CN109996752B - 用于提升机的坠落防护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提升机、具有所述提升机的提升设备以及用于固定提升机的方法。提升机主体(20)借助于提升机支撑件(22)悬挂在支撑设备(14)上，该提升机主体(20)具有用于升高或降低提升链(18)或提升缆索的驱动器机构。安全设备(24)安装在提升机主体(20)和支撑设备(14)之间，该安全设备(24)具有阻尼元件(28)和松散地布置的联接元件(26)。当提升机支撑件(22)被释放时，提升机主体(20)可以下落一个下落高度直到联接元件(26)变得张紧。然后，阻尼元件在提升机主体(20)、提升链(18)以及任何悬挂在其上的负载(12)的载荷下阻碍坠落。

Description

用于提升机的坠落防护设备

技术领域

本发明涉及一种提升机、包括提升机的提升设备以及用于固定提升机的方法。

背景技术

提升机用于提升负载。提升机本身布置在支撑设备上。驱动器用于提升负载，例如通过提升链或提升缆索提升负载。

已知各种类型的提升机，例如包括气动、电动或液压驱动的提升机。例如，DE9303916示出了一种气动或电动操作的提升机，其包括驱动马达、减速齿轮和链壳，在链壳中的链轮可以借助于马达在一个方向或另一个方向上旋转。提升链越过链轮放置。整个提升机借助于悬挂链和凸耳悬挂在例如大厅中的梁或提升机吊钩的部件上。

发明内容

本发明的目的可以被认为是提出一种提升机，一种包括该提升机的提升设备和一种固定方法，通过该提升机、提升设备和固定方法实现尽可能平稳的操作，同时增加防止坠落的保护。

该目的通过根据本发明的提升机、根据本发明的包括该提升机的提升设备和根据本发明的用于固定提升机的方法来实现。本发明还涉及有利实施方式。

本发明的起点是提升机悬挂装置失效的危险，例如，由于提升机中比如在提升机悬挂装置上或在诸如天花板锚的支撑结构上的缺陷。

这种失效不仅会导致提升机坠落，而且还会导致悬挂在其上的负载坠落。另一方面，在提升机使用期间，悬挂装置的灵活操作和可移动性对于许多应用场景也是期望的和必要的。以完全刚性的方式布置的第二提升机悬挂装置会在这方面造成干扰。

如现有技术的，根据本发明的提升机包括提升机主体，该提升机主体包括用于升高和降低提升链、提升缆索或用于负载的另一悬挂装置的驱动器。例如，驱动器可以包括马达，例如液压、气动或电动操作的马达，并且如果需要，可以包括联接至悬挂装置的齿轮箱和传动元件，例如绞盘、链轮等。提升链、提升缆索或其他悬挂装置用于提升相关负载，例如使用提升钩。在这种情况下，作为包括单个链节的链条的设计是优选的。然而，本领域技术人员将认识到，驱动器以及链条的精确设计对于本发明不是必要的，因此术语“提升链”或“提升缆索”包括任何形式的柔性的、线形的负载悬挂装置。

提升机主体包括提升机悬挂装置，例如钩、凸耳等，其附接到提升机主体或经由悬挂链等连接到提升机主体。以这种方式，提升机主体可以悬挂在任何类型的支撑设备上，例如天花板、横梁、空中吊运车、起重机等。提升机悬挂装置可以优选地是可旋转的，即可以设有例如旋转接头，该旋转接头允许至少一种类型的限制的旋转，优选地是自由旋转。

根据本发明，在提升机主体和支撑设备之间设置安全设备。安全设备优选地与提升机悬挂装置分开形成。它被设计成将提升机悬挂在支撑设备上，使得在提升机悬挂装置释放或失效的情况下，可以防止坠落。根据本发明，安全设备包括至少一个阻尼元件以及附接至该阻尼元件可松散地移动的联接元件。

联接元件可以松散地移动。这意味着联接元件能够实现两个部件的联接，而这些部件不会刚性地紧固或以彼此相距固定的距离而紧固，反而借助于联接元件联接的部件的相对位置、地点和/或方向可以改变，使得运动是可能的。可松散地移动的联接元件本身可以例如是刚性的，但是允许松散地、即可移动地附接到至少一个联接部分，例如借助于槽。优选地，联接元件本身可以松散地移动，例如以柔性、弯曲、平移或铰接的方式等。优选地，它可以以拉伸方式加载，但不以压缩方式加载。例如，它可以是链、缆锁或其他线形元件。

联接元件所附接的阻尼元件用于部分地阻碍在提升机坠落时产生的运动。在这种情况下，阻尼被理解为意指将至少部分动能转换为另一种形式的特别是热的能量的至少部分不可逆的转换——与完全可逆的转换相反，例如在弹簧的情况下。当载荷作用在阻尼元件上时，阻尼可以通过例如产生摩擦和/或塑性变形来实现。例如，可以提供至少一个摩擦副，在加载期间——优选地在加载拉伸载荷期间——在至少一个摩擦摩擦副上产生摩擦，该摩擦消散至少部分动能。例如，摩擦也可以在流体内产生，例如使得阻尼元件被加载时，气体或液体被推动通过开口。

在当前优选的实施方式中，阻尼元件是变形元件并且包括至少一个可变形的变形部分。该变形部分优选地设计和定形状为使得在加载期间——优选地在加载足够大力的拉伸载荷期间——该变形部分变形，即优选地变长。

例如，变形元件可以设计成使得其在至少对应于提升机主体的重力的力下变形。然而，通常，变形力显着更高。例如，变形元件可以设计成使得其在加载期间在对应于链条或缆索驱动器的最大负载的一半的力下延长超过10％。更优选地，在该过程中产生塑性变形。如下面更详细地说明的那样，即使没有悬挂最大负载，由于一定的下落高度，在悬挂装置失效期间出现的力通常也非常高。

由阻尼元件和联接元件形成的安全设备布置在提升机主体和支撑设备之间，元件的顺序原则上是任意选择的，即阻尼元件和联接元件都可以布置在支撑设备上或在提升机主体上。然而，优选的是，如果阻尼元件直接附接至提升机主体，联接元件则布置在支撑设备和阻尼元件之间。

借助于可松散地移动的联接元件，可以保持提升机主体在提升机悬挂装置上的可移动性，例如，使得所述联接元件可以摇摆或旋转。在刚性提升机悬挂装置的情况下也提供一定程度的可移动性，例如刚性连接的钩，其除了相对于安装它的负载孔的摇摆运动之外还允许少量旋转。在可旋转的提升机悬挂装置的情况下，可以有明显更大的旋转角度。在这种情况下，联接元件优选地松散地布置，即使得它不被张紧。当提升机悬挂装置完好无损时，联接元件和安全设备整体上优选是不受力的，并且因此不吸收任何拉力，使得所有负载悬挂在悬挂装置上。结果，保持了可动性；例如，这可以确保提升机主体绕提升机悬挂装置中的垂直旋转轴线可以旋转超过20°，优选地大于45°。

然而，在提升机悬挂装置突然失效的情况下，由于可移动的联接元件和优选松散的布置，仍然存在一定的下落高度。在提升机悬挂装置释放的情况下，在安全设备可以吸收拉力之前，即，例如在用作联接元件的链条或先前松散的缆索张紧之前，提升机主体和提升机主体上悬挂的任何负载可以坠落该下落高度。当提升机主体被拉住时，由坠落产生的加速度导致较大的力。然而，阻尼元件阻碍运动，作用力优选地在特定制动距离上发生并且因此减小了力的峰值。在作为变形元件的阻尼元件的优选设计中，这发生在例如变形部分在拉伸载荷下变形的情况下。因此，借助于塑性变形可以消散坠落能量。

根据本发明的提升机、配备有该提升机的提升设备以及根据本发明的固定方法因此确保了提升机仍然易于使用，特别是该提升机可在悬挂装置中移动，并且在该提升机中可以防止负载完全坠落，即便在提升机悬挂装置失效的情况下，即便在负载显著升高的情况下，在拉住期间发生的力也受到限制。

因此，安全设备可以以非常简单的方式设计和附接，使得需要的额外结构费用很少。如上所述，联接元件可以优选地设计为缆索环或链。阻尼元件也可以以简单的方式设计。特别地，如在优选实施方式的基础上所解释的，变形元件可以作为简单部件提供，例如作为支架形元件。

在优选实施方式中，变形元件可以包括例如彼此间隔开一定距离布置的两个联接部分，即在一侧用于联接至联接元件并且在另一侧用于联接至支撑设备(或者优选地联接至提升机主体)。变形部分可以布置在联接部分之间。为了允许可变形性，变形部分的变形元件优选地包括例如环的至少一个偏转部，使得其具有在横向方向上偏转的形状。在这种情况下，横向方向应理解为指的是横向于安全设备的拉伸载荷方向延伸的方向，即横向于例如在变形元件的联接部分之间延伸的假想线。在变形元件的正常垂直布置中，偏转部因此在水平方向上延伸。在横向方向上偏转部可以形成任何所需的形状，例如弯曲的、有角的、或弯曲的圆形部分和直的部分的组合。最初偏离假想线但是然后至少部分地朝向该线移回的偏转部是优选的。

其中至少部分变形部分以大于45°的角度延伸至在联接部分之间延伸的假想线的形状已被证明是合适的。在更明显的45°或更大弯曲的情况下，不仅在加载期间存在强烈变形，而且还有显著的伸长，这意味着能量在一定距离上消散。具有至少两个相对于彼此成90°或更小角度的腿部的形状已被证明是特别优选的。在变形期间，腿部可以弯曲，使得角度增加，例如直到它们完全伸展，即以180°的角度。

可以仅在横向方向上在变形部分中提供优选的偏转部；然而，优选地提供第一横向方向上的第一偏转部和相反的第二横向方向上的第二偏转部。特别优选地，变形元件的形状可以是对称的。因此，偏转部可以优选地彼此相邻地布置。在对称形状的情况下，可以在横向方向上补偿出现的力，从而减小摇摆运动。

安全设备优选地布置在相对靠近提升机悬挂装置的位置，但是优选地总是与其保持特定的保留距离，使得总是存在独立的附接，其优选地不受提升机悬挂装置的失效的影响。例如，提升机悬挂装置和安全设备可以相对于提升机主体基本上居中地布置。优选地，安全设备和提升机悬挂装置至少基本上布置在提升链或提升缆索的延伸部中。

变形元件优选地由金属构成，特别优选地由钢构成。例如，它可以设计为扁平的、弯曲的部件。为了获得更高的抗弯刚度，至少在变形部分上可以设置至少一个突起部。为了获得良好的稳定性，在变形元件的两个联接部分之间的变形元件优选地采用整体设计，使得例如没有接头或突起阻碍拉伸载荷。然而，变形元件可以由两个或更多个平行的、分开的子元件形成，特别是彼此对称成形的子元件。

例如，可以选择联接元件的长度，使得提升机主体围绕垂直旋转轴线的旋转成为可能。在优选实施方式中，联接元件可以例如具有以下的长度：使得该联接元件在下落20至200mm的范围内的高度后变得张紧。更优选地，下落高度最大为100mm。已经表明，在一些应用中，较短的下落距离导致提升机相对于支撑设备的可移动性太低。在某些情况下，较高的下落高度可能导致过强的加速，这很难与所需的安全水平相协调。

附图说明

在下文中，基于附图更详细地描述了本发明的实施方式，其中：

图1示出了包括提升机的提升设备的第一实施方式的侧视图；

图2示出了图1的提升机的立体图；

图3示出了图1和图2中的提升机的后视图；

图4和图5示出了图1至图3的提升机上的阻尼元件的第一实施方式的后视图和立体图；

图6示出了包括提升机的提升设备的第二实施方式的侧视图；

图7示出了图6的提升机的立体图；

图8示出了图6和图7中的提升机的后视图；

图9和图10示出了图6至图8的提升机上的阻尼元件的第二实施方式的后视图和立体图；

图11a至图11e示出了阻尼元件的其他实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于负载12的提升设备10的第一实施方式，负载12在此仅以象征的方式示出。提升机16悬挂在支撑设备14上，例如梁、空中吊运车、起重机等，这里也仅仅象征性地示出。提升机16包括例如壳体的提升机主体20，其中布置有用于提升链18的驱动器(这里未详细示出)，使得借助于布置在提升机壳体20中的马达——例如气动、电动或液压马达——提升链18可以被拉拽以升高负载12或被释放以降低负载12。

提升机16包括悬挂钩22，悬挂钩22具有用于从支撑设备14的部件悬挂的钩锁，这里仅示意性地示出。将提升机16附接到支撑设备14使得提升机20能够具有一定程度的可移动性，尤其是提升机的旋转。悬挂钩22在所示的示例中包括旋转接头(未示出)，使得其附接至提升机壳体20，以便能够围绕竖直轴线旋转。然而，在替代实施方式中，悬挂钩22也可以刚性地附接到提升机壳体20。在这种情况下，也为支撑设备14上的悬挂钩22提供一定程度的可移动性。

此外，在提升机壳体20和支撑设备14之间设置有安全设备24。在所示的示例中，该安全设备包括安全链26和阻尼元件，在所示的优选实施方式中该阻尼元件设计为变形支架28。

在第一实施方式中，变形支架28包括下联接部分30，所述变形支架使用螺钉32将该下联接部分30刚性地连接到提升机壳体20。变形支架28还包括呈凸耳的形式的上联接部分34，安全链26附接在该上联接部分34上。变形部分36形成在变形支架28的上联接部分34和下联接部分30之间。变形支架28的形状在图4和图5中特别明显，并在下面更详细地描述。

如图所示，安全链26通过一端固定至变形支架28的上联接部分34，并且通过另一端(仅仅象征性地示出)固定到支撑设备14的元件上。在这种情况下，安全链26比变形支架28的上联接部分34与安全链26至支撑设备14的附接点之间的距离长，使得安全链26松散地附接在两个点之间并且不受力的作用。在正常操作中，悬挂钩22接收整个负载。

安全链26的长度使得提升机壳体20相对于支撑设备14的旋转可以达到大约180°的旋转角度。

如图所示，安全设备26布置在距提升机悬挂装置22较短的水平距离处，优选地为几厘米。因此，安全设备构成完全独立的第二悬挂装置，尽管在实施方式中示出安全设备最初不承担负载。

在图2的立体图和图3中的后视图中可以更详细地看到提升机16和安全设备24以及特别是其上的变形支架28的布置。在这些情况下，负载12和支撑设备14未再次示出。

在图2、图3以及图4、图5所示的实施方式中，变形支架28由两个对称部件组成，每个对称部件形成为弯曲、扁平的元件。下联接部分30邻接提升机主体20的壳体并且部分地围绕提升机主体20的壳体。变形部分36和上联接部分34由宽度约为40mm的带状元件与下联接部分30整体地形成。变形支架28由在所示的示例中厚度为例如5mm的扁钢材料制成。在替代实施方式中，可以选择不同的宽度和厚度，厚度值优选地在4至8mm的范围内。

特别可以在图4中看到，变形支架28的中心变形部分36包括在水平方向上的偏转部，即横向于将上联接部分34连接到下联接部分30的假想线。

在变形部分36中，变形支架28包括在其两侧中的每一侧上的上方的、基本上水平定向的腿部38，该腿部从上部联接部分34向外延伸，以及随后越过弯曲部42的第二腿部40，第二腿部40从外侧向内延伸。

因此，变形部分36包括曲线部42，使得腿部38各自与假想线(图4中的虚线所示)成大于45°的角度β1、β2，该假想线在联接部分34、30之间(更确切地说，在那里的紧固点之间)延伸。

两个腿38、40彼此成锐角α，在所示的示例中该角度稍微超过20°。因此，在所示的示例中，总共在变形支架28上形成三条曲线42。

如已经说明的那样，安全链26可以在提升设备10的正常操作中松散地移动。在提升机悬挂装置22失效的情况下，提升机主体20与提升链18以及悬挂负载12一起因此产生一定的下落高度，直到安全链26变得张紧。然后，在变形支架28的联接部分30、34之间产生强拉伸载荷。

由于偏转的形状，即在所示的示例中腿部38、40的水平走向、即横向于基本垂直的拉伸载荷，在安全链26变得张紧之后，变形支架28将在发生的突然拉伸载荷下变形。在该过程中，腿部38、40之间的角度α变大。因此，变形部分36变长，特别是在弯曲点42处发生塑性变形。

由于基于同时伸长的变形，提升机主体20和负载12的坠落在超过一定的制动距离后被拉住。尽管在变形支架28完全伸长之后在安全链26和提升链18中再次发生突然加载，但是与安全链26的刚性的、不可变形的附接相比，这种加载显着减小。

在一个实施方式中，安全链26的长度可以例如被定尺寸成使得安全链26在下落高度为60mm之后变得张紧。在没有变形支架28的情况下，例如一吨的负载将导致大约7吨的峰值负载，这可能导致例如提升链18失效。

由于变形支架28的变形，这导致约60毫米的伸长，峰值负荷可以减少到约5吨，例如在其他条件相同的情况下。取决于变形支架28的几何形状和厚度，也可以实现其他值。这样，通过适当的设计，可以防止提升链18或提升设备10或支撑设备14的其他部件的失效。

在图6至图10中，示出了包括阻尼元件的第二实施方式的提升设备的第二实施方式。在这种情况下，第二实施方式在许多方面对应于第一实施方式。相同的部件具有相同的附图标记。在下文中，仅描述关于第二实施方式相对于第一实施方式的不同之处。除此之外，上面给出的描述适用于两个实施方式。

在第二实施方式的情况下，设有安全缆索26a替代安全链作为安全设备24的部件。安全缆索26a附接到变形支架28a，如下面更详细描述的那样，变形支架28a不同于根据第一实施方式的变形支架28。

安全缆索26a的下部附接至变形支架28a的上联接部分34。在所示的示例中，所述安全缆索的上部形成缆索环，缆索环松散地围绕支撑设备14、即围绕梁放置。在这种情况下，安全缆索26a比其用于附接所需的长度更长，使得提升机壳体20相对于支撑设备14的旋转可以与安全链26中的旋转相同，即达到180°的旋转角度。

变形支架28a具有与根据第一实施方式的变形支架28相同的形状，即它包括两个对称的弯曲扁平元件，其具有中心变形部分36。变形支架28a也由扁平材料构成，优选地是钢，但是在曲线部上另外提供了脊道部35。

在所示的实施方式中，脊道部35各自设计为相关曲线部的外表面方向上的凹槽。

由于脊道部35，在变形支架28a的曲线上产生了更高的抗弯性。在坠落的情况下，与相同强度的弯曲扁平材料相比，可以因此吸收更大量的变形能量。

虽然所示的元件是本发明的当前优选实施方式，但是这些元件应该仅被理解为示例性和非限制性的。实际上，本发明可以通过各种实施方式来实现。

例如，代替所示的对称变形支架28、28a，可以使用不对称的变形元件，如图11d中的示例所示。

实际上，变形元件的形状可能明显的不同。代替所描绘的包括直线部分38、40和圆形曲线部42的形状，也可以使用纯粹弯曲的形状，例如，如图11b中的示例所示。代替所描绘的包括在横向方向上的单个偏转部的形状，可以设置沿着变形部分36的路线多个连续的偏转部，即例如可以提供更多数量的腿部。代替所描绘的各个曲线42的角度，也可以选择其他值，使得腿部38、40可以相对于彼此不同地布置，如图11a中的示例所示。

在优选实施方式中，作用在变形元件28的变形部分36上的载荷是拉伸载荷。然而，如根据图11c的替代实施方式所示，也可以产生压缩载荷。

在变形部分的所有实施方式中，可以在曲线部上设置脊道部以实现更大的抗弯刚度。

最后，可以设计具有摩擦元件而不是变形元件的阻尼元件，如图11e中的示例所示。在该示例中，联接部分34、30连接到汽缸46和活塞48。流体50布置在汽缸46中，并且活塞48可以在汽缸46内部移动，使得在加载期间，流体被压缩通过围绕汽缸48留下的环形开口52。因此，当负载作用在联接部分34、30上时，通过图11e中的示例示出的阻尼元件也可以在制动距离上阻碍坠落运动。

Claims (16)

1.一种提升机，所述提升机包括：

-提升机悬挂装置(22)，所述提升机悬挂装置(22)用于从支撑设备(14)悬挂提升机主体(20)，

-其中，在所述提升机主体(20)上设置有用于升高和降低提升链(18)或提升缆索的驱动器，

其特征在于，

还包括安全设备(24)，所述安全设备(24)包括阻尼元件和能够松散地移动的联接元件(26)，所述联接元件(26)附接至所述阻尼元件，所述安全设备(24)设置在所述提升机主体(20)和所述支撑设备(14)之间。

2.根据权利要求1所述的提升机，其中，

-所述阻尼元件是变形元件(28)，所述阻尼元件包括至少一个可变形的变形部分(36)。

3.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述变形元件(28)包括两个联接部分(30)、(34)，所述两个联接部分(30)、(34)彼此相距一段距离设置，用于在一侧处联接至所述联接元件(26)并且在另一侧处联接至所述提升机主体(20)或联接至所述支撑设备(14)，

-并且其中，所述变形部分(36)布置在所述联接部分(30)、(34)之间。

4.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述阻尼元件包括所述变形部分(36)中的至少一个偏转部，使得所述阻尼元件具有在横向方向偏转的形状。

5.根据权利要求3所述的提升机，其中，

-所述阻尼元件被定形状成使得所述阻尼元件的所述变形部分(36)的至少一个部分以相对于在所述联接部分(30、34)之间延伸的假想线大于45°的角度(β1、β2)延伸。

6.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述变形部分(36)包括至少两个腿部(38、40)，所述至少两个腿部(38、40)彼此成90°或更小的角度。

7.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述变形元件(28)在所述变形部分(36)中包括至少一个第一偏转部，其中，所述变形元件(28)延伸从而在第一横向方向上偏转，

-并且所述变形元件(28)在所述变形部分(36)中包括第二偏转部，其中，所述变形元件(28)延伸从而在相反的第二横向方向上偏转。

8.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述变形元件(28)包括在上联接部分(30)和下联接部分(34)之间整体地延伸的至少一个部件。

9.根据权利要求2所述的提升机，其中，

-所述变形元件(28)被设计成扁平的弯曲部件。

10.根据权利要求9所述的提升机，其中，

-至少一个脊道部(35)设置在所述变形部分(36)上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的提升机，其中，

-所述联接元件(26)被设计成链条、缆索或其他线形元件。

12.根据权利要求2至10中任一项所述的提升机，其中，

-所述驱动器设计成提升最大负载，

-并且所述变形部分(36)被设计成使得所述变形元件(28)在所述最大负载的一半的载荷下至少伸长10％。

13.一种提升设备，所述提升设备包括：

-支撑设备(14)和根据前述权利要求中任一项所述的提升机(16)，其中，所述提升机主体(20)借助于所述提升机悬挂装置(22)悬挂在所述支撑设备(14)上，

-并且所述联接元件(26)具有使得所述联接元件(26)被松散地布置的长度。

14.根据权利要求13所述的提升设备，其中，

-所述联接元件(26)具有使得所述提升机主体(20)能够借助于所述提升机悬挂装置(22)围绕垂直的旋转轴线旋转大于20°的长度。

15.根据权利要求13或14所述的提升设备，其中，

-所述联接元件(26)具有使得所述联接元件(26)在下落20至200mm的高度后张紧的长度。

16.一种用于固定提升机(16)的方法，其中，

-提升机主体(20)包括驱动器，所述驱动器用于升高或降低提升链(18)或提升缆索，所述提升机主体(20)借助于提升机悬挂装置(22)悬挂在支撑设备(14)上，

-以及安全设备(24)，所述安全设备(24)包括联接元件(26)和阻尼元件，所述联接元件(26)被松散地布置，所述阻尼元件附接在所述提升机主体(20)和所述支撑设备(14)之间，

-其中，当所述提升机悬挂装置(22)被释放时，所述提升机主体(20)坠落一个下落高度直到所述联接元件(26)变得张紧，

-并且所述联接元件(26)变得张紧后，所述阻尼元件阻碍所述坠落。

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