DE2162112B2

DE2162112B2 - Drive for vertical lifts, especially for ship lifts

Info

Publication number: DE2162112B2
Application number: DE19712162112
Authority: DE
Inventors: Friedemann Dipl.-Ing. 6507 Ingelheim Kullmann
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1973-10-31
Also published as: DE2162112C3; DE2162112A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Senkrechthebewerke, insbesondere für Schiffshebewerke, mit einem eine Last aufnehmenden Tragrahmen sowie mindestens zwei an jeder Längsseite des Tragrahmens vorgesehenen, vertikalen Führungskörpern mit Zahnstangen, in die jeweils ein am Tragrahmen vorgesehenes und von dort aus antreibbares Ritzel eingreift, welches über einen elastisch abgestützten, zweiarmigen Hebel gelagert ist und in Längsrichtung der Zahnstange bei Überlastung zur Abschaltung des Antriebes verschwenkbar ist.The invention relates to a drive for vertical lifts, in particular for ship lifts, with a load-bearing frame and at least two on each long side of the Support frame provided, vertical guide bodies with racks, in each of which one on the support frame provided and from there drivable pinion engages, which via an elastically supported, two-armed lever is mounted and in the longitudinal direction of the rack in case of overload to shutdown of the drive is pivotable.

Beim Heben und Senken schwerer Lasten ist es bekannt, Tragrahmen zu verwenden, welche an Führungskörpern seitlich geführt und mit Antriebsmitteln für deren Bewegen an den Führungskörpern ausgestattet sind. Je nach ihrem Anwendungszweck können diese Tragrahmen als reckteckige, geschlosseneWhen lifting and lowering heavy loads, it is known to use support frames which are attached to guide bodies guided laterally and equipped with drive means for moving them on the guide bodies are. Depending on their intended use, these support frames can be rectangular, closed

ίο Rahmenprofile oder H-förmige Rahmen mit auskragenden Schenkeln, insbesondere für das Tragen von Trögen von Schiffshebewerken, u. a., ausgeführt sein. Ein bekannter Antrieb nebst Führung für einen Tragrahmen zum Heben und Senken schwerer Lasten in vertikaler Richtung dieser Art wird im wesentlichen von dem die Last aufnehmenden Rahmen, in Form einer Hubbrücke, mehreren seitlich zu dieser angeordneten Führungskörpern und ebenfalls mehreren, an der Hubbrücke angebrachten Antrie-ίο Frame profiles or H-shaped frames with cantilevered Legs, in particular for carrying troughs of ship lifts, among other things. A known drive and guide for a support frame for lifting and lowering heavy loads in the vertical direction of this type is essentially of the load-bearing frame, in the form of a lift bridge, several guide bodies arranged laterally to this and also several drive units attached to the lift bridge

ao ben gebildet. Die Antriebe bestehen hier aus einem Antriebsmotor mit Vorgelege und einem in einer Zahnstange am Führungskörper eingreifenden Ritzel, welches zum Zwecke seiner Führung entlang der Zahnstange an einem zweiarmigen Hebel schwenkbar gelagert ist. Der Hebel, an dessen einem Ende das Ritzel gelagert ist, ist mit seinem anderen Ende an einem Druck- oder Haltemittel angeschlossen sowie im Bereich dieses Endes zusätzlich mit einer Bremse verbunden. Der Hebel stützt sich dabei über eine Konsole an der Hubbrücke ab und ist dort zusammen mit den Antriebsrädern des Vorgeleges drehbar gelagert. Die Hubbrücke ist zwischen den Fühlungskörpern angeordnet und zum einen über die Ritzel an diesen geführt und zum anderen über Seile, an denen Gegengewichte hängen, an den Aufbauten der Führungskörper aufgehängt. Bei diesem bekannten Antrieb wird es als unzweckmäßig angesehen, daß bei unterschiedlichen Wärmedehnungen der Hubbrücke der Eingriff des Ritzels in seine Zahnstange ungenau wird (vgl. deutsche Patentschrift 657 783).ao ben formed. The drives here consist of one Drive motor with back gear and a pinion engaging in a rack on the guide body, which can be pivoted on a two-armed lever for the purpose of guiding it along the rack is stored. The lever, at one end of which the pinion is mounted, is at its other end connected to a pressure or holding means and in the area of this end additionally with a Brake connected. The lever is supported by a console on the lift bridge and is there together rotatably mounted with the drive wheels of the countershaft. The lift bridge is between the Sensing bodies arranged and guided on the one hand via the pinion on these and on the other hand via ropes, on which counterweights hang, suspended from the superstructures of the guide body. With this well-known Drive it is considered inexpedient that with different thermal expansions of the Lift bridge the engagement of the pinion in its rack becomes imprecise (see German patent specification 657 783).

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen Antrieb, insbesondere für Schiffshebewerke zu schaffen, bei dem der Ritzeleingriff in allen Phasen der Bewegung des Tragrahmens des Hebewerkes zwängungsfrei ist und bei dem das Ritzel auch dem Verlauf der Zahnstange zwängungsfrei folgen kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Antrieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Ritzel in einer zur Zahnstange längs verlaufenden Schwinge drehbar gelagert ist und die Schwinge an ihrem einen Ende an dem zweiarmigen Hebel und mit dem anderen Ende an einer die Schwinge in Richtung auf die Zahnstange wirkende Einstellvorrichtung derart angelenkt ist, daß die Scnwinge um ihre aufeinander senkrecht stehenden Symmetrieachsen verschwenkbar ist, und daß zu beiden Seiten des Ritzels auf dessen Welle Abstützrollen für die Querab^tützung des Tragrahmens am Führungskörper vorgesehen sind.This is where the invention begins, which is based on the object of creating a drive, especially for ship lifts, in which the pinion engagement is free of constraint in all phases of the movement of the support frame of the lifting device and in which the pinion can also follow the course of the rack without constraint.
According to the invention, this object is achieved in a drive of the type mentioned in that the pinion is rotatably mounted in a rocker extending longitudinally to the rack and the rocker at one end on the two-armed lever and at the other end on one of the rocker The adjustment device acting in the direction of the rack is articulated in such a way that the rocker arm can be pivoted about its mutually perpendicular axes of symmetry, and that support rollers are provided on both sides of the pinion on its shaft for the transverse support of the support frame on the guide body.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Further advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführuiigsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an exemplary embodiment of the Invention shown schematically. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht auf einen an einem Tragrahmen angebrachten Antrieb,F i g. 1 shows a side view of a drive attached to a support frame,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Antrieb in der Ebene I-I inFig. 1,F i g. 2 a section through the drive in the plane I-I inFig. 1,

Fig.3 einen Schnitt in der Ebene II-1I in Fig. 1,3 shows a section in the plane II-1I in FIG. 1,

F i g. 4 einen Schnitt in der Ebene III-III in F i g. 1 undF i g. 4 shows a section in the plane III-III in FIG. 1 and

F i g. 5 einen Schnitt durch eine elastische Abstützung in der Ebene IV-IV in F i g. 1.F i g. 5 shows a section through an elastic support in plane IV-IV in FIG. 1.

Ein Antrieb zum Heben und Senken schwerer Lasten, insbesondere der Tröge von Senkrecht-Schiffshebewerken, wird von mehreren Führungskörpern 1 sowie ebenfalls mehreren an diesen laufenden Antriebsmitteln 2 gebildet. Die Führungskörper 1 sind dabei mindestens in doppelter Anordnung an den Längsseiten der zu bewegenden Last, z. B. des Tragrahmens 3 des Schiffshebewerkes, angeordnet und dort als turmartige Gebilde ausgeführt, an deren dem Tragrahmen 3 zugewandten Seite Laufflächen 4 für Abstützrollen 5,6 der Querführung und Zahnstangen? für die Ritzel 8 der Antriebe angebracht sind. Die einzelnen Antriebsmittel 2 werden dabei im wesentlichen von einer Schwinge 9, einem Hebelsystem 10, 11, einer Einstellvorrichtung 13 und einer elastischen Abstützung 12 gebildet, wobei das Ritzel 8 an der Schwinge 9 drehbar gelagert und die Schwinge 9 selbst über räumlich nachgebende Gelenke 14, 15 zum einen am Hebel 10 und zum anderen an der Einstellvorrichtung 13 angeschlossen ist. Die räumlich nachgebenden Gelenke 14, 15 der Schwinge 9 sowie die Verschiebbarkeit der Gelenke 14, 15 auf den Achsen*' und x" erlauben der Schwinge 9 Drehbewegungen sowohl um die vertikale Symmetrieachse Z als auch um die beiden horizontalen Symmetrieachsen A" und Y der Schwinge 9, so daß die Schwinge 9 und mit ihr auch das Ritzel 8 dem jeweiligen Verlauf des Führungskörpers 1 folgen kann. Das dem Gelenk 15 des Hebels 10 an der Schwinge 9 abgewandte Ende des Hebels 10 ist über zwei Stangen 11 an der elastischen Abstützung 12 gelenkig angeschlossen, und es ist diese Abstützung 12 als eine doppelwirkende hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit, die als vertikale Abstützung für die Schwinge 9 am Tragrahmen fungiert, ausgeführt. Mittels dieser Zylinder-Kolbeneinheit kann der Hebel 10 bei Überlast vertikal ausweichen und eine Abschaltung des Antriebes bewirken. Die der Abschaltung dienenden Mittel sind allgemein bekannt, und es wurde darauf verzichtet, diese in der Zeichnung darzustellen. Die ausschließlich dem Drücken der Schwinge9 gegen die Zahnstange? dienende Einstellvorrichtung 13 ist ebenfalls am Tragrahmen 3 drehbar gelagert und kann ebenfalls als ein hydraulischer Zylinder ausgeführt sein.A drive for lifting and lowering heavy loads, in particular the troughs of vertical ship lifts, is formed by several guide bodies 1 and also by several drive means 2 running on them. The guide body 1 are at least in duplicate on the longitudinal sides of the load to be moved, for. B. the support frame 3 of the ship lift, arranged and executed there as a tower-like structure, on the side facing the support frame 3 running surfaces 4 for support rollers 5.6 of the transverse guide and racks? for the pinion 8 of the drives are attached. The individual drive means 2 are essentially formed by a rocker arm 9, a lever system 10, 11, an adjusting device 13 and an elastic support 12, the pinion 8 being rotatably mounted on the rocker arm 9 and the rocker arm 9 itself via spatially yielding joints 14, 15 is connected on the one hand to the lever 10 and on the other hand to the setting device 13. The spatially yielding joints 14, 15 of the rocker 9 and the displaceability of the joints 14, 15 on the axes * 'and x " allow the rocker 9 rotary movements both about the vertical axis of symmetry Z and about the two horizontal axes of symmetry A" and Y of the rocker 9, so that the rocker 9 and with it the pinion 8 can follow the respective course of the guide body 1. The end of the lever 10 facing away from the joint 15 of the lever 10 on the rocker 9 is articulated to the elastic support 12 via two rods 11, and this support 12 is a double-acting hydraulic cylinder-piston unit that acts as a vertical support for the rocker 9 acts on the support frame. By means of this cylinder-piston unit, the lever 10 can give way vertically in the event of an overload and cause the drive to be switched off. The means used for shutdown are generally known and they have not been shown in the drawing. The only pressing of the rocker 9 against the rack? Serving adjustment device 13 is also rotatably mounted on the support frame 3 and can also be designed as a hydraulic cylinder.

Um den optimalen Zahneingriff in allen Phasen der Bewegung des Ritzels 8 an der Zahnstange 7 zu erreichen, sind neben der Zahnstange die Laufflächen 4 am Führungskörper 1 vorgesehen, und es sindIn order to achieve optimal tooth engagement in all phases of the movement of the pinion 8 on the rack 7 reach, the running surfaces 4 are provided on the guide body 1 in addition to the rack, and there are

ίο diesen Laufflächen die Abstützrollen 5, 6 auf der Welle 16 des Ritzels 8 zugeordnet. Der Durchmesser dieser Abstützrollen 5,6 ist dabei so gewählt, daß er gleich oder annähernd gleich dem Durchmesser des Teilkreises 27 des Ritzels 8 ist. Auf diese Weise wird das Ritzel 8 stets in einer entsprechenden Entfernung zu den Zahnflanken der Zahnstange? gehalten, so daß in keiner Phase der Bewegung des Tragrahmens 3 Zwängungen zwischen den Zahnflanken des Ritzels 8 und denen der Zahnstange 7 auftreten. Die an der Schwinge 9 vorgesehenen, räumlichen Gelenke 14, 15 können dabei als gewöhnliche Kardangelenke ausgebildet sein; es ist dabei darauf zu achten, daß die Schwinge um die vorgenannten Drehachsen X, Y, Z sowie x', x" gedreht werden kann.The support rollers 5, 6 on the shaft 16 of the pinion 8 are assigned to these running surfaces. The diameter of these support rollers 5, 6 is chosen so that it is equal to or approximately equal to the diameter of the pitch circle 27 of the pinion 8. In this way, the pinion 8 is always at a corresponding distance from the tooth flanks of the rack? held so that in no phase of the movement of the support frame 3 constraints between the tooth flanks of the pinion 8 and those of the rack 7 occur. The spatial joints 14, 15 provided on the rocker 9 can be designed as ordinary cardan joints; It is important to ensure that the rocker arm can be rotated around the aforementioned axes of rotation X, Y, Z and x ', x ".

Der Antrieb für das Ritzel 8 kann je nach Belastung des Tragrahmens 3 direkt oder über ein Vorgelege auf die Welle 16 erfolgen. Aus statischen Gründen ist es zweckmäßig, die Schwinge 9 als ein kastenförmiges Gebilde auszuführen und die Welle 16 desThe drive for the pinion 8 can, depending on the load on the support frame 3, either directly or via an intermediate gear take place on the shaft 16. For static reasons, it is useful to have the rocker 9 as a box-shaped Execute structure and the shaft 16 of the

Ritzels 8 bzw. der Abstützrollen 5, 6 an den Seiten dieses kastenförmigen Gebildes drehbar zu lagern.To mount the pinion 8 or the support rollers 5, 6 rotatably on the sides of this box-shaped structure.

Um dem Antrieb und somit auch dem Ritzel 8 auch in Längsrichtung des Tragrahmens 3 eine Führung an den Führungskörpern 1 geben zu können,To the drive and thus also the pinion 8 in the longitudinal direction of the support frame 3 a guide to be able to give to the guide bodies 1,

können die auf der jeweiligen Welle 16 sitzenden Abstützrollen 5, 6 mit Spurkränzen 17 versehen sein, und es können diese Spurkränze 17 die Laufflächen 4 für die Abstützrollen 5, 6 mit größerem oder kleinerem Spiel umgreifen. Die vertikale, elastischethe support rollers 5, 6 sitting on the respective shaft 16 can be provided with flanges 17, and it can these flanges 17, the running surfaces 4 for the support rollers 5, 6 with larger or smaller Reach around the game. The vertical, elastic

Abstützung 12 der Schwinge 9 wird von einem Zylinder 18 und zwei an diesem gegensinnig bewegbaren Kolben 19, 20 gebildet, deren Kolbenstangen 21, 22 mit balligen Stützflächen 23, 24 an deren freien Enden ausgestattet sind.Support 12 of the rocker 9 is movable in opposite directions by a cylinder 18 and two on this Pistons 19, 20 are formed, the piston rods 21, 22 of which have spherical support surfaces 23, 24 at their free ends are equipped.

Außerdem weist die elastische Abstützung 12 seitliche Zapfen 25 für dessen vertikale Führung an einer Halterung 26 am Tragrahmen 3 auf.In addition, the elastic support 12 has lateral Pin 25 for its vertical guidance on a bracket 26 on the support frame 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive for vertical lifts, especially for ship lifts, with a load-bearing support frame and at least two vertical guide bodies with toothed racks provided on each longitudinal side of the support frame, in each of which a pinion provided on the support frame and drivable from there engages, which via an elastic supported, two-armed lever is mounted and can be pivoted in the longitudinal direction of the rack in the event of overload to switch off the drive, characterized in that the pinion (8) is rotatably mounted in a rocker (9) extending longitudinally to the rack (7) and the rocker (9 ) at its one end on the two-armed lever (10) and at the other end on one of the rocker (9) in the direction of the rack (7) acting adjusting device (13) is applied such that the rocker (9) around their one another perpendicular axes of symmetry (X, Y, Z) is pivotable. and that on both sides of the pinion (8) on its shaft (16) support rollers (p. 6) are provided for the transverse support of the support frame (3) on the guide body (1).

2. Drive according to claim 1, characterized in that the diameter of the support rollers (5, 6) is equal to or approximately equal to the diameter of the pitch circle (27) of the pinion (8).

3. Drive according to claim 1, characterized in that the elastic support (12) of the two-armed lever (10) is formed by a cylinder-piston unit, which is attached to the Rocker (9) opposite arm of the lever (10) is hinged.

4. Drive according to claim 3, characterized in that the cylinder-piston unit consists of a vertically guided and on the lever (9) articulated cylinder (18) with two coaxial in it arranged, a pressure fluid enclosing piston (19, 20), and that the piston rods (21, 22) are supported at opposite points on the support frame (3).

5. Drive according to claim 4, characterized in that the supported on the support frame (3) Ends of the piston rods (21, 22) are convex and the cylinder (18) is vertical guided pin (25) is equipped.