁轴上的检测辊。由此排除滑动运动并且所述结构是少磨损和轻便的。作为控制装置与制动装置之间的耦联装置可以使用软牵引钢索或连杆。所述制动装置可以包括一与钢绳卷筒防旋转耦联的制动卷筒或者制动轮和至少一制动爪或制动钳。在特别简单的实施例中所述制动卷筒可以通过钢绳卷筒的圆柱形延长体构成，而制动爪作为开缝的环放置在钢绳卷筒上，它通过给定的径向力相对于这个制动面预紧。所述制动装置可以具有止动装置，通过它可以止动制动爪。此外从属权利要求的内容是本发明的改进方案。
下面的附图描述解释观点，用于理解本发明。其它未描述的细节专业人员可以以习惯的方式从附图中得到，因此它们补充附图描述。当然，能够实现一系列变化。下面的附图不必一定成比例。为了表明细节可能使某些部位特别放大地示出。此外附图抽象地简化并且不保留每个在实际的结构中可能存在的细节。定义“上”和“下”或“前”和“后”表示正常安装位置或在钢绳提升机中的术语。在附图中示出本发明内容的目前优选的实施例。图I以示意俯视图示出按照本发明的钢绳提升机，
图2以侧视图示出控制装置，具有示意表示的钢绳卷筒上的制动装置，没有复合齿轮， 图3以侧视图示出在释放前的控制装置，
图4以侧视图示出在释放后的控制装置。
具体实施例方式图I以示意俯视图示出一钢绳提升机I。属于钢绳提升机I的有钢绳卷筒2、由驱动电机构成的驱动装置3、紧急制动装置4以及用于紧急制动装置的控制装置5。钢绳卷筒2以公知的方式具有钢绳槽7，在其中敷设钢绳。未示出钢绳本身，它将在右侧引出。在一端钢绳卷筒过渡到圆柱形凸肩8，它作为制动卷筒。在这个圆柱形钢绳卷筒2凸肩上放置制动爪9，它在其外侧面上(如同其它附图所示)载有锯齿形啮合齿11。制动爪9以给定的顶压力摩擦锁合地固定在圆柱形凸肩8上。如上所述，通过驱动电机3 (其输出轴以12表示)驱动钢绳卷筒2。同样示出用于钢绳卷筒轴承的轴承护板13和14。穿过它们导引输出轴12以及另一支承轴16。在支承轴16的自由端上放置楔带轮17，它用于驱动控制装置5或者说是驱动装置的组成部分。借助于图2和3详细解释控制装置5的其它结构。在轴承护板14上位置固定地放置与钢绳卷筒2同轴的轴18。在这个轴18上可摆动地支承锚锁支架19。锚锁支架19设计成双臂杠杆。其下端部通过一臂21与软牵引钢
索23的一绳索22连接。在锚锁支架19的上端部上可摆动地在轴24上可旋转地支承锚锁26。轴24与轴18平行。锚锁26同样是双臂杠杆并且在其基于图2的右端部上载有检测辊27，它与轴24轴线平行地校准。在对置的端部上锚锁16配有定位棘齿28，它如同所示向下或者说在支承轴18的方向上校准。如由图3能够看到的那样，在锚锁支架19旁边在旋转轴18上放置齿轮组29。齿轮组29由驱动轮或具有规则的多边形外轮廓的多边轮30和制动轮组成。驱动轮30示出倒圆的拐角和在拐角之间延伸的直的表面，它们还如图所示对称于轴18构成。而防旋转地与驱动轮30耦联的制动轮载有齿32，具有锐棱边的侧面33。侧面33调整成，与定位棘齿28的相应表面截止地钩联。为了使锚锁26置于摆动运动，检测辊27与驱动轮30的外周边表面共同作用。齿轮组29通过楔带轮34置于旋转，楔带轮防旋转地与齿轮组29连接。楔带轮24的直径小于楔带轮17的直径，由此使楔带轮34由环绕两个楔带轮的楔带以比钢绳卷筒2转速更高的转速驱动。最后，拉簧37也属于控制装置5，该拉簧如图所示在锚锁26与锚锁支架19之间起作用并且用于使检测辊27保持与驱动轮30的外周边表面接触。软牵引钢索23建立控制装置5与紧急制动装置4之间的机械连接。紧急制动装置4包括一制动棘齿38，它可摆动地支承在轴线平行于钢绳卷筒的轴39上。棘齿38的自由端调整成与制动齿11的陡斜侧面共同作用。通过如图所示作用于棘齿38上的磁结构39使棘齿38保持与制动爪9脱离啮合。棘齿38与啮合齿11 一起形成紧急制动装置4的一种激活/释放机构。杠杆41还与棘齿38连接，在杠杆上嵌接拉簧47，它以43作为支座。借助于拉簧47使棘齿38预紧在与制动爪9的齿11的啮合位置。在杠杆41上还嵌接通过绳索22操纵的滑块48，它载有拨杆凸起49。代替磁铁40与拉簧47连接也可以使用仅仅一个弹簧，它使棘齿38保持与齿11脱离啮合。所述结构如下工作
在正常运行中在钢绳卷筒上施加供电电压，这导致，磁铁40克服拉簧47的作用使止锁棘齿38与制动爪9的齿脱离啮合。钢绳卷筒2可以利用驱动电机3任意地在两个方向上旋转，即，不仅在提升负载的方向上而且在降低负载的方向上。如果钢绳卷筒2通过驱动电机3置于旋转，则这个旋转运动通过楔带轮17使楔带35传递到楔带轮34上并由此传递到齿轮组29上。旋转运动是相对缓慢的并且锚锁26可以通过其检测辊27跟随驱动轮30的轮廓。锚锁也在多边形状的拐角上不从驱动轮30上抬起。此外该结构这样出现，如果检测辊27在多边形状的拐角上移动，则棘齿28的尖顶这样与轴18间隔，使制动轮31的齿32不能与棘齿28啮合。
在钢绳卷筒正常旋转运动时锚锁26执行围绕轴24的或多或少缓慢的俯仰运动。如果出现故障，它导致，驱动电机3不再可能承受转矩，它源自在钢索上悬挂的负载，但是同时电磁铁40也使棘齿38与制动爪9脱离啮合，由此激活控制装置5。在假设情况下坠落的负载使钢绳卷筒2在顺时针方向上旋转。因为驱动电机3不再可能保持负载，负载趋向于坠落，同时钢绳卷筒2的转速明显增加。现在齿轮组29的转速也相应升高。升高的转速导致，检测辊在直的棱边上沿着运动时在多边形拐角的方向上径向向外这样剧烈地加速，使它最终在拐角部位从驱动轮30的外周边表面上抬起。如果由于继续升高的速度使幅度变得足够大，则棘齿28这样紧密地在轴18的方向上运动，使棘齿28进入到两个定位齿32之间的空隙里面。现在陡斜的侧面33相对于棘齿28的相应陡斜的侧面移动并且使锚锁26止动在这个定位位置。由此止锁在齿轮组29与锚锁支架19之间的继续旋转运动。还因为齿轮组29通过楔带35驱动，而且在假设的示例中在顺时针方向上，通过联锁制动轮31与锚锁26使锚锁支架19同样继续在顺时针方向上围绕轴18 —起旋转一段距离，如同图4所示那样。在此锚锁的下端部21牵引软牵引钢索23的绳索22，这又导致，拨杆凸起49与臂41啮合并且使臂41在逆时针方向上基于轴39摆动。由此棘齿38克服吸持磁铁40的作用而旋转并且棘齿38的尖顶或凸起可以与制动齿11啮合。一旦棘齿38与一个齿11定位，则制动爪9固定，S卩，它不再可能通过钢绳卷筒2旋转。在制动爪9与钢绳卷筒2之间的摩擦作用有效，并且可以使钢绳卷筒2制动到静止。防止所述结构损坏，因为楔带35相应地松懈移动，由此一方面楔带可以将必需的转矩导入到楔带轮34里面，这是必需的，由此锚锁支架19可以克服吸持的电磁铁39的作用使制动棘齿38运动。但是另一方面使预紧这样小，使楔带在楔带轮17和34上起到滑移耦联的作用。为了清晰未示出适合于此的皮带压紧器。借助于预紧弹簧37与锚锁26的惯性矩相结合可以实现协调，它负责，从相应的钢绳卷筒超速开始锚锁26的棘齿28才可靠地嵌入到齿32之间的空隙里面。换言之，弹簧37负责，不是小的脉冲已经导致锚锁26与驱动齿轮30之间的联锁，脉冲由经过驱动齿轮30的一个拐角引起。如同由解释给出的那样，按照本发明的紧急制动装置无需附加的外部供能。它仅仅使用处于运动的吊钩负载中的动能和位能。由此，如果失去供电电压或者传动电机3的控制器失效的时候，系统也无故障地工作。换言之，它是用于制动钢绳卷筒2的多样性的解决方案。钢绳提升机配有紧急制动装置。该紧急制动装置具有一通过钢绳卷筒驱动的齿轮组。两个齿轮中的一个齿轮通过锚锁的检测杆检测。锚锁的另一端与齿轮组的制动齿轮共同作用。一旦出现超速，锚锁钩联在制动齿轮里面并且引起支架的旋转运动，在支架上放置锚锁。这个旋转运动用于释放与钢绳卷筒耦联的机械制动装置 。
权利要求
1.一种钢绳提升机(I)具有一可旋转支承的钢绳卷筒(2)，具有一用于钢绳卷筒(2)的驱动装置(3)，具有ー制动装置(4)，它调整成制动地作用于钢绳卷筒(2)上并且它具有ー释放/激活机构(11，38)，具有一用于制动装置(4)的控制装置(5)，其中属于控制装置(5)的有 -一齿轮组(29)，它可旋转地支承在ー轴(18)上，它由钢绳卷筒(2)驱动并且它由具有径向凸肩的驱动轮(30)和一制动轮(31)组成，制动轮具有齿(32)， -一锚锁支架(19)，它至少可摆动地支承在轴(18)上， -ー锚锁(26)，它至少可摆动地支承在锚锁支架(19)上，该锚锁支架在一端上载有一与制动轮(31)共同作用的棘齿(28)并且在另一端上载有用于驱动轮(30)的检测环节(27)，并且具有ー耦联装置(23)，它设置在锚锁支架(19)与释放/激活机构(11，38)之间，用于使锚锁支架(19)的摆动运动传递到释放/激活机构(11，38)上。
2.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，所述驱动轮(30)具有一至少接近多边形的外周边形状。
3.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，在所述驱动轮(30)与钢绳卷筒(2)之间动力学地设有ー滑移耦联结构(17，34，35)。
4.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，为了驱动驱动轮(30)设有一皮带结构、最好一楔带结构(17，34，35)，具有一皮带轮(17)，它防旋转地与钢绳卷筒(2)耦联，并且具有一皮带轮(34 )，它驱动驱动轮(30 )。
5.如权利要求4所述的钢绳提升机，其特征在于，所述皮带结构(17，34，35)这样提供一增速到快速，使所述驱动轮(30)以比钢绳卷筒(2)更高的转速旋转。
6.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，对所述锚锁(26)附设ー弹簧(37)，它使锚锁(26)预紧在一位置，在该位置锚锁(26)的棘齿(28)与制动轮(31)脱离啮合。
7.如权利要求6所述的钢绳提升机，其特征在于，所述弹簧(37)为了预紧锚锁(26)与锚锁(26 ) 一起实现频率协调。
8.如权利要求7所述的钢绳提升机，其特征在于，由弹簧(37)与锚锁(26)组成的结构这样协调，在正常的钢绳卷筒转速时锚锁(26)没有超行程地跟随驱动轮(30)的轮廓。
9.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，所述检测环节(27)包括一可旋转地支承在锚锁(26)轴上的检测辊。
10.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，这样实现所述结构，使锚锁(26)在钢绳卷筒(2)的包括允许误差的正常最大转速时持续与驱动轮(30)保持啮合。
11.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，所述耦联装置(23)包括软牵引钢索或连杆。
12.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在于，所述制动装置(4)包括一与钢绳卷筒(2)防旋转耦联的制动卷筒(8)或制动盘和至少ー制动爪(9)或制动钳。
13.如权利要求12所述的钢绳提升机，其特征在于，所述制动装置(4)具有一止动装置(38),通过它可以止动制动爪(9)。
14.如权利要求I所述的钢绳提升机，其特征在干，对所述皮带附设一皮带张紧装置。
全文摘要
一钢绳提升机配有紧急制动装置。该紧急制动装置具有一通过钢绳卷筒驱动的齿轮组。两个齿轮的一个齿轮通过一锚锁的检测杠杆检测。该锚锁的另一端与齿轮组的制动齿轮共同作用。一旦出现超速，锚锁卡到制动齿轮里面并且引起支架旋转运动，锚锁位于支架上。这个旋转运动用于释放一与钢绳卷筒耦联的机械制动装置。
文档编号B66D5/34GK102858675SQ201180010711
公开日2013年1月2日 申请日期2011年2月11日 优先权日2010年2月25日
发明者N.霍恩达歇尔, P.基特斯泰纳, I.齐尼克 申请人:科尼起重机设备有限公司