Приводной агрегат для как минимум одного тягового средства
Изобретение относится к приводному агрегату подъемных систем, лебедок. Приводной агрегат содержит намоточный барабан с одной зоной намотки, куда поступает канат, который может наматываться и разматываться. По оси к зоне намотки прилегает цилиндрическая приводная зона, расположенная на намоточном барабане, в который поступает лентообразное приводное средство, которое может наматываться либо разматываться. Тяговое средство наматывается на вращающийся приводной барабан, создавая крутящий момент, который воздействует на намоточный барабан, либо сматывается с приводного барабана, освобождая таким образом намоточный барабан. Достигается увеличение передачи крутящего момента. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к приводным агрегатам для как минимум одного тягового средства, такого как тяговый канат или приводной ремень, в частности к театральному оборудованию, с намоточным барабаном, в котором есть как минимум одна зона намотки для тягового средства, которое может быть намотано или размотано.
В заявке «DE 102005049105 A1» рассмотрен приводной агрегат подъемных систем театрального оборудования, в котором в качестве тягового средства для подъема и опускания грузов используется плоский приводной ремень. Несмотря на тот факт, что небольшая общая осевая длина обеспечивает такой конструкции ряд преимуществ, основным ее недостатком является то, что должен быть приводной агрегат, чтобы обеспечить большой крутящий момент, который обеспечит возможность вращения намоточного барабана в направлении, противоположном тяговой силы груза, в случаях когда определенная либо значительная часть плоского приводного ремня уже намотана, тем самым увеличивая фактическую величину эффективного диаметра.
Задачей данного изобретения является устранить вышеуказанный недостаток этого известного устройства и усовершенствовать приводной агрегат, предназначенный как минимум для одного тягового средства, таким образом, чтобы для приведения его в движение можно было использовать относительно небольшой блок передачи, сохранив при этом небольшую общую осевую длину.
В приводном агрегате обычного типа данная проблема решается с помощью размещения на намоточном барабане цилиндрической приводной зоны, причем по оси она должна прилегать к зоне намотки, куда поступает ремнеобразное тяговое средство, которое может быть намотано либо размотано и которое наматывается на вращающийся приводной барабан, создавая при работе крутящий момент, действующий на намоточный барабан, либо может разматываться с приводного барабана, освободив, таким образом, намоточный барабан.
В соответствии с настоящим изобретением приводной агрегат позволяет избежать вращения намоточного барабана вокруг собственной оси, в результате которого обязательно появляется крутящий момент. Вместо этого намоточный барабан вращается благодаря действию силы тяги лентообразного тягового средства, которое намотано непосредственно на намоточный барабан, причем для этого достаточно сравнительно небольшой силы тяги привода. При этом подобный привод является практически бесшумным, что очень важно при работе с театральным оборудованием.
Предполагается, что намоточный барабан имеет, по крайней мере, одну цилиндрическую зону намотки с областью для наматывания нескольких витков тягового средства аксиально бок о бок. Преимуществом такой конструкции является непрерывный крутящий момент, однако в таком случае общая осевая длина может увеличиться, что является недостатком.
В ином варианте есть возможность, что в намоточном барабане есть как минимум одна щелевидная зона намотки, которая протягивается в радиальном направлении, осевая длина которой равна либо немного превышает диаметр, либо ширину тягового средства, чтобы тяговое средство можно было наматывать множеством витков друг на друга в радиальном направлении. Преимуществом конструкции является небольшая общая осевая длина, однако в таком случае величина крутящего момента меняется в зависимости от изменения эффективного диаметра катушки, на которую наматывается тяговое средство.
Независимо от особенностей конструкции основной диаметр зоны намотки составляет от 0,3 м до 2 м, преимущественно от 0,7 м до 1,2 м, причем, если зона намотки цилиндрическая, указанная величина является ее диаметром, а если зона намотки щелевидная и протягивается радиально, указанная величина является наименьшим ее диаметром.
Кроме того, предполагается, что диаметр цилиндрической зоны движения может составлять от 0,3 м до 2 м, преимущественно, от 0,7 м до 1,2 м, причем при работе к величине диаметра необходимо добавить толщину намотанного приводного средства в соответствующий момент времени и на основании полученных данных высчитать величину эффективного диаметра.
Приводное средство предпочтительно представляет собой стальной ремень шириной 5-50 мм и толщиной 0,05-0,5 мм.
На цилиндрической зоне движения намоточного барабана также возможно установить ремнеобразный страховочный элемент, например тот же стальной ремень, который можно либо наматывать, либо сматывать с приводного барабана одновременно с приводным средством. Если приводное средство, либо страховочный элемент повреждается или разрывается, можно использовать тот элемент, который остался без повреждений.
Предполагается, что имеется связанное с приводным барабаном самозапирающееся устройство и/или два тормоза, работающие автономно.
В частности, предполагается, что намоточный барабан соединен с торсионной пружиной натяжения, которая подавляет смещение в направлении, противоположном направлению вращения, которая обеспечивает натяжение как минимум одного тягового средства. Такая схема позволяет избежать ситуации, при которой по мере ослабления тягового средства натяжение тягового средства, намотанного на намоточный барабан, также ослабевает и нежелательным образом пропадает в намоточном барабане и приводной зоне.
Задача изобретения также решается с помощью устройства для подъема декораций с множеством приводных агрегатов, которые соответствуют изобретению и которые могут быть расположены аксиально смежно по оси с интервалом не более 30 см, либо 25 см, либо 20 см. Конструкция изобретения обеспечивает расположение приводных агрегатов на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга.
Другие преимущества и особенности данного изобретения изложены в нижеследующем описании вариантов осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
на фиг.1 представлен вид в перспективе приводного агрегата в соответствии с изобретением;
на фиг.2 представлен вид сбоку в осевом направлении;
на фиг.3 представлен вид сбоку на подъемник для декораций с приводным устройством в соответствии с изобретением;
на фиг.4 представлена установка приводного агрегата в соответствии с требованиями изобретения в качестве замены управляемого вручную подъемника с противовесами в ряду из множества управляемых вручную подъемников с противовесами.
На фиг.1 представлен вид в перспективе приводного агрегата для подъемника для декораций, являющегося элементом театрального оборудования с намоточным барабаном 2, который вращается по относительной оси вращения 4. Намоточный барабан 2 имеет шесть зон намотки 6, расположенных вплотную друг к другу и предназначенных для отдельных тяговых средств, в частности тяговых канатов 8, которые проходят радиально к оси вращения 4, подобраны в соответствии с зонами намотки щелевидной или цилиндрической формы с базовым диаметром d и отделены друг от друга тонкими перегородками 10. Ширина зазора В каждой из зон намотки 6 соответствует диаметру D поступающего в нее тягового каната (либо ширине тягового ремня) либо незначительно его превышает, так что намотка соответствующего тягового средства в зоне намотки 6 осуществляется беспрепятственно. Для этого конец каждого тягового средства 8 на намоточном барабане крепится к намоточному барабану 2 в основании зоны намотки 6 и в процессе намотки канат накручивается витками радиально один за другим, при этом исключается возможность соскальзывания по оси. Как вариант один или несколько тяговых ремней можно использовать вместо тяговых канатов, выполненных в форме стальных ремней.
Несмотря на то что в указанном примере отдельные тяговые канаты 8 и соответствующие им зоны намотки 6 имеют одинаковый диаметр D либо одинаковую ширину В, возможно использовать канаты с разным диаметром (либо тяговые ремни с разной шириной) в зонах намотки разной ширины, если с их помощью можно добиться определенных целей, таких как получение определенного уровня прочности и/или определенной скорости и схемы намотки.
При использовании тяговых тросов в отличие от описания примера, в котором тяговые средства по спирали наматываются витками радиально один за другим, в результате чего увеличивается их диаметр, также есть возможность наматывания витками одного диаметра, аксиально друг за другом, однако в таком случае общая осевая длина намоточного барабана и приводного агрегата в целом увеличивается. В отдельных случаях это может быть удобно, когда требуется обеспечить одинаковую скорость или схему намотки, т.е. которая не зависела бы от намотанного количества, для каждого оборота намоточного барабана.
Намоточный барабан 2 приводится в движение ленточным приводным средством 12, которое может быть выполнено как стальная лента. Приводное средство 12 поступает в цилиндрическую приводную зону 14 намоточного барабана 2, оконечная часть приводного средства 12 прикреплена к намоточному барабану 2 сбоку. Приводное средство 12 проходит через поддерживающий ролик 16 и поступает на приводной барабан 18, который в принципе может вращаться вручную либо с помощью двигателя, а на приведенном изображении он может вращаться с помощью редукторного двигателя 20 в направлении наматывания либо сматывания.
Редукторный двигатель 20 может быть оборудован механизмом динамической, либо другой самоблокировки, например червячным приводом, или он может быть дополнительно или альтернативно снабжен двумя тормозами, действующими независимо друг от друга.
В дополнение к приводным средствам 12, приводной агрегат имеет ленточный страховочный элемент 24, который, как и приводные средства 12, поступает в приводную зону 14 намоточного барабана 2 и крепится к нему сбоку. Страховочный элемент 24 используется в случае неисправности, разрыва и других подобных ситуаций, которые могут произойти с приводным средством 12, препятствует бесконтрольной размотке тягового средства 8. Страховочный элемент 24 расположен над пружинистым поддерживающим роликом 26, который обеспечивает натяжение страховочного элемента 24, к приводному барабану 18, к которому прикреплена его оконечная часть, как и в случае с приводным средством 12, и на который он наматывается во время вращения приводного барабана 18 одновременно и с той же скоростью, что и приводное средство 12.
На фиг.2 представлено схематическое изображение боковой проекции приводного агрегата в осевом направлении, на котором видна радиальная высота Т зон намотки 6 для тягового средства 8, которая в приведенном примере составляет около 25% от радиуса (0.5 DA) приводной зоны 14, но заданная зона, в свою очередь, может быть больше или меньше, составляя, например, до 10%, 20%, 30%, 50% либо 75% от радиуса приводной зоны 14. Базовый диаметр d зон намотки 6 задается аналогичным образом.
На фиг.3 показано схематическое изображение боковой проекции подъемника для декораций, оснащенного приводным средством 8, причем тяговое средство 8 направляется стационарными поддерживающими роликами 28 с поддержкой несущего стержня 30.
На фиг.4 показан вид в плане в поперечном направлении относительно оси вращения намоточного барабана для комплекта из нескольких подъемных кранов для декораций, три из которых 32 управляются вручную с противовесами 34, и подъемника для декораций, расположенного между двумя подъемниками для противовесов, управляемыми вручную, и оборудованного приводным агрегатом в соответствии с изобретением. Благодаря небольшой общей осевой длине такой подъемник легко умещается между двумя подъемниками для противовесов, управляемыми вручную.
Позиционные обозначения
2 - намоточный барабан
4 - ось вращения
6 - зона намотки
8 - тяговое средство (тяговый канат)
10 - перегородка
12 - приводное средство
14 - приводная зона
16 - поддерживающий ролик
18 - приводной барабан
20 - редукторный двигатель
24 - страховочный элемент
26, 28 - поддерживающий ролик
30 - несущий стержень
32 - подъемник для противовеса, управляемый вручную
34 - противовес
D - диаметр (ширина) элемента 8
В - ширина (элемента 6)
Т - радиальная высота (элемента 6)
d - базовый диаметр (элемента 6)
DA - диаметр (элемента 14)
1. Приводной агрегат для как минимум одного тягового средства (8), содержащий намоточный барабан (2), имеющий по меньшей мере одну зону намотки (6), на которую поступает тяговое средство (8) с возможностью наматывания либо разматывания, отличающийся тем, что в осевом направлении по соседству с зоной намотки (6) имеется цилиндрическая приводная зона (14), расположенная на намоточном барабане (2), куда принимается ремнеобразное приводное средство (12), которое может наматываться на намоточный барабан (2) или разматываться с намоточного барабана (2), вращающийся приводной барабан (18) расположен так, что приводное средство (12) может наматываться на приводной барабан (18), создавая при работе крутящий момент, действующий на намоточный барабан (2), или приводное средство (12) может разматываться с приводного барабана (18), освобождая намоточный барабан (2), при этом первый конец приводного средства (12) закреплен на приводном барабане (18), а второй конец приводного средства (12) закреплен на намоточном барабане (2).
2. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что в намоточном барабане (2) имеется как минимум одна цилиндрическая зона намотки (6), в которой несколько витков тягового средства (8) наматывается аксиально бок о бок.
3. Приводной агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что намоточный барабан (2) имеет по меньшей мере одну расположенную радиально щелевидную зону намотки (6) с осевой шириной (В), равную или незначительно превышающую диаметр (D) или ширину тягового средства (8); для нескольких витков тягового средства (8), укладываемых один на другой в радиальном направлении.
4. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что базовый диаметр (d) его зоны намотки (6) составляет от 0,3 м до 2 м и преимущественно от 0,7 м до 1,2 м.
5. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая приводная зона (14) имеет диаметр (DA) его цилиндрической приводной зоны (14) от 0,3 м до 2 м, предпочтительно от 0,7 м до 1,2 м.
6. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что приводное средство (12) представляет собой стальную ленту шириной 5-50 мм и толщиной 0,05-0,5 мм.
7. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что в цилиндрической приводной зоне (14) намоточного барабана (2) установлен ленточный страховочный элемент (24), наматываемый либо сматываемый с приводного барабана (18) одновременно с приводным средством (12).
8. Приводной агрегат по п.1 , отличающийся тем, что его приводной барабан (18) оснащен самоблокирующимся устройством и/или двумя тормозами, которые работают независимо друг от друга.
9. Приводной агрегат по п.1, отличающийся тем, что его намоточный барабан (2) соединен с торсионной пружиной натяжения, которая смещает намоточный барабан (2) в направлении, противоположном направлению вращения, которая обеспечивает натяжение как минимум одного тягового средства (8).
10. Подъемник для декораций, отличающийся тем, что множество приводных агрегатов, указанных в любом из предыдущих пунктов, расположены бок о бок по оси, в частности с интервалом не более 30 см, 25 см либо 20 см.
