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Schwebelift mit Förderseil und Hubseil.
Die Erfindung ist eine Weiterbildung des bereits bekannten Schwebeliftes, bestehend aus einem von einem Fahrantrieb angetriebenen Förderseil, das in zwei Strängen zwischen hochgelagerten Stützscheiben geführt ist, und dessen beide Enden in dem unteren Strange durch einen Rahmen gelenkig miteinander und dem Förderkorb der Nutzlast verbunden sind, wobei der obere Strang unmittelbar von Stützscheibe zu Stützscheibe verläuft.
Der Schwebelift dient den gleichen Zwecken wie die üblichen Kabelkrane und Luftseilbahnen, bei denen die Last an einem Radgestell hängt, das auf einem straff gespannten Tragseil hin-und hergefahren wird. Der Schwebelift unterscheidet sich vom üblichen Kabelkran dadurch, dass er infolge des grossen Durchhanges des Rahmens bei kleinerem Seilquerschnitt eine grössere Last trägt.
Die Erfindung besteht nun darin, dass der obere Strang des Förderseiles unter einem, im Rahmen gelagerten grossen Rade durchgeführt ist, dessen Durchmesser mindestens gleich dem notwendigen Durchmesser der Stützscheiben ist. Erfindungsgemäss ist ausserdem mindestens ein, durch einen Hubantrieb bewegbares Hubseil vorgesehen, das zwischen den Stützscheibe und dem Rahmen in ähnlicher Richtung wie das Förderseil verläuft. Vom Rahmen zum Förderkorb der Nutzlast ist das Hubseil über Seilrollen geführt, die im Rahmen unterhalb der Gelenke des Förderseiles gelagert sind und einen so grossen Abstand voneinander haben, dass die Seilstränge des Hubseiles zwischen Rahmen und Förderkorb schräg gegen die Lotrechte verlaufen.
In der Zeichnung sind schematisch drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 stellt einen Schwebelift dar, bei dem der Förderkorb als Kippkübel ausgebildet ist.
Das Förderseil 1 ist in zwei Strängen über die Stützscheiben 2 zum Fahrantrieb 7 (mit Treibscheibe oder Trommel) geführt. Die beiden Enden des Förderseiles 1 sind im unteren Strang durch die Gelenke 3 mit dem Rahmen 4 verbunden. Der obere Strang des Förderseiles 1 läuft unter dem im Rahmen 4 gelagerten grossen Rade 6 durch. Der Durchhang des Rahmens 4 gegenüber den Stützscheiben 2 ist so gross, dass das Rad 6 über einen Teil seines Umfanges vom Förderseil 1 umschlungen wird.
Das rechte Ende des Hubseiles 9 ist bei 13 neben der rechten Stützscheibe 2 befestigt. Es verläuft zum Rahmen 4 und von dort zur linken Stützscheibe 10 in ähnlicher Richtung wie das Förderseil 1. Das linke Ende des Hubseiles 9 ist auf die Hubtrommel 8 aufgewickelt. Zwischen den Seilrollen 11, die unter den Gelenken 3 im Rahmen 4 gelagert sind und der Rolle 12, an der der Kippkübel 5 hängt, verlaufen die Seilstränge 9 schräg gegen die Lotrechte.
Beim leeren Kübel liegt sein Schwerpunkt unter, beim beladenen Kübel über seiner Drehachse 14, wobei der beladene Kübel durch eine Klinke verriegelt ist, die beim Aufkippen des geleerten Kübels selbsttätig einschnappt und beim Aufsetzen des beladenen Kübels auf den Boden selbsttätig ausgelöst wird, worauf der Kübel seine Ladung auskippt.
In Fig. 1 liegt das Hubseil 9 fest. Bei der Fahrt des Rahmens 4 laufen die Seilrollen 11 unter dem Hubseil 9 und die Rolle 12 über dem Hubseil 9.
Fig. 2 zeigt einen Schwebelift für die Beförderung von Personen und Fuhrwerken, bei dem der Fahrkorb an zwei umlaufenden Hubseilen 9 hängt. Das Hubseil ist doppelt. Auch das Förderseil kann doppelt sein. Die Führung des Förderseiles 1 ist die gleiche wie in Fig. 1.
Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, dass das Hubseil 9 nicht festliegt, sondern mit umläuft. Die beiden Enden des Hubseiles 9 sind in dem Gelenk 16 mit dem Förderkorb 5 verbunden. Die beiden Stränge des Hubseiles 9 verlaufen vom Gelenk 16 schräg aufwärts zu den Seilrollen 11, die im
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Rahmen 4 gelagert sind, und von dort zu den Stützscheiben 10 in ähnlicher Richtung wie das Förderseil 1.
Der obere Strang des Hubseiles 9 ist unter dem grossen Rade 15 durchgeführt, das im Rahmen 4 gelagert ist. Das Hubseil 9 ist ferner über die Spannscheibe 17 geführt. Darunter hängt die Scheibe 18, über die das Seil 19 geführt ist, das mit dem linken Ende auf die Hubtrommel 8 aufgewickelt und mit dem rechten Ende an dem Sicherungsgewicht 20 befestigt ist. Das Sicherungsgewicht 20 ruht in der Regel auf dem Boden auf. Nur bei Überlastung des Förderkorbes 5 wird beim Anfahren der Hubmaschine nicht der Förderkorb 5, sondern das Sicherungsgewicht 20 angehoben. Dadurch wird die Hubmaschine abgeschaltet und ihre Bremse zum Einfallen gebracht. Bei Überlastung des Förderkorbes 5 kann somit das Förderspiel überhaupt nicht beginnen.
Fig. 3 stellt eine Einrichtung für Greiferbetrieb dar, die zusammen mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung verwendet wird. In Fig. 1 wird der Kippkübel 6 durch einen Greifer ersetzt.
Diese Einrichtung weist ein Schliessseil 21 und einen Flaschenzug 22 zur Betätigung des am Rahmen 4 hängenden Greifers auf. Auf die Hubtrommel 8 wird das Seil 28 aufgewickelt. Das Seil 28 ist über eine Scheibe 27 geführt, die an der Spannscheibe M hängt. Am Ende des Seiles 28 befindet sich eine Scheibe 29, über die das Seil 30 gelegt ist. Das Seil 30 ist mit dem einen Ende am Sicherungsgewicht 31 befestigt, während das andere Ende auf die Sehliesstrommel 32 aufgewickelt wird. Durch Drehung der Schliesstrommel 32 wird die Länge des Schliessseiles 21 im Flaschenzug 22 verändert.
Die beiden Enden des Schliessseiles 21 sind im Gelenk 26 mit dem Rahmen 4 verbunden. Zwischen Flaschenzug 22 und Rahmen 4 verlaufen die Stränge des Sehliessseiles 21 geneigt gegen die Lotrechte.
Zwischen Rahmen 4 und Stützscheibe 24 verlaufen die unteren Stränge des Schliessseiles 21 in ähnlicher Richtung wie das Förderseil 1.
Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung ist nun derart mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung verbunden, dass das Förderseil 1 und das Hubseil 9 mit ihren zugehörigen Scheiben doppelt vorhanden sind. Die Hubseile 9 dienen als Halteseile für den Greifer. Das Schliessseil läuft in der Mittelebene zwischen den beiden Förderseilen und den beiden Hubseilen der Fig. 1. Auf die Hubtrommel werden das Seil 28 und die beiden Halteseile 9 aufgewickelt. Durch Drehen der Hubtrommel 8 wird der Greifer gehoben und gesenkt. Durch Drehen der Schliesstrommel 32 wird die Länge des Schliessseiles 21 gegenüber der Länge der Halteseile 9 verändert und dadurch der Greifer in bekannter Weise geöffnet und geschlossen.
Das Seildifferential zwischen Hubtrommel 8, Spannscheibe 25, Sehliesstrommel 32 kann durch ein Differentialgetriebe bekannter Bauweise zwischen Fahrtrommel, Hubtrommel und Schliesstrommel ersetzt werden.
Der erste grosse Vorteil der Erfindung liegt in der grossen Tragfähigkeit.
Die Erhöhung der Tragfähigkeit beruht darauf, dass der obere Seilstrang des Förderseiles 1 zum Tragen herangezogen wird dadurch, dass dieser obere Strang unter dem im Rahmen 4 gelagerten grossen Rade 6 durchgeführt ist.
Derartige Anordnungen sind bekannt mit kleinen Rädern ähnlich den kleinen Rädern, die in den
Radgestelle bei den üblichen Kabelkranen und Luftseilbahnen mit festliegendem Tragseil gebräuchlich sind. Dabei findet aber zwischen Rad und Tragseil Punktberührung statt ebenso wie zwischen Eisenbahnrad und Schiene. Der Krümmungshalbmesser des Seiles ist viel grösser als der Halbmesser des kleinen Rades, deshalb darf der Knick im Tragseil unter dem kleinen Rade nur einen kleinen Winkel (etwa 1 bis 1% 0) erhalten. Infolgedessen können derartige Anlegen nur einen geringen Durchhang des Tragseiles erhalten, und das Verhältnis der Nutzlast zur Seilkraft wird klein.
Bei der Erfindung dagegen erhält das Rad 6 mindestens den Durchmesser, der auch für die Stütz- scheiben 2 notwendig ist. Bei der Erfindung wird somit das Rad 6 über einen Teil seines Umfanges vom Förderseil 1 umschlungen, und die Grösse des Umschlingungswinkels ist für die Biegungsspannung des Förderseiles gleichgültig. Infolgedessen ist bei der Erfindung ein grosser Durchhang des Rahmens 4 gegenüber den Stützscheiben 2 möglich.
Je grösser aber der Durchhang, um so grösser ist bei gleichem Seilquerschnitt die Last, die an den
Rahmen 4 angehängt werden kann. Durch die Verteilung des erforderlichen Seilquerschnittes auf mehrere
Seilstränge gelingt es ferner auch bei sehr grossen Lasten die Seildicken und die Drahtdicken im Seil so weit herabzusetzen, dass, für die Räder und Seilscheiben praktisch brauchbare Abmessungen heraus- kommen. Dabei übernehmen die Hubseile, deren Stränge zwischen Rahmen und Stützscheiben in ähnlicher Richtung wie die Förderseile verlaufen, einen Teil des Förderkorbgewichtes und entlasten nun diesen Teil des Förderseils.
Aus dem grossen Durchhang ergibt sich der weitere Vorteil, dass ein frei spielendes Spanngewicht im Förderseil 1 nicht nötig ist, sondern durch das ruhende Sicherungsgewicht am Hubseilantrieb ersetzt werden kann.
Bei den üblichen Kabelkranen und Luftseilbahnen mit ihrem geringen Durchhang kann dagegen das frei spielende Spanngewicht nicht entbehrt werden. Es muss vorhanden sein, um eine Überlastung des Tragseiles zu verhindern. Daraus ergibt sich bei den üblichen Kabelkranen der Nachteil, dass beim
Entladen des Förderkorbes das Spanngewicht das Tragseil stramm zieht und den in der Entleerung begriffenen Förderkorb in die Höhe schnellt. Die für die Arbeiter gefährlichen Vertikalschwingungen
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des Förderkorbes beim Entladen sind die Ursache, weshalb man die üblichen Kabelkrane für Talsperrenbauten und ähnliche Aufgaben nicht mehr gerne benutzt, sondern durch andere Fördereinrichtungen ersetzt.
Bei der Erfindung dagegen kann der Rahmen 4 Vertikalbewegungen nur machen in dem Masse, das sich aus der Änderung der Sehnenlänge des unter seinem Eigengewicht durchhängenden Förderseiles 1 ergibt.
Dieses Mass ist sehr klein, jedenfalls kleiner als die Nachgiebigkeit des unter seinem Eigengewicht durchhängenden Hubseiles.
Bei der Erfindung sind daher die möglichen Änderungen der Seilkraft im Förderseil infolge einer Änderung des Durchhanges des Rahmens so klein, dass ihre Begrenzung durch ein frei spielendes Spanngewicht unnötig ist.
Aus dem Umstande, dass ein frei spielendes Spanngewicht im Förderseil 1 bei der Erfindung entbehrlich und deshalb nicht vorhanden ist, ergibt sich somit der zweite grosse Vorteil der Erfindung, dass beim Entladen des Förderkorbes 5 (Fig. 2) oder beimAuskippen des Kippkübels 5 (Fig. 1) oder beim Entleeren des Greifers zu Fig. 1 und 3 Vertikalschwingungen des Fahrkorbes oder des Kübels oder des Greifers überhaupt nicht entstehen. Wie die Modellversuch bestätigen, können der Kippkübel und der Greifer frei in der Luft schwebend entleert werden ohne dass Vertikalschwingungen bei ihnen auftreten.
Das ist beim üblichen Kabelkran nicht möglich.
Der dritte grosse Vorteil der Erfindung liegt in der Vermeidung von Schwingungen des Förderkorbes in der Richtung der Fahrt. Infolgedessen kann der Förderkorb mit einer hohen Geschwindigkeit befördert werden. Dieser Vorteil wird durch die schräge Führung der Hubseile zwischen Rahmen und Förderkorb in der Anordnung der Fig. 2 vollkommen, in der Anordnung der Fig. 1 in einer für Lastenförderung ausreichenden Weise erreicht, was durch die Modellversuch bestätigt wird.
Wenn der Förderkorb 5 in Fig. 2 in der Mitte zwischen den Rollen 11 hängt, so haben beide schrägen Seilstränge 9 zwischen Fahrkorb und Rahmen die gleiche Seilkraft.
Wird aber der Förderkorb aus der Mitte nach links verschoben, so erhält der linke Seilstrang 9 eine grössere, der rechte Seilstrang 9 eine kleinere Seilkraft. Das ist aber nur insoweit möglich, als der Unterschied dieser beiden Seilkräfte den Bewegungswiderstand der Seilscheiben (Aehslagerreibung, Seilbiegungswiderstand, Beschleunigungskraft) nicht überschreitet. Dieser Bewegungswiderstand ist aber klein im Verhältnis zur Seilkraft des Seiles 9.
Wird der Unterschied der Seilkräfte 9 grösser, so folgt das Seil der grösseren Kraft, und der Förderkorb bewegt sich wieder in der Richtung nach der Mittellage zwischen den Rollen 11.
Wenn der Fahrantrieb das Förderseil antreibt und damit den Rahmen 4 bewegt, so kommt der Förderkorb mit dem Hubseil von selbst mit, weil der Förderkorb sich nur wenig aus der Mittellage zwischen den Rollen 11 entfernen kann.
Anderseits aber ist der Bewegungswiderstand der Seilscheiben gross genug, um eine beginnende Schwingung des Förderkorbes, die durch ruckweise Anfahrt oder ruckweise Bremsung veranlasst werden könnte, in einer einzigen Schwingung abzudämpfen.
Auch bei der Anordnung der Fig. 1 hat der Förderkorb 5 das Bestreben, in der Mitte zwischen den Rollen 11 zu bleiben. Die Dämpfung einer beginnenden Schwingung des Förderkorbes durch den Widerstand der leicht gebremsten Rolle 12 ist nicht so vollkommen wie bei Fig. 2, aber für Lastenförde-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schwebelift mit mindestens einem von einem Fahrantrieb bewegten Förderseil, das in zwei Strängen zwischen hochgelagerten Stützscheiben verläuft und mit seinen beiden Enden in dem einen Strang durch Gelenke mit einem Rahmen verbunden ist, an dem der Förderkorb hängt, gekennzeichnet dadurch, dass der andere Strang des Förderseiles (1) unter einem im Rahmen (4) gelagerten grossen Rade (6) durchläuft, dessen Durchmesser mindestens gleich dem notwendigen Durchmesser der Stützscheiben ist (2), und dass mindestens ein von einem Hubantrieb (8) bewegbares Hubseil (9) vorhanden ist, das zwischen den Stützscheiben (2) und dem Rahmen (4) in ähnlicher Richtung wie das Förderseil (1)
verläuft und vom Rahmen (4) zum Förderkorb (5) über Seilrollen (11) geführt ist, die im Rahmen (4) unterhalb der Gelenke (3) des Förderseiles (1) gelagert sind, wobei der Mittelpunktabstand dieser Seilrollen (11) so gross gewählt ist, dass die Seilstränge des Hubseiles (9) in der Richtung vom Förderkorb (5) zum Rahmen (4) auseinanderlaufen, um unzulässige Schwingungen des Förderkorbes (5) in der Richtung der Fahrt zu verhindern.