CN102186760B - 挡箍 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挡箍，用于将诸如为挂钩、吊钩或吊环的吊具与凸缘连接起来，特别是与风力发电机的塔元件的凸缘连接起来，其中，所述挡箍(1)具有两个固定区段(3a、3b)，这两个固定区段彼此间以距离(D)设置，并且分别具有将挡箍(1)安装在凸缘上的支撑面(3c)以及阻挡区段(4)；其中，阻挡区段(4)由两个与固定区段(3a、3b)固定相连并立于固定区段上的支撑区段(7a、7b)和由支撑区段承载的并与支撑区段固定相连的中间区段(6)构成，阻挡区段(4)通过至支撑面(3c)的平面(E)的间距(Y)而桥连固定区段(3a、3b)之间的间距(D)；而且其中，从挡箍(1)的远离支撑面(3c)一侧的俯视图观察，阻挡区段(1)的中间区段(6)的中间线(M)设置于固定区段(3)的包裹体(U)以外。本发明的挡箍可以廉价地制造并且尽管重量降低仍确保了高的使用安全性。

Description

挡箍
技术领域
本发明涉及一种挡箍，用于将吊具与凸缘连接起来，其中特别是指与风力发电机的塔元件的凸缘连接起来。在此典型地，挂钩、吊钩、吊环或类似装置被用作待与挡箍连接的吊具，通过这些吊具，能够使载体工具、例如绳、缆或带可松动地与挡箍相连。
背景技术
现代风力发电机的承载转子轮毂的钢塔通常由数个事先制成的、中空圆柱状的塔元件组成。在该塔元件的底端和顶端通常形成朝向向内的凸缘。在该凸缘中，以规律的间隔形成通孔，这些通孔在装配状态下与最近的更高或最近的更低的设置的塔元件的所对应凸缘的通孔对齐。然后通过这些通孔插入螺栓，以使塔元件彼此连接。
现在，风力发电机以超过100m的轮毂高度进行制造，由此使壁厚为20mm至40mm的管状塔元件轻易实现高达两位数的吨位范围。
预先制成的塔元件的直径通常明显小于其长度。因此该塔元件平放式地运送至待建风力发电机的现场。因此，在风力发电机现场，不仅凭借适宜的起重机将塔元件从用于运输的载重汽车或船上抬起并转移至其最终位置上，而且还额外地从水平设置转为垂直设置，以使塔元件在基座上或在已经放置好的塔元件上放下来。
为了以常规起重设备实现这一点，通常在塔元件的凸缘上以在此所述的方式固定挡箍。在此，通常使用存在于凸缘中的通孔。
对于挡箍，对它的负载能力和使用特性提出了高要求。也就是说，它不仅需要具有足够的负载能力并需要能够承受恶劣的使用条件，而且它必须实现塔元件与在工地上使用的简单辅助设备的精确设置。同时，必须如此设计，使工地上人员被伤害的危险降至最小。
对于塔元件的抬起和设置，通常在位于塔元件上端的顶部凸缘上需要四个阻挡元件，并在位于塔元件下端的底部凸缘上需要两个阻挡元件。四个对应于顶部凸缘的阻挡元件以均匀的角度间隔分布在顶部凸缘的周边上，并在那里如此旋拧，以使上方的两个阻挡元件和下方的两个阻挡元件在还平放着的塔元件上各自大体上位于同一高度。
两个对应于底部凸缘的阻挡元件在平放着的塔元件上分别在中间线之上以一定间距彼此拧上，该间距足够大，以使塔元件在从各自的运输机上抬起和竖起的过程中保持在相对于塔元件的纵轴稳定的位置上。
为竖起塔元件，在平放的塔元件上、于两个顶部凸缘的位于上方的阻挡元件上例如通过各一个挂钩而阻挡住承载绳的第一端。然后使每根绳通过绳卷引入，该绳卷悬挂在第一个起重机的吊钩上，并且用绳的另一端再次通过适宜的吊具与各自位于对应的上方阻挡元件之下的下方阻挡元件相连。
以可以相比较的方式，底部凸缘的两个阻挡元件通过一根绳与第二起重机的吊钩相连。
为竖起塔元件，使该塔元件在维持它的水平设置的条件下由两台起重机首先均匀抬起，直至达到足够的底部空余。然后，塔元件的对应于顶部凸缘的一端在更大程度上抬起，从而使塔元件连续地过渡至垂直设置。在此，绳卷确保了，在每个时间点，力在绳体上均匀地引至所有四个拧在顶部凸缘上的阻挡元件，而安装在底部凸缘上的阻挡元件用作支座。
一旦塔元件垂直设置，那么对应于底部凸缘的承载工具卸载，而且相应的阻挡元件可以拆卸掉。在这种情况下，塔元件仅仅挂在四个拧在顶部凸缘上的阻挡元件上。在从底部凸缘去除阻挡元件之后，塔元件可以摆入预定的最终位置，并在那里与底座或已经存在的塔元件相互拧上。
在竖立过程中，各自使用的承载工具(绳、带)承受巨大的负载。因此，它不仅要接受塔元件的负载，而且相对于起重机的绳卷还能运动。特别是在对应于待竖立塔元件的底部凸缘的承载工具中，还有着这样的危险，即该承载工具在竖立过程中受到拉扯并经过塔的相对尖锐的外边缘。由于在竖立过程中不可避免的发生的相对运动，在承载工具的相关区域通过摩擦导致了巨大的磨损。这个过程可能极快速发生，以至于承载工具不能再使用。由于这样的原因有这样的规定，即用于在凸缘上阻挡承载工具所使用的阻挡元件必须如此引导各个承载工具，即避免在塔元件的外边缘上产生摩擦。
用实践中已知的“凸缘-环支架”可以满足这些要求。已知的凸缘-环支架由平板状固定区段以及可摆动地设置在固定区段上的环形元件组成，固定区段设置有用于拧在各个塔的凸缘上的开口。
在环形元件上，在已知的凸缘支架上呈切线地焊接上两个共轴设置的螺栓，这两个螺栓位于固定区段的相应的支架开口内，并因此限定住环形元件的摆动轴。在此，支架开口基于其固定开口如此设置在固定区段的轴向侧上，即在各自塔元件的凸缘上装配凸缘-环支架时，摆动轴设置于塔元件周边之外。以这种方式确保了，承载工具在塔元件摆动时分别如此引导，即，使承载工具不接触塔元件的边缘。
然而，已知的凸缘环支架由于它繁琐的设计而制造成本昂贵。对此必须设计得足够坚固，以在实际使用过程中在负载下具有足够的安全性。这导致大的重量，使在工地上的手工操作十分费力。
发明内容
以此为背景，本发明的目的在于，提供一种可以廉价制造的阻挡元件，其中尽管重量降低，仍保证了足够高的使用安全性。
通过权利要求1实现了本发明的目的。本技术方案的有利的设计在权利要求1的从属权利要求中给出。
本发明的挡箍具有两个固定区段，如前述现有技术所述，通过该两个固定区段，挡箍可以拧在各自的凸缘上。另外，固定区段具有支撑面，该支撑面通常是平的并且用于使挡箍贴靠在各自的凸缘上。
本发明的挡箍的固定区段相互设置为具有一定间隔，其中在固定区段之间存在阻挡区段，该阻挡区段桥连固定区段之间的距离。
在此，阻挡区段由两个分别与固定区段固定相连的、并竖立于固定区段上的支撑区段以及一个由支撑区段承载的、并与支撑区段固定相连的中间区段构成，从而阻挡区段以到支撑面平面的距离而使位于固定区段之间的间距过紧。
在此，本发明的挡箍的功能实质性地在于，在从挡箍的远离支撑面一侧观察的俯视图中，阻挡区段的中间区段的中间线设置在固定区段的包裹体以外。以这种方式，在实际使用中与本发明的挡箍相连的承载工具始终如此引导，即使承载工具从侧面在待抬起零件上延伸。在此，阻挡区段的中间区段的中间线位于固定区段的包裹体之外越远，不发生承载工具损伤的安全性就越大。
相应地，在本发明的一个在实践中特别值得使用的设计方案中，在从挡箍的远离支撑面一侧观察的俯视图中，阻挡区段的中间区段全部设置在固定区段的包裹体以外。当各个承载工具直接地、即没有中间连接的吊具而咬合在挡箍上时，本发明的该设计方案特别有利。
本发明的挡箍具有特别能够简单制造的结构。在此，无需更大的耗费，可以在挡箍的阻挡区段的区域上提供如此足够的空间，以使每种类型适宜的吊具(例如挂钩、吊钩、吊环)都能够在那里以简单的方式、以必要的可动性来进行安装。在此，不需要特别额外的组件。
换言之，本发明的挡箍的特征在于，它的单个区段固定地且不可拆卸地彼此相连。这个一件式特性允许了，本发明的挡箍一件式地、例如通过锻造制成。
至少使阻挡区段的内侧尖拱状地彼此相通，所述内侧对应于由阻挡区段的支撑区段侧面限定的空间，通过这种方式实现了，各个与挡箍共同作用的吊具、或各个者直接咬合在挡箍上的承载工具在负载下自动地到达为待处理的承载任务而优化的、在阻挡区段的中间区段上的位置。另外，本发明的挡箍的阻挡区段可以如此构建，即支撑区段的内侧呈倒V形彼此相通。
与本发明的挡箍共同作用的吊具、或者直接与挡箍相连的承载工具在负载下处于各自的理想位置，这一点可以由此得到支持，即支撑区段的内侧彼此相接的区域以槽的形式修圆。在此，特别有利于实践的是槽的修圆半径，该修圆半径只是稍微大于各个阻挡元件的半径。因此，各自存在的槽的修圆半径例如对应于标准挂钩的外径，从而使绝大多数的实践中使用的挂钩能够理想地与本发明的挡箍相互作用。
各个吊具的、或者直接与本发明的挡箍共同作用的承载工具的理想位置能够由此得到支持，即从由阻挡区段侧面界定的空间出发、在中间区段中形成槽状凹槽，该凹槽形成用于吊具的位置。在此，当该凹槽至少从阻挡元件的一侧延伸到中间区段的自由顶侧时，所涉及的凹槽可以特别根据限定摆动轴的定位形式而形成。以这种方式可以实现，各个挡箍或承载工具还在围绕中间区段的转向区域上限定性地导引。
支撑区段的宽度由分别对应于它们的固定区段出发在中间区段方向上减小，通过这种方式可以实现，在实际应用中，作用于挡箍的拉力在鉴于负载状态的优化设置中而被传导至挡箍中。当支撑区段朝着中间区段方向变窄时，一定份额的拉力在凸缘方向得到确保，即，使力主要传导经过中间区段，而且承载工具在挡箍上不会滑动。此外，根据本发明的挡箍以这种方式在重量减小的情况下特别好地匹配于在实践中出现的负载条件下的支撑区段上的应力曲线。
在从支撑区段至中间区段的过渡区域，可以同样在支撑区段中成型有凹槽，从而使支撑区段的宽度在至中间区段的过渡区域上对应于中间区段的宽度。以这种方式可以确保，当吊具紧靠中间区段时，吊具在它的轴向延伸方向可以摆向固定区段。为了这个目的，可以在支撑区段至中间区段的至少一个过渡区域中，从由阻挡区段侧面限定的空间出发形成槽状凹槽。当凹槽延伸到各个支撑区段的外侧时，可以实现各个吊具在由本发明的挡箍的阻挡区段限定的开口之中的理想的可动性。
当挡箍镜面对称地形成为一个平面，该平面垂直于固定区段的支撑面而设置时，则在同时具有特别多方面的使用性的条件下还实现本发明的挡箍的特别简单的构造。
基本上，可以考虑本发明挡箍在各个凸缘上的任意固定方式，该固定足够结实，以接受在抬起和设置过程中出现的负载。当另外使用位于各个待输送的零件上的通孔时，该固定可以特别简单地实现。当该通孔如在风力发电机的塔的凸缘上具有常规螺栓开口的尺寸时，这一点特别成立。在这种情况下，本发明的挡箍的简单螺栓固定可以由此实现，即在固定区段中成型有垂直于支撑面设置的通孔。当以不同间距设置待传输负载的通孔时，在此，这些通孔的至少一个优选形成为长孔，以使挡箍的各个通孔、和待传输的负载的各个通孔以简单的方式彼此覆盖。以这种方式不仅可以均衡允许误差，而且本发明的挡箍可以在不变的尺寸下用于大量的不同零件。由此实现了，一个固定区段的长孔与数个凸缘上的钻孔相覆盖，而且以多于一个螺栓而拧紧。由此可以明显降低各个螺栓的负载。
将各个通孔设置为圆拱状，如在风力发电机的塔的凸缘的开口处的情况，当长孔形成为拱状结构时，证明是有利的。当两个固定区段具有一个拱状长孔、而长孔的中间线设置在共有的拱状结构之上时，根据本发明设计的挡箍具有特别多样的用途。由此实现了，以数个凸缘的钻孔将一个固定区段的长孔加以覆盖，并将多于一个螺栓拧上。由此，明显降低了各个螺栓的负载。然而还可以有目的地进行替换，即，使本发明的挡箍的固定区段的长孔的中间线所贴靠的拱状结构以不同程度弯曲，从而使同样的挡箍可以用于具有不同的孔直径的凸缘。
特别地，当平面式支撑区段的宽度大于或等于圆周区段的长度时，该圆周区段由支撑区段的内表面所包围的角度以及修圆半径构成，那么，用于阻挡承载工具的挂钩能够在支架区段上展开。
附图说明
下面，凭借表明实施例的附图进一步阐明本发明。附图中：
图1示出了挡箍的立体图；
图2示出了挡箍的俯视图；
图3示出了挡箍的在图2中示出的方向A的侧视图；
图4示出了挡箍的在图2中示出的方向B的侧视图。
附图标记说明
1挡箍
3a、3b固定区段
3c固定区段3a、3b的支撑面
4阻挡区段
5a、5b固定元件3a、3b的长孔开口
5c长孔开口5a、5b的边缘区域
6阻挡区段4的中间区段
6a、6b中间区段6的侧面
7a、7b阻挡区段4的支撑区段
7c、7d支撑区段7a、7b的内侧
8凹槽
8a凹槽8的区段
9a、9b槽
BB固定区段5a、5b(3a、3b)的宽度
BM中间区段6的宽度
D固定区段3a、3b之间的距离
E阻挡元件1的支撑面3c的平面
MB固定区段3a、3b的中间线
MK中心圆
MM固定区段5a、5b(3a、3b)的中间线
Q负载
R中心圆MK的半径
T由阻挡区段4侧面限定的空间
U固定区段的包裹体
X俯视图中中间线MM至中间线MB的距离
Y中间区段6至挡箍1的支撑面3c的平面E的距离
具体实施方式
挡箍1在锻造技术上一件式地制成。它具有两个以距离D彼此间隔设置的固定区段3a、3b以及一个阻挡区段4，该阻挡区段桥式地过紧连接固定区段3a、3b之间的间距D。
从俯视图观察(图2)，固定区段3a、3b分别在纵向上设有轻微弧度。在此，固定区段3a、3b的中间线MB的弧度对应在此没有示出的环形凸缘的中心圆MK的半径R，挡箍1应当装配在该环形凸缘上。同样在此没有示出的、以规律的角间距分布设置的通孔的中点位于中心圆MK上，这些通孔在所提到的凸缘中成型。该凸缘可以是在此未示出的风力发电机的塔元件的零件。
为了支撑在凸缘的各个正端面上，固定区段在它们的下侧分别具有平面的支撑面3c。
在固定区段3a、3b中，成型有长孔开口5a、5b，该长孔开口分别从上侧直通到各个固定区段的支撑面3c，并且大约经各个固定元件3a、3b的总长延伸，并像固定区段3a、3b的共同的中间线MB那样以相应的方式弯曲。
限定长孔开口5a、5b的边缘区域5c的上侧同样构建为平面结构，并且构成用于在此未示出的固定螺栓的支撑面，为在凸缘上固定挡箍1，这些固定螺栓插入并穿过长孔开口5a、5b以及凸缘的与长孔开口5a、5b相互覆盖的通孔。
挡箍1的阻挡区段4以桥体的方式构建并具有中间区段6，该中间区段由两个支撑区段7a、7b来承载。在此，支撑区段7a、7b的长度决定了中间区段6到阻挡元件1的支撑面3c的平面E的距离Y。
中间区段6的宽度BM小于固定区段5a、5b的宽度BB。从挡箍1的俯视图观察，中间区段6的中间线MM相对于固定区段5a、5b的中间线MB、在由固定区段5a、5b的弯曲的中间线MB所涉及弯弧的外侧方向上推移了距离X，以至于在包裹体U的俯视图中，阻挡区段4的中间区段6完全位于固定元件5a、5b之外。
阻挡区段4的支撑区段7a、7b从固定区段5a、5b彼此对应的端部脱离并由固定区段5a、5b的宽度BB起变窄，直至支撑区段在它们的对应于中间区段6的端部具有中间区段6的宽度BM。在此，支撑区段7a、7b的彼此对应的内侧7c、7d沿中间区段6的方向呈倒V形彼此相通，并相交汇于槽状的、在中间区段6下侧形成的凹槽8中，该凹槽经中间区段6的宽度BM延伸。在此，凹槽8分别达到了直至中间区段6的自由侧面6a、6b。凹槽8的基于中间区段6的位于固定区段5a、5b外侧的侧面6b而成型的区段8a在此更深地形成，以至于当作用于挡箍1的负载Q与侧面6b垂直时，在那里为此处未示出的阻挡工具形成了具有轴瓦结构的承载面。
后者例如是这种情况，即平放式输送的塔元件首先垂直设置，并且然后水平旋转。在此，在由阻挡区段4侧面限定的空间T中，在两个固定区段3之间提供了一个重要的位置用于阻挡元件的摆动，阻挡元件例如为挂钩、吊环、弹簧扣或类似装置。
除了凹槽8，在基于由中间线MB所涉及的弧线上、位于挡箍1内部、在支撑区段7a、7b和中间区段6之间的过渡区域上分别成型有槽9a、9b。在此，在设置各个零件期间，槽9a、9b用于引导吊具，该吊具通过由阻挡区段4限定的空间T引导。

Claims (19)

1.一种挡箍，用于将吊具与风力发电机的塔元件的凸缘连接起来，
-其中，所述挡箍(1)具有两个固定区段(3a、3b)以及阻挡区段(4)，所述固定区段彼此间以距离(D)设置，并且分别具有将挡箍(1)安装在凸缘上的支撑面(3c)，
-其中，所述阻挡区段(4)由两个与固定区段(3a、3b)固定相连并立于所述固定区段上的支撑区段(7a、7b)和由所述支撑区段承载的并与所述支撑区段固定相连的中间区段(6)构成，所述阻挡区段(4)通过至支撑面(3c)的平面(E)的距离(Y)而桥连所述固定区段(3a、3b)之间的距离(D)，而且
-其中，从挡箍(1)的远离所述支撑面(3c)一侧的俯视图观察，所述阻挡区段(4)的中间区段(6)的中间线(M)设置于所述固定区段(3)的包裹体(U)以外。
2.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，从挡箍(1)的远离所述支撑面(3c)一侧的俯视图观察，所述阻挡区段(4)的中间区段(6)全部设置于所述固定区段(3a、3b)的包裹体(U)以外。
3.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，所述挡箍(1)一体式地构成。
4.根据权利要求3所述的挡箍，其特征在于，所述挡箍(1)是锻造件。
5.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，至少使所述阻挡区段(4)的内侧(7c、7d)尖拱状地彼此相通，所述内侧对应于由所述阻挡区段(4)的支撑区段(7a、7b)侧面限定的空间(T)。
6.根据权利要求5所述的挡箍，其特征在于，所述支撑区段(7a、7b)的内侧(7c、7d)呈倒V形彼此相通。
7.根据权利要求6所述的挡箍，其特征在于，所述支撑区段(7a、7b)的内侧(7c、7d)彼此相接的区域以槽的形式修圆。
8.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，所述支撑区段(7a、7b)的宽度由分别对应于它们的固定区段(3a、3b)出发在中间区段(6)方向上减小。
9.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，所述阻挡区段(4)的中间区段(6)具有比所述固定区段(3a、3b)更小的宽度(BM)。
10.根据权利要求5所述的挡箍，其特征在于，在至少一个由所述支撑区段(7a、7b)过渡至所述中间区段(6)的过渡区域中，从由阻挡区段(4)的支撑区段侧面限定的空间(T)出发成型有槽状凹槽(9a、9b)。
11.根据权利要求10所述的挡箍，其特征在于，所述凹槽(9a、9b)延伸到各个支撑区段(7a、7b)的外侧(6a、6b)。
12.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，所述挡箍设计为相对于一个平面镜面对称，所述平面垂直于所述固定区段(3a、3b)的支撑面(3c)而设置。
13.根据权利要求1所述的挡箍，其特征在于，在所述固定区段(3a、3b)中成型有垂直于所述支撑面(3c)设置的通孔(5a、5b)。
14.根据权利要求13所述的挡箍，其特征在于，至少一个通孔形成为长孔(5a、5b)。
15.根据权利要求14所述的挡箍，其特征在于，所述长孔(5a、5b)形成为拱状结构。
16.根据权利要求15所述的挡箍，其特征在于，两个固定区段(3a、3b)具有拱状长孔(5a、5b)，而所述长孔(5a、5b)的中间线(MB)设置在共有的拱状结构之上。
17.根据权利要求5所述的挡箍，其特征在于，从由所述阻挡区段(4)的支撑区段侧面限定的空间(T)出发，在所述中间区段(6)中成型有槽状的凹槽(8)，所述凹槽构成吊具的支架。
18.根据权利要求17所述的挡箍，其特征在于，所述中间区段(6)中成型的槽状的凹槽(8)中央设置在所述支撑区段(7a、7b)之间。
19.根据权利要求17或18所述的挡箍，其特征在于，所述中间区段(6)中成型的槽状的凹槽(8)至少从所述挡箍的一侧(6a)延伸到所述中间区段(6)的自由顶侧。
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