CN107614418B - 绳筒系统 - Google Patents

Abstract

一种用于牵拉和释放处在张应力下的绳索(110)的绳筒(120)。支撑装置(220)被布置成提供多个夹持部分(512)，用于通过所述夹持部分将绳索支撑为围绕旋转的筒部至少两圈的连续的螺旋(310)，使得当筒部旋转时，多个夹持部分由于支撑装置的引导根据筒部的旋转方向而沿筒部朝筒部的第一端(320)或第二端(330)移动。防护装置(210；514)与支撑装置一起将在筒部上支撑绳索的夹持部分相对于筒部在周边方向上的移动限制在由防护装置和支撑装置的相互几何形状限定的最大程度。

Description

绳筒系统

技术领域

本发明涉及一种绳筒系统。

背景技术

绳筒例如被使用在起重机中以牵拉和存放起重绳。在常规的起重装置中，起重绳在绳筒上被缠绕在一层或多层上，以使被起升的绳索部分存放在筒上。通过将绳索缠绕在多于一层上，绳筒变得比使用缠绕在一层上的绳筒时短。较短的绳筒自然更为刚性，需要的材料较少，在缠绕过程中引起较小的侧向绳索角度变化，并且在减少侧向移动的情况下同时减少了绳索的磨损，但是同时在形成绳索重叠层的情况下增加了绳索的磨损。绳筒可以具有螺旋形式的绳索槽，绳索缠绕在绳索槽中以便存放。由于单层缠绕，还需要存放和获取各种绳筒以及支持使用不同长度的绳索的设备的部件。在多层缠绕中，较长的绳索缠绕在先前缠绕的层的上方，由此在绳索较长的情况下，不需要太多地更换绳筒。相反，传动装置必须对于使用较短绳索的设备进行超尺寸设置或者对于应用进行具体的适配。也就是说，当层数增加时，有效半径增加，因此，起重绳索与马达之间的传动比变为更为稀疏地传递。绳索的速度也根据绳筒上的层数而变化。因此，不得不接受变化的绳索速度，或者必须通过马达或传动装置来补偿绳筒有效半径的变化。在实践中，即使在使用较多一点的起重装置中，也不使用多层缠绕，因为在大负荷的起重装置中，各层绳索彼此摩擦并磨损；同样，绳索从一层上升到另一层处的部分造成绳索上大的应变。多层缠绕主要用于很少进行起升(例如一天几次)的移动式起重机。

在一些应用中使用驱动轮取代绳筒，其中在驱动轮的周边中有一个用于侧向支撑绳索的槽。多个这样的驱动轮可以连续地操作性定位，从而实现期望的牵拉能力。将拉入的绳索存放在驱动轮中是不可能的。EP 2 185 464 B1提出了一种有效的解决方案，用于关于驱动轮拉入的绳索的存放，使得缠绕的绳索不会不必要地损伤缠绕在下层上的绳索部分。

例如，绳索根据张应力而拉伸了其长度的百分之一。当绳索缠绕时，由于绳索的拉伸，绳索在驱动轮的表面上轻微滑动，这可能导致绳索的磨损。例如通过使绳索润滑、通过在驱动轮上使用适当的软衬材料以保护绳索(例如GB 2 254 855 A)或者通过为应对绳索在驱动轮的周边方向上的拉伸而在绳索和驱动轮之间布置柔性支撑件，减少了磨损。在公开文献WO92/09831A1、US2006/0022182A1和GB1508963中提出了在周边方向上柔性的这种支撑件。

WO92/09831A1描述了一种解决方案，其中由驱动轮和绳索之间的中间件形成循环轨道，其中允许中间件沿驱动轮的表面滑动并防止绳索的滑动。在该公开文献的一个示例中，驱动轮仅仅被彼此接合的一层中间件包围，这些中间件通过摩擦将来自驱动轮的力传递到绳索。在另一个示例中，中间件的循环链围绕驱动轮缠绕两圈，并且第三次时缠绕驱动轮的周边的一部分，然后在驱动轮下方形成环。因此，可以通过与驱动轮成720度的角度的中间件(即通过两圈的长度)形成与驱动轮的接触。根据该实施例，相邻的中间件相对于驱动轮和相邻的中间件两者滑动，并且形成的摩擦使中间件磨损和过热。

US2006/0022182A1描述了一种绞盘，该绞盘被设计成与特别贵重的合成线缆或绳索一起使用。所涉及的示例包括电气和数据传输线缆以及与海水密度差异小的合成海洋勘探绳索。该绞盘具有两个相邻的筒，所述筒对每一圈绳索都具有一个由弹性材料形成的环，该环形成有构成整圆的绳索槽。根据线缆的拉伸，允许每个环在绳筒的表面上滑动。这些环不形成有用于线缆的螺旋形式的槽，但是从一个环到另一个环的转移被实现为使得在每个环上，线缆被引导半圈，然后线缆被引导到在第二筒上的下一个环，该环是在筒的轴向方向上更远的环的厚度的一半。由于这两个筒，US2006/0022182A1完全避免了将任何中间件转移到筒外部的需要以及创建单独的中间件的链的需要。

GB 1 508 963描述了电梯的牵拉设备，后续的US 2006/0022182 A1与其类似。该公开文献也具有两个连续的筒，这两个筒通过环绕的环在绳索上形成张力。用于绳索的槽由允许沿周边方向移动的段形成。沿周边方向的移动是通过柔性径向线轴来实现的。由于该线轴，也可以避免下述问题：如果沿周边方向滑动的部分与其基部之间的摩擦系数太小，则周边方向上的移动可能变得难以管理地大；摩擦系数也不可以太大，以便实施滑动，并能够实现绳索的保存。另一方面，该公开文献似乎具有用于绳索的相邻的槽的共同段或扇段，这防止了根据绳索的拉伸而发生的不同的槽中在周边方向上的适配(因为绳索的拉伸不是一个常数)并使扇段受到扭转。扇段的扭转可能会导致使绳索磨损的几何误差。如在公开文献US2006/0022182A1中那样，筒之间的绳索部分也以小角度撞击圆形槽的边缘，因为这些槽必须在轴向上略微靠近彼此。

上述公开文献提出了将绳索缠入和缠出的方式，使得绳索角度可以保持不变，并且缠入的绳索可以存放在多个层上，使得对于底部的层，不会出现由于被拉入的绳索的张力引起的应力。然而，在所提出的公开文献中，需要两个或更多的筒或绳索滑轮和/或中间件相对于沿周边方向牵拉的表面滑动，其摩擦的管理可能是困难的。本发明的目的是避免或减轻与现有技术相关的缺点，或者至少提供与现有技术并行的新的技术替代方案。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于牵拉和释放处在张应力下的绳索的绳筒，该绳筒包括：

可旋转的筒部；为此，绳筒的特点如下：

支撑装置，其布置成提供多个夹持部分，用于通过夹持部分将绳索支撑为围绕筒部至少两圈的连续螺旋，从而当筒部旋转时，多个夹持部分由于支撑装置的引导根据筒部的旋转方向而沿所述筒部朝筒部的第一端或第二端移动；以及

防护装置，其与支撑装置一起被布置为，将在筒部上支撑绳索的夹持部分相对于筒部在周边方向上的移动限制在由防护装置和支撑装置的相互几何形状(mutualgeometry)限定的最大程度。

在筒部上支撑绳索的夹持部分可以至少在周边方向上相对于筒部支撑绳索。在筒部上支撑绳索的夹持部分可以仅仅对于筒部周边的一部分将绳索径向地支撑抵靠在筒部上。可替代地，在筒部上支撑绳索的夹持部分可以以至少一个或几个整圈的长度将绳索径向地支撑抵靠在筒部上。

由于夹持部分在周边方向上的滑动可以通过防护装置和支撑装置的相互几何形状被限制在期望的最大程度，所以可以控制防护装置和支撑装置的磨损，并且独立于筒部与支撑装置之间的摩擦来进行绳索的支撑。

在筒部上支撑绳索的夹持部分相对于筒部的移动在周边方向上与在轴向方向上相比可以不大于0％、1％、2％或5％。

防止或限制夹持部分相对于筒部在筒部的周边方向上的移动可以防止或减少支撑装置的磨损。

防止或限制夹持部分相对于筒部在周边方向上的移动可以防止或减少由于支撑装置与筒部之间的摩擦系数变化而导致不能在绳索中保持足够张力的风险。

通过夹持部分，可以保持绳索支撑在筒部的轴向方向上，作为保持在其位置的螺旋。当绳索被牵拉或释放时，保持绳索支撑为保持在其位置的螺旋可以保持绳索角度不变。

周边方向指基本垂直于筒部旋转轴线的筒部的周边的切线方向。值得注意的是，垂直可以指与垂直偏差不超过0％、1％、2％、5％或10％。

轴向方向指平行于筒部旋转轴线的方向。

支撑装置可以被布置成仅为筒部长度的一部分提供用于绳索的夹持部分。

支撑装置可以包括一组引导段。支撑装置可以包括用于在绳筒表面上引导该引导段的引导件。支撑装置可以包括围绕筒部的壳体。壳体可以包括一组轴承滚动件。轴承滚动件可以被布置成形成一系列轴承滚动件，以通过引导段的侧部将引导段引导为沿着筒部的螺旋。轴承滚动件可以密集地定位，使得引导段从与绳筒上的轴承滚动件接触的侧面接收可靠的引导表面。轴承滚动件可以密集地定位在螺旋上，使得每个引导段或者至少大部分引导段同时被一侧上的至少两个轴承滚动件接触。

绳筒可以包括在绳筒的第一端处的第一轴承和在绳筒的第二端处的第二轴承。第一轴承可以是承载轴向力的轴承。第二轴承可以是承载径向力的轴承。第二轴承可以是浮动轴承。

绳筒可以包括引导段的链状物。引导段的链状物可以包括将连续的引导段在操作上彼此分开连接的链结件。可替代地，引导段的链状物可以包括连接多个引导段的链结件，引导段关于链结件被布置成通过柔性分离器彼此分开地安置。连接多个引导段的链结件可以包括螺纹地穿过通过多个引导段的通道的系结件。系结件可以包括线和/或串。柔性分离器可以包括弹簧、磁体、可弹性压缩的聚合物片和/或凝胶袋。引导段的链状物可以包括适于调节系结件长度的引导段。适于调节系结件长度的调节段可以包括用于将系结件锁定在调节段上的期望位置的系结件锁。系结件锁可以包括螺钉、楔形物、锁定销和/或钎焊接头。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于借助绳筒牵拉和释放处在张应力下的绳索的方法，其特征在于：

通过多个夹持部分将绳索支撑为围绕筒部至少两圈的连续的螺旋，使得当筒部旋转时，多个夹持部分根据筒部的旋转方向沿着筒部朝向筒部的第一端或第二端移动；以及

将在筒部上支撑绳索的夹持部分相对于筒部在周边方向上的移动限制在由防护装置和支撑装置的相互几何形状限定的最大程度。

夹持部分可以指绳索被支撑在筒部上的点或部分，并且绳索的张力被传递到筒部。夹持部分可以由分开的部件或不可分开的部分形成。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于借助于绳筒牵拉和释放处在张应力下的绳索的设备，其具有以下特征：

用于通过多个夹持部分将绳索支撑为围绕筒部至少两圈的连续的螺旋的装置，使得当筒部旋转时，每个夹持部分沿着筒部在筒部的旋转轴线方向上移动，从而将螺旋保持在位；以及

用于防止每个夹持部分相对于筒部在筒部的周边方向上移动的装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于根据本发明的任一方面的绳筒的引导段，其具有以下特征：

基座，被布置成抵靠筒部安置；

形状锁定部，用于相对于筒部的表面在筒部的周边方向上锁定引导段；以及

与基座相对的绳索槽部，该绳索槽部被布置成接收绳索的一部分，并且经由形状锁定部通过引导段将张应力从所接收的一部分绳索传递到筒部。

仅结合本发明的一些或若干方面将描述或已经描述了本发明的不同实施例。本领域技术人员理解，本发明的一个方面的任何实施例都可以应用于本发明的同一个方面，并且可以单独应用于其他方面或与其他实施例结合应用。

附图说明

现在将参照附图通过示例来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的设备；

图2a-2b示出了根据本发明的实施例的筒部；

图3示出了根据本发明的实施例的引导件；

图4示出了从内部看到的图3中的引导件的一部分；

图5示出了图3中的引导件和引导段的放大细节图；

图6-8示出了根据本发明的实施例的引导段从不同方向的视图；

图9示出了根据本发明的实施例的返回装置；

图10示出了根据本发明的实施例的系统；

图11示出了根据本发明的实施例的方法的框图；

图12-15示出了绳筒槽的不同轮廓；

图16a和图16b示出了根据本发明的实施例的引导件，其包括一组轴承滚动件；

图17示出了根据本发明的实施例的引导段的链状物；以及

图18示出了绘制有可选的链状物的示例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，相同的附图标记指代相同的部分。应当注意的是，所呈现的附图在整体上并不是按比例绘制的，并且它们主要用于说明本发明的实施例的目的。

为了便于理解更详细描述的实施例，应当指出的是，根据一个实施例，提供了绳筒120(图1)，其用于牵拉和释放处在张应力下的绳索110，该绳筒包括：

可旋转的筒部122；

支撑装置(例如引导段220，图4；例如引导件124)，其被布置成提供多个夹持部分(图5中的绳索槽512)，用于通过夹持部分将绳索支撑为围绕筒部122至少两圈的连续的螺旋(见图3中的310和图1)，使得当筒部旋转时，多个夹持部分由于支撑装置的引导而根据筒部的旋转方向朝筒部的第一端(320)或第二端(330)移动；以及

防护装置(例如，用作图2b中的第一支撑件的槽210以及图5中的引导段220的突出部514)，其与支撑装置一起被布置为将在筒部上支撑绳索的夹持部分相对于筒部的移动在周边方向上与在轴向方向上相比限制在由防护装置和支撑装置限定的最大程度。

前述实施例示出了在不同的图中呈现的某些细节如何可以彼此相关。例如，根据图2a和图3可以看出，引导槽310和筒中的略微扭转的槽实现了引导段220沿着筒部的表面上的引导槽310在引导件内沿着由引导槽确定的螺旋前进，并且同时沿着筒部的槽即第一支撑件210滑动。当在该槽中滑动时，引导段主要在轴向上、即沿着筒部的旋转轴线方向前进，使得筒部的轻微扭转导致周边方向上的小的(例如小于10％)上升或下降。

图1示出了根据本发明的实施例的设备100。设备100包括绳索110，绳索110的一部分110a通过重物(未示出)被拉紧并保持处在张应力下，并且在必要时由绳筒120牵拉或释放。绳筒包括筒部122、引导件124和返回装置126。在本文中，当特别需要指出时，筒部122指在引导件124内旋转的筒部122。设备100还包括用作绳索存放装置的存放筒130，存放筒130通过自由部分110b从绳筒120接收绳索100。

图2a示出了根据本发明的实施例的筒部122。图2a示出了在筒部122中形成的筒部槽，筒部槽跨筒部的中间部分延伸，用于沿筒部的旋转轴线方向张紧绳索。槽形成前述第一支撑件的一部分。根据一个实施例，筒部122通常形成为环形圆柱体。根据一个备选实施例，筒部是锥形的、正弧形的(即桶形的)、或者负弧形的(即，其半径向其端部增大)。

根据一个实施例，防护装置包括在壳体的周边方向上彼此分开的多个基本上轴向的第一支撑件，例如形成在筒部122的外表面上的槽。例如，第一支撑件例如彼此等距，使得当沿着筒部122的周边测量时，中心线彼此之间的距离基本恒定。根据一个实施例，作为所述槽的补充或替代，第一支撑件包括形成在筒部的外表面上的脊或肋。第一支撑件可以在筒部122的旋转轴线的方向上。备选地，第一支撑件可以与筒部的旋转轴线偏离开偏离角α。偏离角可以是不大于1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°的角度(当整圆为360度时)。偏离角可以是至少0.1°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。偏离角可以形成由绳索在筒部的旋转轴线方向上的张力形成的力分量。当筒部沿着绳索将负载拉向绳筒的方向旋转时，该力分量可以促进绳索的螺旋形成部沿着筒部滑动，以保持螺旋的位置。在本文中，将绳索拉向绳筒可以指的是负载侧的绳索部分110a向绳筒的牵拉。

根据一个实施例，角度α可以在绳筒的不同部分中变化。角度α可以像上坡或下坡一样，这取决于负载在哪一侧由绳索支撑。因此，方向对负载升降时机构是否容易地前进有影响。它也对自锁产生影响。在一个实施例中，角度α在最初的3/4圈为0度，此后绳索可以通过槽轮从支撑件释放，使得它们能够在随后的1/4圈以更大的角度α前进。在第二圈期间，绳索可以相应地部分地处于α＝0的角度，并且再次利用单独的槽轮将绳索和支撑件转移到下一圈的必要位置。这样，由于在绳索的压力下不存在轴向移动，或者至少轴向移动显著较小，所以支撑件与筒之间的磨损减小。因此，针对支撑件的力可以按指数方式减小，即，通过以α＝0的角度布置支撑抵靠在绳筒上的一个或多个部分，可以显著减小支撑件的磨损。

筒部的周边方向可以指基本垂直于筒部的旋转轴线的筒部周边的切线方向。根据一个实施例，防护装置被布置成防止每个夹持部分沿着筒部在筒部的周边方向上的移动。

图2b示出了筒部122和在筒部122的表面上的一个引导段220。根据一个实施例，防护装置进一步包括与形成在引导段220的基部处的第二支撑件匹配的第一支撑件，其中第二支撑件(诸如图5中示出的突出部514)被布置成将绳索在筒部上引导为螺旋。

在图1的实施例中，绳索围绕相对于绳筒122固定地定位的螺旋转动，其中引导段220形成绳索110与筒部122之间的基本均匀的基部。换句话说，引导段220可以被布置成抵靠筒部的外表面安置。引导段220可以被布置成将压缩力从绳索110传递到筒部122。

在图1的实施例中，绳索被支撑为围绕筒部的连续的螺旋。换句话说，例如，绳索不被从筒部引出而绕另一个筒或绳索滑轮转动。螺旋可以具有基本恒定的半径，即到筒部的旋转轴线的最短距离。当绳筒旋转时，螺旋由变化的绳索部分形成，但由绳索绕绳筒转动而形成的螺旋基本上保持在位。

参考图2a和2b，第一支撑件可以形成为仅在引导段220已经安置在筒部上并且被安置在螺旋的开始部分后面之后(例如筒部的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0圈的长度之后)第一支撑件才起到防护装置的一部分的作用。以这种方式，可以减少引导段的磨损。图2a示出了在槽的端部处的延伸部分212。由于该延伸部分212，从返回装置126到达筒部的引导段220可以安置在筒部122上。引导段也可以在其基部处完全平坦以实现最大的磨损表面。筒然后可以在其正面支撑引导段。由于延伸部分212而突出的部分(或者简单地说，支柱514)可以安置在筒部的径向方向上，以致支柱514能够在支柱514的侧部与槽的侧部相遇之前向下移动，并且防止引导段在筒部122的周边方向上的移动。在延伸部分处，槽优选地在筒部122的周边方向上比引导段220宽。根据一个实施例，作为延伸部分212的补充或替代，槽的端部具有斜边以有利于接收支柱514。

根据一个实施例，引导段220被布置成在筒部的周边方向上接收来自绳索110的负载，并且将该负载沿负载的方向分配到下一个引导段。通过分配负载，可以减小引导段的磨损。

根据一个实施例，引导段220被布置成形成大于筒部的周边的刚性整体，该刚性整体仅在其上部径向压靠筒部。

根据一个实施例，引导段形成绳索槽512(图5-7)以接收绳索并通过摩擦夹住绳索。绳索槽可以是例如楔形、半圆形或椭圆形。绳索槽的横截面可以是不对称的。在绳索槽的底部可以有底部槽640(图6、图7)。底部槽可以具有直的侧面。底部槽可以是不对称的。

根据一个实施例，引导段220在其另一侧包括之前呈现为支柱的第一形状锁定部514。第一形状锁定部可以包括诸如支柱或肋的突出部。突出部的横截面可以是圆形的、椭圆形的或长方形的。突出部的头部可以是圆形的。突出部的头部可以成形为球形帽。突出部可以成形为球形帽。突出部可以至少在以下方向中的一个方向上相对于安置在筒部上的引导段位于中间：筒部的轴线方向上；以及筒部的周边方向上。备选地，如果第一支撑件是突出的，则第一形状锁定部可以是对应的凹部。

根据一个实施例，引导段220的第一形状锁定部514和筒部122的第一支撑件210被形成为使得第一形状锁定部向筒部122的第一支撑件210通过抵靠筒部122的引导段220传递由绳索引起的力。以这种方式，可以均匀地平衡径向力在引导段220中的承载并且在引导段中使用更好的耐磨(甚至更脆的)材料和/或结构。备选地，第一形状锁定部514和第一支撑件210形成为使得第一形状锁定部基本上不会通过抵靠筒部122的引导段220将由绳索引起的力传递到筒部122的第一支撑件210。例如，用作第一形状锁定部的突出支柱可以比用作第一支撑件的槽的宽度短。以这种方式，可以减少第一形状锁定部和/或第一支撑件的磨损。

根据一个实施例，引导段220的端部形成与从筒部122突出的脊部接合的形状锁定部。筒部的脊部可以将引导段彼此分开并且将绳索承载在引导段之间。在这样的实施例中，通过选择脊部的宽度和引导段220的长度，可以选择通过脊部向筒部的期望负载分配，以及绳索通过引导段220的横向传送而引起的滑动的实现。然而，通过引导段220和引导件124，绳索可以相对于绳筒被保持为螺旋，即使在部分螺旋上没有引导段在绳索与绳筒之间。例如，引导段220的端部可以根据螺旋的上升角而被斜切。

形状锁定部可以形成为使得它们在被加载的引导段220中形成压靠筒的力。例如，当处于压力作用下时，引导段的端部或支柱的侧部可以斜切以更紧密地咬住筒部的防护装置。

根据一个实施例，槽在其长度方向上是不对称的，即，槽的对称轴线是在径向方向上穿过筒部122的中心的直线。图12示出了简单的长方形槽轮廓。图13示出了梯形槽轮廓。槽的另一侧可以在半径方向上，并且所述另一侧稍微倾斜，使得槽朝向基部变窄。图14示出了槽的两侧以偏离的倾角倾斜的槽轮廓。槽可以具有弯曲的壁。例如，如图15所示，槽的一侧可以以比槽的另一侧大的曲率半径接合槽的底部。槽的一侧可以是直的而另一侧是弯曲的。槽的一侧优选地在绳索的承载力所指向的一侧更陡峭。当例如希望形成锁定、在槽的不同部分上的负载分配的适当平衡、优化润滑、耐磨或其他期望的特性时，在槽的侧部上也可以具有肩部、槽或其他形式。在槽的侧部上可以具有凹部，该凹部的表面的倾角或凹部的形状可能由于绳索的力而影响引导段，使得引导段倾向于朝绳筒的较小半径压得更深。槽的底部可以是弯曲的或直的。槽的底部可以倾斜，从而偏离在绳筒的槽底部上所绘制的切线。

根据一个实施例，引导段220匹配筒部122的周边的形状，使得其具有凹表面820，引导段220从凹表面820安置在筒部122的周边上，见图8。

引导段可以由一种或几种材料组成。引导段的第一形状锁定部514可以是与绳索槽的底部不同的材料。在一个实施例中，绳索槽的底部包括橡胶、聚氨酯或钢。在一个实施例中，第一形状锁定部由钢制成。在一个实施例中，引导段的不同部分由用不同方式处理(例如硬化或以不同方式涂覆)的相同材料制成。

根据一个实施例，引导段形成为被链接成链。该链可以包括连续的引导段220之间的柔性链结件。为此，引导段220可以配备有链结件连接装置。例如，可以在图8中可见的引导段220中形成延伸穿过引导段(横向于绳索槽512的方向)的孔810。通过将孔810沉入延伸至引导段630的端部的凹部612中，可以保护链结件免受磨损。

链结件可以由诸如橡胶、合成橡胶或弹性聚合物的弹性材料形成。链结件可以包括弹簧。链结件可以包括磁体。柔性链结件可以对于引导段的两个或多个接头共同地形成。为了接合多个引导段，引导段可以包括端部之间的基本上延伸穿过引导段的通道，以形成接头链结件(参见图17)。通道可以基本上处于周边方向上，或者例如处于由引导段形成的螺旋角(例如，α＝x度的角度，其中x不等于零)的方向上。

链结件可以由非柔性的材料形成。引导段的端部可以形成为允许链从螺旋向相反的方向转动，以使引导段返回到螺旋的相反端。

链可以布置成相对于筒部的旋转轴线以第一上升和第一半径在第一方向上在绳索和筒部之间围绕绳筒转动。链可以相对于筒部的旋转轴线以第二上升和第二半径在与第一方向相反的另一方向上布置在螺旋的相反端之间。第二上升可以比第一上升大。第二半径可以大于第一半径。链可以通过几个惰轮中的一个布置在螺旋的相反端之间。两个引导段之间的链结件可以包括隔板。链可以是无端的链。如果链不是无端的链，则附加的链可以存放在与筒部的两端相关联地布置的链存放装置中。

引导段220的端部630可以形成为限制连续的引导段220相对于彼此的扭曲和/或弯曲。这种限制可以降低形成阻塞的风险。

绳筒可以包括用于引导螺旋的相反端之间的引导段的返回装置910(图9)。根据一个实施例，用于返回引导段的返回装置910在螺旋的相反端之间围绕绳筒转动。返回装置可以具有外部变宽的端部920，以便于引导段进入筒部122和从筒部122的释放。备选地，返回装置可以形成用于引导段的通道，其中在绳筒的不同端之间的整个长度上，在引导段周围保持大致相同尺寸的公差。返回装置可以被布置成引导螺旋的相反端之间的引导段，围绕筒部转动一次或几次。根据一个实施例，返回装置被布置成在筒部的每个端部与螺旋的相应端部之间将引导段接合到筒部。返回装置可以将引导部分作为链引导。根据备选实施例，返回装置被布置成形成用于彼此分离的引导段的返回循环，使得将返回装置从一端推到筒部的导向段将其自身前面的导向段作为返回循环推向筒部的另一端，以及将一个引导段从返回装置推到筒部的另一端。

根据一个实施例，返回装置在筒部的不同端部之间的整个长度上闭合。备选地，返回装置可以至少对于筒部的不同端部之间的某个部分是打开的，例如用于检查和/或更换链。根据一个实施例，链可以在不移除绳索的情况下被更换。如果需要，旧的链可以被切断，并且新的链可以被接合在旧的链的端部，或者新的链可以在绳索与筒部122之间的喉部中被送入，同时筒部非常小心地缓慢旋转并使用合适的辅助措施。根据一个实施例，返回装置包括用于润滑引导段的润滑单元。润滑单元可以被布置成经由引导段润滑绳索。根据一个实施例，绳筒包括对引导段的第一形状锁定部的润滑。润滑可以是干式润滑。

根据一个实施例，绳筒包括引导件124，引导件124用于引导引导段，以由在引导段上方围绕筒部的绳索形成所述螺旋。引导件优选是固定的。根据一个实施例，引导件包括围绕筒部的壳体，引导槽310形成在该壳体中，引导槽310被布置成沿着期望的轨道(例如螺旋)引导引导段220。引导槽310可以在其两端314、316处向外扩展，使得引导段被更容易地引导到引导槽中。

根据一个实施例，引导槽不存在于整个绳筒的长度的一部分处或整个长度处，而是通过将第一段推入链结件中而引起各段在轴线方向上的移动。在这种情况下，各段彼此连接并形成连续队列，可以通过从另一端推动该连续队列而使其沿轴线方向传送。

根据一个实施例，推动可以通过一个或多个推动器(例如旋转轮)来实现，以最小化推动器和引导段之间的磨损。旋转轮可以被布置成队列，使得在绳筒的上升恒定的情况下，队列具有与缠绕在绳筒上的绳索基本相同的上升。轮的旋转轴线优选地在绳筒的半径方向上。

根据一个实施例，引导槽310和引导段220形成为，使得当筒部122旋转时，引导段220能够相对于引导件在引导槽310的方向上移动，但是不能在引导槽的中间区域升高到引导槽310之外。为此，引导段可以具有一个或多个肩部516，并且在引导槽中具有对应的加宽部420，如图5所示。以这种方式，可以抵抗引导段从筒部的表面脱离并且通过确保形状锁定部514的最大可能部分保持接触筒部122的第一支撑件(例如接触形成槽的侧部)而增加引导段的第一形状锁定部514的鲁棒性。备选地，引导段可以具有某种其他形式，例如取代或代替肩部的圆角或斜切部。

引导段在肩部610下方的侧部及其上侧620可以与引导槽310的相应形状匹配，使得引导段从引导槽侧向地接收从引导段的底部直到绳索槽两侧的脊部的支撑。

图3-5进一步示出了根据一个实施例的两个相对的系结件318，其用于保持形成螺旋的部分310。

绳筒可以包括覆盖引导件的盖(未在图中示出)。根据螺旋的起点和终点，盖可以具有绳索入口孔和绳索出口孔。盖可以由弯曲板形成，弯曲板的端部通过诸如铆钉、螺钉的紧固件或备选地通过焊接而接合。盖可以替换系结件318。绳筒可以包括油浴以润滑引导段和绳索。油浴可以形成在引导件的盖内。

筒部的旋转轴线可以是水平的。备选地，筒部的旋转轴线可以是竖直的或者在水平方向和竖直方向之间。相对于水平方向倾斜的旋转轴线可以实现用于布置油浴的简单实现方式。

在本发明的一个实施例中，引导段包括与用于将引导段彼此接合的前表面630相关联的磁体。在一个实施例中，引导段在引导段的筒部表面上磁性地附接到筒部以抵抗其分离。磁性附接可以通过与前表面相关联的磁体来实现。

图10示出了根据本发明的实施例的设备，其包括马达1010、绳筒120和用于存放被拉入的绳索的绳索存放装置130。绳索存放装置可以包括存放筒。

存放筒可以由马达驱动。马达驱动可以配备扭矩控制或扭矩限制。存放筒可以被布置成通过与筒部的联合驱动来使用，如图10中所示。存放筒和筒部可以被布置成由联合轴线1020驱动旋转。设备可以包括一个或多个绳索滑轮1030、起重机架1040以及用于将绳索滑轮1030支撑在起重机架1040上的辅助框架1050。在图10中，辅助框架和绳索滑轮被向下拉以使牵拉更简单；在一些实施例中，从绳筒和/或存放筒向外引导的任何部分都被引导到侧部，使得不必限制起重机的提升高度或侧向移动。

绳筒和存放筒优选地由变频器控制。根据一个实施例，绳筒和存放筒由单独的变频器控制。存放筒的引导可以是松紧度控制或扭矩控制。

存放筒可以包括弹簧操作的松紧度调节。无论存放筒的有效半径如何，松紧度调节都可以被布置成保持存放筒和绳筒之间的绳索部分中的合适的张力。

绳索可以自由地返回到钩子以取代存放；也就是说，在某个位置有钩子的情况下可以实现一个无端环。以此方式，不需要存放。

有效半径可以指缠绕在存放筒上的绳索部分的中心点与存放筒的旋转轴线之间的距离。

绳筒上的绳索的牵拉和释放以及在存放筒上的存放可以实现广泛适用于不同用途的轻便、坚固、空间有效的系统。存放筒与通过绳筒由负载导致的绳索张力的分离使得能够进行多层存放而没有不合理的绳索磨损。由于单独的绳索存放，设备可以很容易地适应不同长度的绳索，而不需要改变实施负载处理的绳筒以及绳筒、传动装置或支撑结构的用途。

绳索存放装置可以被布置成在绳筒的出口侧保持最小的松紧度。最小松紧度可以是以足够的确定性防止绳索沿着引导段在筒部上滑动的松紧度。以足够的确定性防止滑动的松紧度可以是使滑动的开始乘以确定性因子的松紧度。绳索存放装置可以被布置成借助于弹簧、马达和/或重物在绳筒离开侧拉紧绳索。

该设备可以包括桥式起重机。桥式起重机可以包括一个主梁。配备有根据本发明的实施例的绳筒的桥式起重机可以实现为具有用一个主梁保持的足够短的绳筒；即使根据现有技术，由于绳索的长度或者由于起升能力所需的对绳筒的支撑，将需要两个主梁。备选地，该设备可以包括悬臂式起重机、升降机构或绞盘。

图11示出了根据本发明的一个实施例的方法，其中绳索1110通过多个夹持部分被支撑为围绕绳筒至少两圈的连续的螺旋，使得当筒旋转时，每个夹持部分沿着筒在筒的旋转轴线方向上移动，以保持螺旋的位置，并且防止了1120每个夹持部分相对于筒在筒的周边方向上的移动。

图16a和图16b示出了根据本发明的一个实施例的引导件，其包括一组轴承滚动件1610。轴承滚动件可以被布置成形成一系列的轴承滚动件，以通过引导段的侧部将引导段引导为沿着筒部的螺旋。轴承滚动件的位置如此密集，以致引导段从与轴承滚动件的侧面接触而接收绳筒上的可靠的引导表面。图16中的轴承滚动件如此密集，以致在筒部上，除了进入筒部的引导段和离开筒部的引导段之外，每个引导段同时被一侧的至少两个轴承滚动件接触。

轴承滚动件1610或与其对应的元件也可以用于为了引导段的返回循环而在包括一个或多个轴承滚动件的壳体外部布置突出的支柱1620的情况。具有滚动表面的支柱提供了用于支持返回循环的侧向引导支撑。

绳筒可以包括在绳筒的第一端处的第一轴承和在绳筒的第二端处的第二轴承。第一轴承可以是承载轴向力的轴承，例如球轴承。第二轴承可以是承载径向力的轴承，例如滚柱轴承。第二轴承可以是浮动轴承。通过在第一端使用承载轴向力的轴承，即使由于引导段的引导所引起的轴向力相比于绳筒承载的负载较轻，也可以提高绳筒的轴承的鲁棒性。

图17示出了根据本发明实施例的链状物1700。引导段的链状物1700包括接合多个引导段的系结件1720，引导段220’关于系结件1720布置成通过柔性分离器1730以期望的距离或公差彼此分开地安置。通过使用与其弹簧力类似的分离器，可以使引导段220’彼此以相似的距离安置。图17中的引导段220’可以类似于图6-8中示出的引导段220，不同之处在于与链状物相关的特征或其他类型的引导段。在图17中，接合多个引导段220’的链状物1700包括通过螺纹穿过通道1710的系结件1720(或者相对于引导段另外地滑动支撑的系结件，例如安置在形成于引导段两侧上的槽中的系结件1720，或两根或多根线或链)，其中通道1710穿过多个引导段220’。在实施系结件1720时使用多于一个平行部分减少了链扭转的趋势。系结件中的多于一个的部分优选与旋转中心相距相同的距离布置。这些多于一个的部分可以被布置成前进到以圆弧或多边形的形式围绕筒部安置的引导段。系结件1720例如是一根或多根线、螺纹、纤维束或链。系结件可以被例如塑料涂覆以减少磨损。柔性分离器1730可以包括例如弹簧、磁体、可弹性压缩的聚合物片和/或凝胶袋。引导段的链状物可以包括适于调节系结件长度的引导段，即调节段220”。除了调节段之外，该系结件可以延伸穿过所有其他的引导段220’，或者备选地，引导段220’可以彼此接合为多个不同的局部链，使得链具有多于一个的调节段220”；在一些实施例中，在链中仅使用调节段220’。如果调节段被锁定到系结件1720，则可以在相邻调节段220’之间省略柔性分离器1730。

适于调整系结件长度的调节段220”包括一个系结件锁1740或多个系结件锁1740，用于将系结件在期望的部分锁定至调节段。系结件锁可以包括例如螺钉、楔形物、锁定销和/或钎焊接头。在图17中的调节段220”中，系结件1720的端部1720a、1720b从相反的端部穿过调节段，但是调节段同样可以以多种其他方式实现。例如，系结件1720的端部1720a、1720b可以留在调节段220”内部或者其自己的通道可以形成在调节段中以至少将另一端1720a引导到调节段之外，从而克服由柔性分离器1730引起的力。在一些情况下，系结件1720的一端1720a以固定的方式或以不可调节的方式接合到调节段。

在图17中，系结件1720被牵拉以在引导段220’和调整段内的直线轨道上行进。备选地，系结件1720被布置成例如使用基于筒部确定的曲率半径在弯曲路线上行进，使得与系结件和引导段隔开的情况相比，系结件1720的曲率在引导段220’之间不会改变。引导段优选地通过布置成尽可能保持系结件的曲率不变的引导件从筒部的一端返回到另一端。柔性分离器1730以及引导段220’之间的公差便于在该返回期间管理引导段的位置。

图18示出了牵拉可选的链状物1800的示例。在图18的链状物中，系结件的端部也可以留在调节段的内部，如图18所示，或者系结件的端部可以穿过调节段的端部以便更容易地紧固系结件。

以上详细描述提供了本发明的一些实施例的不受限制的示例。对本领域技术人员清楚的是，本发明不限于所给出的细节，而是本发明也可以以其他等同方式来实现。例如，螺旋可以包括更靠近周边方向的部分，例如在从收到绳索开始的前半圈的长度处的部分。作为另一个示例，为了实现或限制引导段的移动，可以使用用于引导引导段(例如圆柱体或柱面)的装置以留下绕绳从外部打开(例如，如图1、2a、2b、3、4、5所示)或对于大部分螺旋在内部闭合绕绳(例如，如图16a、16b所示)。

借助上述实施例，可以形成一个整体，通过该整体，绳筒的轴线上的扭矩可以经由第一支撑件和引导段传递到承载负载的绳索。相应地，绳索中的力可以通过整体转化为绳筒的扭矩。

所呈现的实施例的一些特征可以被利用而不使用其他特征。因此，上面给出的详细描述必须作为描述本发明原理而不是限制本发明的描述来考虑。本发明的保护范围仅由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种用于起重机、电梯或绞缆机的能够牵拉和释放处在张应力下的绳索(110)的绳筒(120)，所述绳筒包括：

可旋转的筒部(122)；

支撑装置(220)，所述支撑装置被布置为提供多个夹持部分(512)，用于通过所述夹持部分将所述绳索支撑为围绕所述筒部至少两圈的连续的螺旋(310)，以使得当所述筒部旋转时，多个夹持部分由于所述支撑装置的引导，而根据所述筒部的旋转方向沿所述筒部朝所述筒部的第一端(320)或第二端(330)移动；以及

防护装置(210；514)，所述防护装置与所述支撑装置一起被布置为，将在所述筒部上支撑绳索的所述夹持部分相对于所述筒部在周边方向上的移动限制在由所述防护装置和所述支撑装置的相互几何形状限定的最大程度；

其中所述防护装置(210；514)包括多个大致轴向的第一支撑件(210)，所述第一支撑件(210)在所述筒部的壳体的周边方向上彼此分开；

所述支撑装置包括多个引导段(220)；

其特征在于，

所述第一支撑件(210)从所述绳筒的旋转轴线方向偏离至多10°；并且

所述第一支撑件(210、212)被布置为，仅在所述引导段已经被安置在所述绳筒上并且在经过所述螺旋的开始部分之后，才用作所述防护装置的一部分。

2.根据权利要求1所述的绳筒，其特征在于，所述第一支撑件被形成为，仅在所述引导段(220)已经被安置在所述绳筒上并且在经过所述筒部的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0圈的长度之后，才用作所述防护装置的一部分。

3.根据权利要求1所述的绳筒，其特征在于，所述防护装置(210；514)包括第一支撑件(210)，所述第一支撑件(210)的横截面为不对称轮廓。

4.根据权利要求1所述的绳筒，其特征在于，所述引导段(220)包括第一形状锁定部(514；630)，所述第一形状锁定部(514；630)形成所述防护装置的一部分。

5.根据权利要求1所述的绳筒，其特征在于，所述引导段被布置成在所述筒部的周边的至少一部分中抵靠所述筒部的外表面安置。

6.根据权利要求1所述的绳筒，其特征在于，所述引导段形成用于接收绳索并且用于通过摩擦夹持绳索的槽。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的绳筒，其特征在于，所述绳筒包括引导件，所述引导件用于引导所述引导段，以由在所述引导段的上方围绕所述绳筒的绳索形成所述螺旋。

8.根据权利要求7所述的绳筒，其特征在于，所述引导件包括围绕所述绳筒的壳体，在所述壳体处形成有引导槽，所述引导槽被布置成沿着期望的轨道引导所述引导段。

9.根据权利要求7所述的绳筒，其特征在于，所述引导件包括围绕所述绳筒的壳体，轴承滚动件被紧固至所述壳体以沿着期望的轨道引导所述引导段。

10.根据权利要求8所述的绳筒，其特征在于，所述引导槽和所述引导段被布置成在所述筒部旋转时允许所述引导段在所述引导槽的方向上移动，但是防止所述引导段从所述螺旋的端点之间的所述引导槽离开。

11.根据权利要求7所述的绳筒，其特征在于，所述引导件包括用于通过从所述绳筒的端部向中间的方向推动而将所述引导段引导为螺旋的装置。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的绳筒，其特征在于，所述引导段被接合为链。

13.根据权利要求12所述的绳筒，其特征在于，所述链包括连接连续的引导段的柔性链结件。

14.根据权利要求12所述的绳筒，其特征在于，所述链包括连接多个连续的引导段的系结件。

15.根据权利要求14所述的绳筒，其特征在于，所述链包括适于能够调节所述系结件的长度的引导段。

16.根据权利要求1至6中任一项所述的绳筒，其特征在于，所述绳筒在第一端安装在轴承上以轴向地承载，并且在第二端相对于轴向力而浮动地安装。

17.一种用于牵拉和释放处在张应力下的绳索的设备，其特征在于，所述设备包括根据前述权利要求中任一项所述的绳筒以及用于存放被拉入的绳索的绳索存放装置。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述绳索存放装置被布置成保持用于防止在所述绳筒的出口侧在所述筒部上发生滑动的最小松紧度。

19.根据权利要求17或18所述的设备，其特征在于，所述设备包括被一主梁保持的桥式起重机。

20.一种用于借助起重机、电梯或绞缆机的绳筒牵拉和释放处于张应力下的绳索的方法，包括：

通过多个夹持部分将所述绳索支撑为围绕筒部至少两圈的连续的螺旋，以使得当所述筒部旋转时，多个夹持部分根据所述筒部的旋转方向沿着所述筒部朝向所述筒部的第一端或第二端移动；以及

将在所述筒部上支撑绳索的所述夹持部分相对于所述筒部在周边方向上的移动限制在由防护装置和支撑装置的相互几何形状限定的最大程度；

其中所述防护装置(210；514)包括多个大致轴向的第一支撑件(210)，所述第一支撑件(210)在所述筒部的壳体的周边方向上彼此分开；并且

所述支撑装置包括多个引导段(220)；

其特征在于，

所述第一支撑件(210)从所述绳筒的旋转轴线方向偏离至多10°；并且

仅在所述引导段已经被安置在所述绳筒上并且在经过所述螺旋的开始部分之后，才用作所述防护装置的一部分。