DE102007055136A1

DE102007055136A1 - Load lifting and lowering device, has drive unit manually controllable by control unit and provided with brake control element, and braking force effect of wedge brake influenceable by control unit

Info

Publication number: DE102007055136A1
Application number: DE200710055136
Authority: DE
Inventors: Klaus Büttner; Norbert WÖHNER
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-01-02

Abstract

Die Einrichtung (1) dient zum Anheben und Absenken einer Last (2) mit einer einen Hebe-/Absenkmechanismus (3) antreibenden Antriebseinheit (4). Die Antriebseinheit (4) umfasst einen Hauptantrieb sowie eine Bremseinheit mit einer gesteuerten oder geregelten Keilbremse. Eine Bedieneinheit (5) ist vorgesehen, mittels der die Antriebseinheit (4) manuell steuerbar ist und die ein Bremsenbedienelement (11) umfasst, mittels dessen eine Bremskraftwirkung der Keilbremse beeinflussbar ist.The Device (1) is used to raise and lower a load (2) with a drive unit (4) driving a lifting / lowering mechanism (3). The drive unit (4) comprises a main drive and a brake unit with a controlled or regulated wedge brake. A control unit (5) is provided by means of the drive unit (4) manually is controllable and which comprises a brake control element (11) by means of whose braking force effect of the wedge brake can be influenced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anheben und Absenken einer Last mit einer einen Hebe-/Absenkmechanismus antreibenden Antriebseinheit.The The invention relates to a device for raising and lowering a Load with a drive unit driving a lifting / lowering mechanism.

Bei derartigen Hebe-/Absenkeinrichtungen kommt derzeit häufig ein leistungsstarker elektrischer Hubmotor in polumschaltbarer Ausgestaltung zum Einsatz. Beispielsweise kann zwischen einem zweipoligen und einem zwölfpoligen Betrieb gewechselt werden. In der einen Betriebsart ist zur Grobpositionierung ein schnelles, in der anderen zur Feinpositionierung ein langsameres Anheben oder Absenken der Last möglich. Beim Feinpositionieren erfolgt vor Erreichen der Endposition ein Tippbetrieb, d. h. ein von Hand wiederholt in kurzer sukzessiver Abfolge vorgenommenes Ein- und Ausschalten des Hubmotors.at Such lifting / lowering devices is currently common powerful electric lift motor in pole-changing design for use. For example, between a bipolar and a twelve-pole Operation to be changed. In one mode is for coarse positioning a fast, in the other for fine positioning a slower Lifting or lowering the load possible. When fine positioning takes place before reaching the end position Inching operation, d. H. one by hand repeatedly in a short successive Sequence made switching on and off of the lifting motor.

Dieser Tippbetrieb dauert relativ lange. Außerdem kann es dabei zu gefährlichen Lastschwingungen kommen, wodurch ein zusätzlicher Zeitbedarf für das Auspendeln der Last entsteht. Weiterhin belastet der Tippbetrieb den Hubmotor und die bei den bekannten Hebe-/Absenkeinrichtungen vorgesehene ein-/ausschaltbare Federscheibenbremse thermisch. Es kann zu Überhitzungen und/oder zu einer Verkürzung der Lebensdauer einzelner Komponenten, wie z. B. der Bremsbeläge kommen. Das exakte Aufsetzen der Last hängt beim Tippbetrieb auch vom Geschick des Bedienpersonals ab. Bei unsachgemäßer Bedienung können Beschädigungen an der Last oder der Aufsetzfläche resultieren.This Jogging takes a relatively long time. It can also be dangerous Load oscillations come, whereby an additional time requirement for the Auspendeln the load arises. Furthermore, the jog mode loads the hoist motor and provided in the known lifting / lowering devices On / off spring disc brake thermal. It can cause overheating and / or to a shortening the life of individual components, such. B. the brake pads come. The exact placement of the load hangs during jogging also from the skill of the operating personnel. With improper operation can damage on the load or the contact surface result.

Bei anderen bekannten Hebe-/Absenkeinrichtungen wird ein nicht polumschaltbarer Hubmotor mittels eines Umrichters betrieben, so dass die Geschwindigkeit beim Heben oder Absenken der Last stufenlos eingestellt und verändert werden kann. Damit ist auch ohne Tippbetrieb eine sehr genaue Positionierung der Last möglich. Allerdings ist diese Ausführungsform aufgrund des zusätzlich erforderlichen Umrichters vergleichswei se kostspielig. Sie hat sich deshalb bislang nicht auf dem Markt durchsetzen können.at other known lifting / lowering devices will not be pole-changing Hubmotor operated by means of an inverter, so that the speed When lifting or lowering the load continuously adjusted and changed can. This is a very accurate positioning even without jogging the load possible. However, this embodiment is due to the addition required Umrichters comparatively expensive. It has therefore not yet able to prevail on the market.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, die sich mit geringem technischen Aufwand realisieren lässt und ein exaktes sowie schnelles Positionieren der Last ermöglicht.The The object of the invention is a device of the above Specify specified type that can be realized with little technical effort lets and allows accurate and fast positioning of the load.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung umfasst die Antriebseinheit einen Hauptantrieb sowie eine Bremseinheit mit einer gesteuerten oder geregelten Keilbremse und es ist eine Bedieneinheit vorgesehen, mittels derer die Antriebseinheit manuell steuerbar ist und die ein Bremsenbedienelement umfasst, mittels dessen eine Bremskraftwirkung der Keilbremse beeinflussbar ist.These Task is solved by the characteristics of the independent Patent claim 1. In the device according to the invention comprises the Drive unit a main drive and a brake unit with a controlled or regulated wedge brake and it is a control unit provided by means of which the drive unit manually controllable is and which comprises a brake control element, by means of which a Braking force effect of the wedge brake can be influenced.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist anstelle der bei bekannten Hebe-/Absenkeinrichtungen eingesetzten Federscheibenbremse eine gesteuerte oder geregelte und auch insbesondere vom Bedienpersonal beeinflussbare Keilbremse vorgesehen. Bei den bekannten Hebe-/Absenkeinrichtungen hat die Federscheibenbremse lediglich zwei Betriebszustände, nämlich den ungebremsten Zustand mit vollständig gelöster Bremse und die Vollbremsung mit maximaler Bremskraftwirkung. Zwischen diesen beiden Zuständen wird je nach aktuellem Lasttransportfall automatisch umgeschaltet. Zwischenzustände sind nicht vorgesehen. Außerdem hat das Bedienpersonal keine Möglichkeit die Bremse unmittelbar selbst zu betätigen. Die Zu- oder Abschaltung der Federscheibenbremse erfolgt beim Stand der Technik ausschließlich automatisch mittels einer zentralen Steuerung der Antriebseinheit. Demgegenüber können bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Keilbremse beliebige, insbesondere stufenlos veränderbare Bremskraftzustände eingestellt werden. Dies kann vorzugsweise auch vom Bedienpersonal mittels des Bremsenbedienelements vorgenommen werden. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Einrichtung zum einen aufgrund der insbesondere stufenlos einstellbaren und zum anderen aufgrund der vom Bedienpersonal insbesondere direkt beeinflussbaren Bremseinheit eine in weiten Grenzen an den jeweiligen Lasttransportzustand anpassbaren Betrieb. Insbesondere kann so die Anhebe- bzw. Absenkgeschwindigkeit sehr flexibel, präzise und vor allem auch kontinuierlich verändert werden. Der aus dem Stand der Technik bekannte und bisweilen ungünstige Tippbetrieb ist somit nicht mehr erforderlich. Das genaue Positionieren beim Anheben oder Absenken der Last erfordert somit weniger Zeit. Hierfür sind vorteilhafterweise weder ein komplizierter Hubmotor noch ein aufwändiger Umrichter erforderlich. Die erfindungsgemäß vorgesehene Keilbremse lässt sich demgegenüber mit vergleichsweise geringem Aufwand realisieren.at the device according to the invention is used instead of the known lifting / lowering devices Spring disc brake a controlled or regulated and also in particular provided by the operator influenceable wedge brake. Both known lifting / lowering devices has the spring disc brake only two operating states, namely the unbraked state with the brake fully released and full braking with maximum braking force. Between these two states becomes automatically switched depending on the current load transport case. Intermediate states are not provided. Besides, has the operator no way to directly apply the brake yourself. The connection or disconnection the spring disc brake is done in the prior art only automatically by means of a central control of the drive unit. In contrast, at the inventively provided Keilbremse any, in particular continuously variable braking force conditions can be adjusted. This may preferably also by the operator by means of the brake control element be made. This allows the inventive device on the one hand due to the particular infinitely adjustable and on the other hand because of the operator in particular directly influenced Brake unit within wide limits to the respective load transport state customizable operation. In particular, so can the raising or lowering speed very flexible, precise and above all, to be continuously changed. The one from the state The technology known and sometimes unfavorable typing is thus not necessary anymore. The exact positioning when lifting or Lowering the load thus requires less time. For this purpose are advantageously neither a complicated lifting motor nor a complex inverter required. The inventively provided Wedge brake leaves in contrast realize with comparatively little effort.

Die Keilbremse eignet sich auch aufgrund ihrer sonstigen Eigenschaften, vor allem der sich selbst verstärkenden und prinzipiell sehr hohen Bremskraftwirkung, besonders gut für einen Einsatz in der erfindungsgemäßen Hebe-/Absenkeinrichtung. Der Bremsklotz der Keilbremse kann aufgrund der Keilwirkung mit nur sehr geringem Kraftaufwand insbesondere eines Bremsenantriebs gegen das zu bremsende Element, z. B. eine Bremsscheibe, gepresst werden. Ein Teil der Anpresskraft (= Bremskraft) zwischen dem Bremsklotz und der Bremsscheibe wird aufgrund der Keilwirkung aus der Bewegung der Bremsscheibe gewonnen. Es kommt sehr schnell zu einer günstigen Selbstverstärkung der Bremswirkung, so dass mit geringem Aufwand eine sehr hohe Bremskraft erzeugt werden kann. Die Selbstverstärkung führt außerdem zu einer automatischen Vollbremsung, falls der Bremsenantrieb der Keilbremse ausfallen sollte.The wedge brake is also particularly suitable for use in the lifting / lowering device according to the invention due to its other properties, especially the self-reinforcing and in principle very high braking force effect. The brake pad of the wedge brake can due to the wedge effect with very little effort in particular a brake drive against the element to be braked, z. As a brake disc to be pressed. Part of the contact force (= braking force) between the brake pad and the brake disc is obtained due to the wedge effect from the movement of the brake disc. It comes very fast a favorable self-boosting the braking effect, so that with little effort, a very high braking force can be generated. The self-energizing also leads to an automatic full braking, if the brake drive of the wedge brake should fail.

Dies ist bei einer Hebe-/Absenkeinrichtung ein vorteilhafter Sicherheitsaspekt, den die Keilbremse allein aufgrund ihres Funktionsprinzips bietet.This is an advantageous safety aspect in a lifting / lowering device, which the wedge brake offers solely on the basis of its functional principle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.advantageous Embodiments of the device according to the invention arise from the features of the dependent claims of claim 1.

Günstig ist eine Variante, bei der das Bremsenbedienelement als Drehregler ausgeführt ist. Damit können in besonders ein facher Weise und mit geringem Realisierungsaufwand kontinuierlich veränderbare Vorgaben für die Bremskraftwirkung gemacht werden.Cheap is a variant in which the brake control element is designed as a rotary control. With that you can in a particularly simple manner and with little implementation effort continuously changeable Specifications for the braking force effect are made.

Weiterhin kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Bremsenbedienelement mit einer automatischen Rückstellfunktion, z. B. einem Federmechanismus, der das rückstellenden, ausgestattet ist. Diese Rückstellfunktion bewirkt insbesondere, dass das Bremsenbedienelement automatisch in eine Nullstellung zurückgestellt wird, sobald es vom Bedienelement losgelassen wird. Durch diese Sicherheitsmaßnahme wird verhindert, dass sich die Keilbremse versehentlich in nicht oder zu schwach gebremstem Zustand befindet. In der Nullstellung des Bremsenbedienelements befindet sich die Keilbremse insbesondere in Vollbremsung.Farther It may preferably be provided that the brake control element with an automatic reset function, z. B. a spring mechanism, the restoring, equipped is. This reset function causes in particular that the brake control element automatically reset to a zero position when it is released from the control. Through this safety measure prevents the wedge brake from accidentally in or too weakly braked condition. In the zero position the brake control element is the wedge brake in particular in full braking.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Variante ist die Antriebseinheit dazu ausgelegt, einen Absenkbetrieb, insbesondere einen Absenkbetrieb zum Feinpositionieren der Last, mittels der Bremseinheit und bei abgeschaltetem Hauptantrieb durchzuführen. Das Absenken erfolgt dann also insbesondere unter ausschließlicher Verwendung und Kontrolle der Bremseinheit. Der leistungsstarke Hubmotor bleibt ausgeschaltet. Dies spart die Energie für den Betrieb des Hubmotors. In dieser besonders energieeffizienten Betriebsart wird die Schwerkraft genutzt. Für den Betrieb des Bremsenantriebs wird nur wenig Leistung, beispielsweise nur wenige 100 W, benötigt. Ein nachteiliger Tippbetrieb mit Ein- und Ausschalten des Hubmotors ist in dieser Betriebsart nicht vorgesehen. Es ist insbesondere ein sehr genaues und rasches Feinpositionieren der Last möglich.According to one In another advantageous variant, the drive unit is designed to a lowering operation, in particular a lowering operation for fine positioning the load, by means of the brake unit and with the main drive switched off perform. The lowering is then so in particular under exclusive Use and control of the brake unit. The powerful lifting motor stays off. This saves energy for the operation of the lifting motor. In this particularly energy-efficient mode, gravity becomes used. For the operation of the brake drive is little power, for example only a few 100 W, needed. A disadvantageous inching mode with switching on and off of the lifting motor is not provided in this mode. It is special a very accurate and rapid fine positioning of the load possible.

Vorzugsweise ist die Antriebseinheit außerdem dazu ausgelegt, den mittels der Bremseinheit und bei abgeschaltetem Hauptantrieb durchzuführenden Absenkbetrieb erst dann zuzulassen, falls eine verbleibende Absenkstrecke kleiner ist als ein Reststreckengrenzwert. Dadurch kann eine (thermische) Überlastung der Bremseinheit verhindert werden. Der Reststreckengrenzwert ist insbesondere vorgebbar. Er kann z. B. 5 m, vor zugsweise 1 m betragen. Die Einrichtung enthält zur Erfassung der verbleibenden Absenkstrecke insbesondere einen Abstandssensor.Preferably is the drive unit as well designed to be the means of the brake unit and off Main drive to be carried out Lowering operation only then allow, if a remaining Absenkstrecke is less than a remaining distance limit. This can cause a (thermal) overload the brake unit can be prevented. The remaining distance limit is Specifiable in particular. He can z. B. 5 m, preferably before 1 m. The device contains for detecting the remaining lowering distance in particular one Distance sensor.

Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist die Antriebseinheit dazu ausgelegt, den mittels der Bremseinheit und bei abgeschaltetem Hauptantrieb durchgeführten Absenkbetrieb zu beenden, falls die so zurückgelegte Absenkstrecke größer ist als ein Maximalstreckengrenzwert. Es wird also insbesondere eine maximale Absenkstrecke vorgegeben, die unter ausschließlicher Kontrolle durch die Bremseinheit zurückgelegt werden darf. Auch dies ist eine vorteilhafte Sicherheitsmaßnahme, um eine ansonsten möglicherweise drohende Überhitzung der Keilbremse zu vermeiden.According to one further favorable Embodiment, the drive unit is designed to the means the braking unit and carried out when the main drive switched off lowering to terminate, if so completed Lowering distance is greater than a maximum distance limit. It is thus in particular a maximum Preset lowering, under the exclusive control of the brake unit traveled may be. Again, this is an advantageous security measure one else might be impending overheating avoid the wedge brake.

Bevorzugt ist weiterhin eine Variante, bei der die Antriebseinheit dazu ausgelegt ist, während des mittels der Bremseinheit und bei abgeschaltetem Hauptantrieb durchgeführten Absenkbetriebs eine Absenkgeschwindigkeit zu erfassen und den Hauptantrieb zuzuschalten, falls die erfasste Absenkgeschwindigkeit größer ist als ein Absenkgeschwindigkeitsgrenzwert. Dies erhöht die Sicherheit. Sollte die Bremskraftwirkung der Bremseinheit alleine nicht mehr ausreichen, wird zusätzlich auf die Bremskraft des Hubmotors zurückgegriffen.Prefers is still a variant in which the drive unit designed to is while by means of the brake unit and with the main drive off conducted Lowering to detect a lowering speed and the main drive switch on, if the detected lowering speed is greater as a lowering speed limit. This increases security. Should the braking force of the brake unit alone no longer will suffice in addition resorted to the braking force of the lifting motor.

Vorzugsweise umfasst die Bremseinheit außerdem Drehzahlüberwachungsmittel mit einem an der Keilbremse angeordneten Drehzahlsensor. Dadurch lässt sich der Betriebszustand der Einrichtung sehr gut überwachen. Aus der so ermittelten Drehzahl können in der Antriebseinheit beispielsweise sowohl die zurückgelegte Absenkstrecke als auch die aktuelle Absenkgeschwindigkeit bestimmt werden. Beides sind wie vorstehend ausgeführt Parameter, die mit Vorteil zur Steuerung bzw. Regelung der Hebe-/Absenkeinrichtung verwendet werden können.Preferably includes the brake unit as well Speed monitoring means with a speed sensor arranged on the wedge brake. Thereby let yourself Monitor the operating state of the device very well. From the thus determined Speed can in the drive unit, for example, both the traveled Lowering distance and the current lowering speed determined become. Both are as above parameters that are beneficial used for controlling or regulating the lifting / lowering device can be.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die Antriebseinheit dazu ausgelegt sein, einen Hubbetrieb, insbesondere einen Hubbetrieb während des anfänglichen Anhebens der Last, mittels des Hauptantriebs und bei zugeschalteter Bremseinheit durchzuführen. Damit ist ein sehr sanftes Anheben der Last möglich. Dies hilft, unerwünschte Lastpendelungen zu vermeiden. Außerdem kann aufgrund der zugeschalteten Bremseinheit ein Durchsacken der Last während des Anlaufvorgangs des Hauptantriebs, also insbesondere des leistungsstarken Hubmotors, verhindert werden.According to one Another preferred embodiment, the drive unit to be designed, a lifting operation, in particular a lifting operation while of the initial one Lifting the load by means of the main drive and with the brake unit connected perform. This allows a very gentle lifting of the load. This helps unwanted load oscillations to avoid. Furthermore can due to the activated brake unit sagging the Load during the startup process of the main drive, so in particular the powerful Hubmotors, be prevented.

Die vor- und nachstehend anhand der erfindungsgemäßen Hebe-/Absenkeinrichtung und deren vorteilhafter Ausgestaltungen mit beschriebenen Verfahren zu Funktions- und/oder Betriebsweisen der Hebe-/Absenkeinrichtung, also die zugehörigen Verfahren zum Anheben und Absenken einer Last, sind ebenfalls Teil der Erfindung.The above and below with reference to the lifting / lowering device according to the invention and their advantageous embodiments with Ver described Driving to functional and / or operating modes of the lifting / lowering device, so the associated methods for raising and lowering a load, are also part of the invention.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further Features, advantages and details of the invention will become apparent the following description of embodiments with reference to Drawing. It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Hebe-/Absenkeinrichtung mit einer geregelten und von Hand bedienbaren, eine Keilbremse umfassenden Bremseinheit, 1 An embodiment of a lifting / lowering device with a controlled and manually operable, a wedge brake comprising brake unit,

2 die Bremseinheit mit der Keilbremse gemäß 1, 2 the brake unit with the wedge brake according to 1 .

3 ein Diagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Lastabsenkung mittels einer Hebe-/Absenkeinrichtung gemäß dem Stand der Technik, und 3 a diagram with a time course of a load reduction by means of a lifting / lowering device according to the prior art, and

4 ein Diagramm mit einem zeitlichen Verlauf einer Lastabsenkung mittels der Hebe-/Absenkeinrichtung gemäß 1. 4 a diagram with a time course of a load reduction by means of the lifting / lowering device according to 1 ,

Einander entsprechende Teile sind in 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in 1 to 4 provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hebe-/Absenkeinrichtung 1 zum Anheben bzw. Absenken einer Last 2 gezeigt.In 1 is an embodiment of a lifting / lowering device 1 for raising or lowering a load 2 shown.

Die Hauptbestandteile dieser Hebe-/Absenkeinrichtung 1 sind eine Seilwinde 3 als eigentlicher Hebe-/Absenkmechanismus, eine die Seilwinde 3 antreibende oder abbremsende Antriebs einheit 4 sowie eine Bedieneinheit 5. Letztere ist beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 als Handsteuereinheit ausgebildet. Grundsätzlich kann sie aber auch fest eingebaut sein, beispielsweise in einen Kranführerstand.The main components of this lifting / lowering device 1 are a winch 3 as the actual lifting / lowering mechanism, the winch 3 driving or decelerating drive unit 4 and a control unit 5 , The latter is in the embodiment according to 1 designed as a manual control unit. In principle, however, it can also be permanently installed, for example in a crane operator's station.

Die Antriebseinheit 4 umfasst u. a. einen nicht näher gezeigten Hauptantrieb sowie eine Bremseinheit 6 (siehe 2). Der Hauptantrieb ist als elektrischer Hubmotor ausgebildet. Er ist leistungsstark, d. h. er ist so ausgelegt, dass er die Nennlast der Hebe-/Absenkeinrichtung 1 alleine anheben, in Position halten oder beim Absenken auch abbremsen kann. Der Hubmotor ist zwischen zwei Polbetriebszuständen polumschaltbar. In der einen Polstellung ist ein Schnellhub bzw. eine Schnellabsenkung, in der anderen Polstellung ein Feinhub bzw. eine Feinabsenkung möglich.The drive unit 4 includes, inter alia, a main drive not shown in detail as well as a brake unit 6 (please refer 2 ). The main drive is designed as an electric lift motor. It is powerful, ie it is designed to match the rated load of the lifting / lowering device 1 Lift alone, hold in position or slow down when lowering. The lifting motor can be switched over between two pole operating states. In one pole position is a quick stroke or a quick lowering, in the other pole position a fine stroke or a fine reduction possible.

Die Bedieneinheit 5 hat mehrere Bedienelemente. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind zwei Bedientasten 7 und 8 zum schnellen bzw. langsamen Anheben der Last 2 sowie zwei weitere Bedientasten 9 und 10 zum schnellen bzw. langsamen Absenken der Last 2 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Drehregler 11 mit einem nicht näher gezeigten Federrückstellmechanismus, der eine beim Loslassen des Drehreglers eine automatische Rückstellung in eine Nullstellung 12 bewirkt.The operating unit 5 has several controls. According to the embodiment 1 are two control buttons 7 and 8th for fast or slow lifting of the load 2 as well as two further control buttons 9 and 10 for fast or slow lowering of the load 2 intended. In addition, a rotary knob 11 with a spring return mechanism, not shown in detail, the one upon release of the knob an automatic return to a zero position 12 causes.

Der Hubmotor und die Bremseinheit 6 stehen in einer antreibenden und/oder abbremsenden Wechselwirkung mit der Seilwinde 3. Zwischen den Hubmotor und die Seilwinde 3 ist bei Bedarf zur mechanischen Umsetzung der Drehzahl und des Drehmoments ein Getriebe geschaltet.The lifting motor and the brake unit 6 are in a driving and / or decelerating interaction with the winch 3 , Between the hoist motor and the winch 3 If necessary, a transmission is connected for the mechanical conversion of the rotational speed and the torque.

Die in 2 dargstellte Bremseinheit 6 umfasst eine geregelte Keilbremse 13, einen Bremsenantrieb in Form eines leistungsarmen Stellmotors 14 sowie eine Bremsenregelungseinheit 15. Der Stellmotor 14 ist insbesondere deutlich leistungsschwächer als der Hauptantrieb ausgelegt. Er hat eine Nennleistung von etwa 300 W. Demgegenüber liegt die Nennleistung des Hauptantriebs (= Hubmotors) üblicherweise im kW-Bereich.In the 2 dargstellte brake unit 6 includes a controlled wedge brake 13 , a brake drive in the form of a low-power servomotor 14 and a brake control unit 15 , The servomotor 14 is designed in particular significantly less powerful than the main drive. It has a rated output of about 300 W. In contrast, the rated output of the main drive (= lifting motor) is usually in the kW range.

Typische Werte bewegen sich hier zwischen etwa 5 kW und 100 kW. Die Keilbremse 13, insbesondere deren aktuelle Bremskraftwirkung, ist mittels des Stellmotors 14 und der Bremsenregelungseinheit 15 regelbar.Typical values range between about 5 kW and 100 kW. The wedge brake 13 , in particular their current braking force, is by means of the servomotor 14 and the brake control unit 15 adjustable.

Die Bremswirkung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels der Bremseinheit 6 beruht auf einem Keilmechanismus. Aus der Prinzipdarstellung gemäß 2 geht die grundsätzliche Wirkungsweise der Keilbremse 13 hervor.The braking effect of in 2 shown embodiment of the brake unit 6 based on a wedge mechanism. From the schematic diagram according to 2 goes the basic mode of action of the wedge brake 13 out.

Der Keilmechanismus umfasst zwei Keilkörper 16 und 17, von denen der Keilkörper 16 als Bremszange ausgebildet ist, der mit seinen beiden Zangenarmen 18 und 19 eine Bremsscheibe 20 umgreift. An seinem der Bremsscheibe 20 zugewandten Ende ist der Zangenarm 18 mit einem Bremsklotz 21 versehen. Der andere Zangenarm 19 mündet in einen Keilabschnitt 22 mit einer der Bremsscheibe 20 zugewandten schrägen Anlagefläche 23.The wedge mechanism comprises two wedge bodies 16 and 17 of which the wedge body 16 designed as a brake caliper, with his two gun arms 18 and 19 a brake disc 20 embraces. At his the brake disc 20 facing end is the pliers arm 18 with a brake pad 21 Mistake. The other tong arm 19 flows into a wedge section 22 with one of the brake discs 20 facing oblique contact surface 23 ,

Der zweite Keilkörper 17 ist im Zwischenraum zwischen der Bremsscheibe 20 und der Anlagefläche 23 angeordnet. An seiner der Bremsscheibe 20 zugewandten Seite ist auch er mit einem Bremsklotz 24 versehen. An der hiervon abgewandten Rückseite hat der Keilkörper 17 ein keilförmiges Rückenprofil mit einer ebenfalls schrägen Anlagefläche 25. Die Anlageflächen 23 und 25 liegen einander gegenüber. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 liegen sie sogar unmittelbar aneinander an. Sie bilden jeweils eine schiefe Ebene mit betragsmäßig gleichem aber entgegengesetzt orientiertem Neigungswinkel.The second wedge body 17 is in the space between the brake disc 20 and the contact surface 23 arranged. At his the brake disc 20 He is also facing with a brake pad 24 Mistake. At the back side facing away from the wedge body 17 a wedge-shaped back profile with a likewise inclined contact surface 25 , The contact surfaces 23 and 25 lie opposite each other. According to the embodiment 2 they are even directly adjacent to each other. They each form an inclined plane with equal but oppositely oriented angle of inclination.

Im in 2 gezeigten ungebremsten Zustand berühren die Bremsklötze 21 und 24 die sich drehende Bremsscheibe 20 nicht. Der Keilkörper 17 ragt ein Stück weit aus dem Zwischenraum zwischen der Bremsscheibe 20 und der Anlagefläche 23 heraus.Im in 2 shown unbraked state touch the brake pads 21 and 24 the rotating brake disc 20 Not. The wedge body 17 protrudes a little way out of the space between the brake disc 20 and the contact surface 23 out.

Der Keilkörper 17 ist mittels des als Linearaktor ausgebildeten Stellmotors 14 in einer Längsrichtung 26 hin und her bewegbar. Ein durch den Stellmotor 14 vorgegebener Vorschub in die Längsrichtung 26 bewegt den Keilkörper 17 längs der schrägen Anlagefläche 23. Aufgrund der Keilwirkung geht die Bewegung in Längsrichtung 26 mit einer Bewegung in einer dazu senkrechten Querrichtung einher. Diese Querbewegung presst den Keilkörper 17 mit dem Bremsklotz 24 gegen die Bremsscheibe 20. Ist dieser Bremsvorgang erst einmal durch den Stellmotor 14 initiiert, wird der Keilkörper 17 aufgrund der Rotation der Bremsscheibe 20 mitgenommen und weiter in den Zwischenraum zwischen der Bremsscheibe 20 und der Anlagefläche 23 hinein gezogen. Es tritt also ein sich selbst verstärkender Effekt auf, der eine sehr hohe Bremskraftwirkung ermöglicht.The wedge body 17 is by means of the actuator designed as a linear actuator 14 in a longitudinal direction 26 movable back and forth. A through the servomotor 14 predetermined feed in the longitudinal direction 26 moves the wedge body 17 along the inclined contact surface 23 , Due to the wedge effect, the movement goes in the longitudinal direction 26 associated with a movement in a transverse direction perpendicular thereto. This transverse movement presses the wedge body 17 with the brake pad 24 against the brake disc 20 , Once this braking operation by the servomotor 14 initiated, becomes the wedge body 17 due to the rotation of the brake disc 20 taken and further into the space between the brake disc 20 and the contact surface 23 pulled into it. So there is a self-reinforcing effect that allows a very high braking force.

Die Bremseinheit 6 ist elektronisch geregelt. Messwerte des aktuellen Bremsmoments werden in nicht näher gezeigter Weise erfasst und der Bremsenregelungseinheit 15 zugeführt. Letztere sorgt dafür, dass der Keilkörper 17 (= Bremskeil) mittels des entsprechend angesteuerten Stellmotors 14 genau in der Stellung gehalten wird, in der die erwünschte Bremskraftwirkung gegeben ist. Hierfür ist nur eine geringe Leistung erforderlich.The brake unit 6 is electronically regulated. Measured values of the current braking torque are detected in a manner not shown in detail and the brake control unit 15 fed. The latter ensures that the wedge body 17 (= Brake wedge) by means of the appropriately controlled servomotor 14 is held exactly in the position in which the desired braking force is given. This requires only a small amount of power.

Die Vorgabe der gewünschten Bremskraftwirkung erfolgt beispielsweise mittels einer nicht näher gezeigten zentralen Steuerung der Antriebseinheit 4 oder mittels des Drehreglers 12 der Bedieneinheit 5. Die Bedieneinheit 5 ist dazu mittels einer nicht gezeigten Steuerverbindung an die Bremsenregelungseinheit 15 angeschlossen. Je nach Verdrehwinkel des Drehreglers 11 wird dann die Bremskraftwirkung der Keilbremse 13 reduziert. In der Nullstellung 12 des Drehreglers 11 befindet sich die Keilbremse 13 in Vollbremsung, d. h. der Keilkörper 17 befindet sich in Längsrichtung 26 in seiner maximal in den Zwischenraum zwischen der Bremsscheibe 20 und der Anlagefläche 23 eingefahrenen Stellung.The specification of the desired braking force effect, for example, by means of a central control of the drive unit, not shown in detail 4 or by means of the rotary control 12 the control unit 5 , The operating unit 5 is to do so by means of a control connection, not shown, to the brake control unit 15 connected. Depending on the angle of rotation of the rotary knob 11 then becomes the braking force of the wedge brake 13 reduced. In the zero position 12 of the rotary knob 11 is the wedge brake 13 in full braking, ie the wedge body 17 is located in the longitudinal direction 26 in its maximum in the space between the brake disc 20 and the contact surface 23 retracted position.

Zur Erfassung der Drehzahl ist an der Bremsscheibe 20 ein Drehzahlsensor 27 angeordnet. Aus seinen Messwerten werden in der Bremsenregelungseinheit 15 oder in der zentralen Steue rung der Antriebseinheit 4 die aktuelle Drehzahl der Bremsscheibe 20 und die der Seilwinde 3 sowie als daraus abgeleitete Größen eine aktuelle Transportgeschwindigkeit beim Anheben oder Absenken der Last 2 und eine bereits zurückgelegte Transportwegstrecke ermittelt. Damit kann überprüft werden, ob vorgegebene Grenzwerte, wie beispielsweise ein Maximalstreckengrenzwert für eine in einer bestimmten Betriebsart maximal zulässige zurückgelegte Transportwegstrecke oder ein Absenkgeschwindigkeitsgrenzwert für eine maximal zulässige Absenkgeschwindigkeit, eingehalten werden.To detect the speed is on the brake disc 20 a speed sensor 27 arranged. From its readings are in the brake control unit 15 or in the central control of the drive unit 4 the current speed of the brake disc 20 and the winch 3 as well as derived therefrom a current transport speed when lifting or lowering the load 2 and an already traveled transport route determined. This makes it possible to check whether predetermined limit values, such as a maximum distance limit value for a maximum permissible traveled transport distance in a certain operating mode or a lowering speed limit value for a maximum permissible lowering speed, are maintained.

Aufgrund der geregelten und direkt mittels der Bedieneinheit 5 beeinflussbaren Bremseinheit 6 kann die Hebe-/Absenkeinrichtung 1 in besonders günstiger Weise betrieben werden. Insbesondere kann ein Absenken der Last 2, vorzugsweise deren Feinpositionierung, bei abgeschaltetem Hauptantrieb vorgenommen werden. Die Feinpositionierung am Ende des Absenkvorgang erfolgt dabei ausschließlich mittels der Bremseinheit 6. Dadurch erübrigt sich der ansonsten zur Feinpositionierung übliche Tippbetrieb mit sukzessivem Ein- und Ausschalten des Hauptantriebs in der langsamen Absenkgeschwindigkeit.Due to the regulated and directly by means of the control unit 5 influenceable brake unit 6 can the lifting / lowering device 1 operated in a particularly favorable manner. In particular, a lowering of the load 2 , Preferably the fine positioning, be made with the main drive off. The fine positioning at the end of the lowering process takes place exclusively by means of the brake unit 6 , This eliminates the otherwise usual for fine positioning inching with successive switching on and off of the main drive in the slow lowering speed.

In 3 und 4 sind die Zeitverläufe einer Lastabsenkung mittels einer Hebe-/Absenkeinrichtung gemäß dem Stand der Technik bzw. mittels der die geregelte Keilbremse 13 aufweisenden Hebe-/Absenkeinrichtung 1 aufgetragen. Aus dem Zeitverlauf gemäß 3 sind die Schnellabsenkung bis in die Nähe der Ablageposition und der sich anschließende Tippbetrieb zur Feinpositionierung ersichtlich. Bis zum Erreichen der endgültigen Ablageposition ist eine Reihe von Schaltspielen erforderlich. Dadurch ist der Zeitbedarf für das Absenken der Last nicht unerheblich. Er vergrößert sich zusätzlich, falls es aufgrund des Tippbetriebs zu Lastpendelungen kommen sollte. Demgegenüber verläuft die in 4 gezeigte Lastabsenkung mittels der geregelten Keilbremse 13 und bei ausgeschaltetem Hauptantrieb zum einen kontinuierlich und damit deutlich sanfter und zum anderen auch erheblich schneller. Die Lastabsenkung erfolgt dabei anhand einer manuellen Drehbetätigung des Drehreglers 11, wodurch der geregelten Keilbremse 13 entsprechende Vorgaben für die Bremskraftwirkung gemacht werden.In 3 and 4 are the time courses of a load reduction by means of a lifting / lowering device according to the prior art or by means of the regulated wedge brake 13 having lifting / lowering device 1 applied. From the time course according to 3 the rapid lowering down to the vicinity of the storage position and the subsequent jogging operation for fine positioning can be seen. Until reaching the final storage position a series of switching cycles is required. As a result, the time required for lowering the load is not negligible. It also increases in case of jogging due to jogging. In contrast, the runs in 4 shown load reduction by means of the regulated wedge brake 13 and with the main drive switched off, on the one hand, continuously and thus much gentler and, on the other hand, considerably faster. The load reduction takes place by means of a manual turning operation of the rotary control 11 , causing the regulated wedge brake 13 appropriate specifications for the braking force are made.

Auch ein kombinierter Betrieb der Bremseinheit 6 und des Hauptantriebs ist möglich. Dadurch ergeben sich weitere günstige Betriebsoptionen, wie z. B. ein sanftes Anheben der Last 2 oder eine wechselseitige Sicherung bei einer Funktionsstörung des Bremseinheit 6 oder des Hauptantriebs. Die verschiedenen kombinierten Betriebsarten können durch Betätigung der Bedientasten 7 bis 10 und des Drehreglers 11 an der Bedieneinheit 5 gewählt werden. Die jeweiligen Funktionsweisen können in der Bremsenregelungseinheit 15 und/oder in der zentralen Steuerung der Antriebseinheit 4 hinterlegt sein, beispielsweise mittels einer Software. So erfolgt eine Abstimmung der Ansteuerung der Bremseinheit 6 und des Hauptantriebs. Außerdem können für häufig genutzte Hub- oder Absenkvorgänge, wie z. B. ein sanftes Anheben, ein sanftes Absenken oder ein Anheben ohne Schlupf, Ansteuerprogramme für die Keilbremse 13 und den Hauptantrieb hinterlegt werden. Diese Ansteuerprogramme können insbesondere auch antrainiert werden.Also a combined operation of the brake unit 6 and the main drive is possible. This results in more favorable operating options, such. B. a gentle lifting of the load 2 or a mutual backup in case of malfunction of the brake unit 6 or the main drive. The various combined operating modes can be selected by pressing the control buttons 7 to 10 and the knob 11 on the control unit 5 to get voted. The respective modes of operation can be found in the brake control unit 15 and / or in the central control of the drive unit 4 be deposited, for example by means of software. Thus, a vote of the control of the brake unit 6 and the main drive. In addition, for frequently used lifting or lowering operations such. B. a gentle lifting, gentle lowering or lifting without slippage, wedge brake control programs 13 and the main drive are deposited. These control programs can also be trained in particular.

Die Bremseinheit 6 mit der geregelten und manuell steuerbaren Keilbremse 13 bedingt viele günstige Eigenschaften der Hebe-/Absenkeinrichtung 1. So kann die Hub- oder Absenkgeschwindigkeit leicht an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Ein sehr schnelles (Fein-)Positionieren ist bei zugleich hoher Positioniergenauigkeit möglich. Gefährliches Lastpendeln wird verhindert. Weiterhin kann unter Zuhilfenahme der geregelten Keilbremse 13 ein Durchsacken der Last 2 beim Anheben vermieden werden. Empfindliche Lasten, wie Glas, Keramik oder Flüssigkeiten, können sehr sanft und schonend transportiert werden. Die Transportgeschwindigkeit lässt sich stufenlos über die Bremskraftwirkung einstellen. Aufgrund des vor allem bei der Lastabsenkung nicht mehr erforderlichen Tippbetriebs kann die Energie zum Betrieb des Hauptantriebs eingespart werden. Die sanftere und schonendere Betriebsweise führt zu einer längeren Lebensdauer einzelner Komponenten, wie z. B. des Hubmotors, der Bremseinheit 6 oder des Getriebes, und auch der gesamten Hebe-/Absenkeinrichtung 1.The brake unit 6 with the regulated and manually controllable wedge brake 13 requires many favorable properties of the lifting / lowering device 1 , Thus, the lifting or lowering speed can be easily adapted to the respective requirements. Very fast (fine) positioning is possible with high positioning accuracy. Dangerous load swinging is prevented. Furthermore, with the aid of the regulated wedge brake 13 a sagging of the load 2 be avoided when lifting. Sensitive loads such as glass, ceramics or liquids can be transported very gently and gently. The transport speed can be infinitely adjusted via the braking force effect. Due to the no longer required especially when the load reduction inching operation, the energy to operate the main drive can be saved. The gentler and gentler mode of operation leads to a longer service life of individual components, such. B. the lifting motor, the brake unit 6 or the transmission, and also the entire lifting / lowering device 1 ,

Claims

Device for lifting and lowering a load ( 2 ) with a lifting / lowering mechanism ( 3 ) driving drive unit ( 4 ), wherein a) the drive unit ( 4 ) a main drive and a brake unit ( 6 ) with a controlled or regulated wedge brake ( 13 ), and b) a control unit ( 5 ) is provided, by means of which the drive unit ( 4 ) is manually controllable and a brake control element ( 11 ), by means of which a braking force effect of the wedge brake ( 13 ) is influenced.

Device according to claim 1, characterized in that the brake control element as a rotary control ( 11 ) is executed.

Device according to claim 1, characterized in that the brake control element ( 11 ) is equipped with an automatic reset function.

Device according to claim 1, characterized in that the drive unit ( 4 ) is adapted to a lowering operation, in particular a lowering operation for fine positioning of the load ( 2 ), by means of the brake unit ( 6 ) and with the main drive switched off.

Device according to claim 4, characterized in that the drive unit ( 4 ) is adapted to the means of the brake unit ( 6 ) and only to be allowed to be carried out when the main drive is switched off, if a remaining lowering distance is smaller than a remaining distance limit value.

Device according to claim 4, characterized in that the drive unit ( 4 ) is adapted to the means of the brake unit ( 6 ) and to end when the main drive is switched off, if the lowering distance traveled in this way is greater than a maximum distance limit value.

Device according to claim 4, characterized in that the drive unit ( 4 ) is designed, during the means of the brake unit ( 6 ) and lowering operation performed with the main drive to detect a lowering speed and turn on the main drive, if the detected lowering speed is greater than a Absenkgeschwindigkeitsgrenzwert.

Device according to claim 1, characterized in that the brake unit ( 6 ) Speed control means with one on the wedge brake ( 13 ) arranged speed sensor ( 27 ).

Device according to claim 1, characterized in that the drive unit ( 4 ) is adapted to a lifting operation, in particular a lifting operation during the initial lifting of the load ( 2 ), by means of the main drive and with the brake unit ( 6 ).