CZ20021992A3 - Zdvihací zařízení - Google Patents

Description

Zdvíhací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká zdvíhacího zařízení zahrnujícího rám, lanový buben opatřený drážkou, motor zdvihadla, ozubené soukolí a pastorek tak, že daný motor je alespoň částečně umístěn uvnitř lanového bubnu podpíraného proti rámu svými dvěmi zakončeními, a že motor a soukolí jsou podpírány proti rámu pouze jedním zakončením lanového bubnu, kterýmžto zakončením jsou motor a soukolí uspořádány k otáčení lanového bubnu přes pastorek.

Dosavadní stav techniky

Zdvíhací zařízení je obecně částí lanového zdvihadla, které je buď nepojízdně upevněno anebo se pohybuje podél nějaké dráhy pomocí kočky (pojízdného vozíku). Toto zdvihací zařízení může být jako takové též použito ke zvedání břemene. U lanových zdvihadel, určených pro kolmý přesun břemene, je důležitým problémem délka zdvíhacího zařízení, protože to omezuje pohyb kočky. Velká délka tohoto zařízení plyne ze základní ideje provedení lanového zdvihadla, t.j. tendence minimalizovat průměr lanového bubnu k optimalizaci sílu přenášejícího soukolí, což vede k velké délce lanového bubnu a tímto způsobem celého zdvihadla s běžně používanými výškami zdvíhání a upevněními lan. Díky tendenci minimalizovat průměr bubnu lana, je typicky úmyslem dimenzovat poměr průměru roztečné kružnice lanového bubnu, t.j. průměr středu drážky, k průměru lana tak, aby odpovídal standardním minimálním požadavkům v kategoriích nejběžnějšího použití existujících

• f ··

9 9

9 9 99

9 9

9 9 ··

9999 lanových zdvihadel. Tedy, poměr průměru roztečné kružnice bubnu lana k průměru zdvíhacího lana je typicky 16-25, podle intenzity užití, čímž je délka bubnu lana značně větší než je jeho průměr. Protože je délka bubnu lana hlavní faktor celkové délky zdvíhacího zařízení a celého lanového zdvihadla a protože směr pohybu zdvihadla upevněného na kočce je celkově rovnoběžný s podélnou osou lanového bubnu, délka tohoto bubnu je značný problém, protože omezuje pohyb kočky. Dále, pohyb bodu výstupu lana na dlouhém bubnu ve směru podélné osy bubnu během otáčivého pohybu lanového bubnu je velký. U lanových zdvihadel s více lan, když je výstupní bod lana posunut, t.j. když kolísá, se úhel výstupu lana opouštějícího buben mění ve vztahu k podélné ose bubnu. Čím větší je tento drift a čím vícenásobné upevnění (či provlečení lan), tím větší je změna úhlu výstupu. Dle typu lana je maximální hodnota úhlu výstupu 1,4 až 4°. Když je tato hodnota dosažena či překročena, zvyšuje se opotřeb lana. Když bude kolísání nadměrné, může to působit problémy v řízení břemene a vést k tendenci otočení zdvíhacího háku. Kolísání zdvíhacího lana může též působit problémy při optimalizaci zátěž nesoucích konstrukcí, protože nosné síly se mění v závislosti na bodu výstupu lana z bubnu.

Známá řešení k minimalizaci délky zdvíhacího zařízení obsahují umístění buď motoru zařízení či soukolí nebo obou, stejně jako pastorku, uvnitř lanového bubnu, či umístění motoru vedle tohoto bubnu. Podle první alternativy se dosáhlo nejkratší délky zdvíhacího zařízení umístěním motoru, soukolí a pastorku uvnitř bubnu lana ve směru jeho podélné osy; avšak protože průměr lanového bubnu je malý jak jen je možné, toto řešení působí značné zahřívání motoru kvůli malému chladícímu prostoru. Tato konstrukce též vyžaduje pevný rám na obou zakončeních bubnu lana a mezilehlou šachtu vystavenou • ·· vibraci mezi motorem a soukolím. Umístění motoru vedle bubnu zvyšuje šířku lanového zdvihadla, ale jeho celková délka je stále ještě určena na základě délky lanového bubnu.

Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout zdvíhací zařízení nového typu, krátké v podélném směru.

Podstata vynálezu

Zdvíhací zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že mezi válcem, paralelním s podélnou osou lanového bubnu a vymezeným krytem motoru, a bubnem lana, je umístěn pastorek.

Hlavní idea vynálezu je, že ve zdvíhacím zařízení zamýšleném ke kolmému přenosu břemene (zátěže) je motor zdvihadla alespoň částečně umístěn uvnitř lanového bubnu podpíraného proti rámu zdvihadla jeho dvěmi zakončeními, a že motor a soukolí přenášející sílu z motoru na pastorek je podpírán proti rámu jen jedním zakončením bubnu, kterýmžto zakončením jsou motor a soukolí uspořádány k otáčení lanového bubnu přes pastorek umístěný mezi válcem, jenž je paralelní s podélnou osou bubnu lana a vymezeným krytem motoru, a bubnem lana. Dle přednostní podoby vynálezu je průměr bubnu lana značně větší než je průměr motoru zdvihadla. Dle druhé přednostní podoby vynálezu je motor umístěn uvnitř bubnu lana asymetricky k jeho středu. Dle třetího přednostního ztvárnění vynálezu je točivý moment požadovaný k otáčení bubnu přenášen na lanový buben přes jeho obvod v bodu výstupu zdvíhacího lana z lanového bubnu.

Výhodou vynálezu je, že vnější rozměry zdvíhacího zařízení, a tak celé lanové zdvihadlo, jsou malé ve směru podélné osy bubnu lana. Kvůli značně většímu průměru bubnu v porovnání se známými řešeními je možné, ač výška zdvíhání zůstává stálá, použít značně kratšího lanového bubnu. Díky • · * · • · ·· • · · · 1 · z • » ·· · · ! í .* ·· ♦·'·· tomu je horizontální pohyb zdvíhacího lana zdviháním či spouštěním zatížení malý a škodlivý horizontální posun břemene tak zmenšen. Díky malému horizontálnímu pohybu lana je síla lana rozdělena téměř stejnoměrně přes zátěž nesoucí konstrukce, což umožňuje malé a lehké podpěrné konstrukce, čehož může být dále užito při dimenzování kočky lanového zdvihadla a jí podpíracího mostového nosníku. Protože úhel výstupu lana z lanového bubnu je malý a protože poměr průměru roztečné kružnice může být dimenzován až 2 až 3 krát v porovnání s minimálními hodnotami běžně užívanými a dovolenými normami, je trvanlivost lana značně zvýšena. Dále, malý horizontální pohyb lana a malý úhel lana spolu účinně snižují riziko otáčení zvedacího háku neseného lanem. Díky malému horizontálnímu pohybu lana, zdvíhací zařízení podle vynálezu umožňuje konstrukci lanového zdvihadla s až do 12 násobným upevněním (provlečením) lan, bez překročení úhlu lana 4°. Protože vnitřní průměr bubnu lana je značně větší než vnější průměr motoru zdvihadla a protože motor a soukolí jsou podpírány proti rámu jen jedním zakončením lanového bubnu, je možné uspořádat lepší ventilaci pro motor ve srovnání s motorem umístěným vně lanového bubnu, čímž nejsou žádné problémy se zahříváním motoru zdvihadla. Další výhodou je, že konstrukce se snadno moduluje, protože délka lanového buben nepostihuje podpírání motoru a k němu připojeného ozubeného soukolí. Umístění motoru zdvihadla asymetricky ve vztahu ke středu lanového bubnu umožňuje méně omezené provedení (návrh) soukolí. Dále, když je kroutící moment potřebný k otáčení lanového bubnu přenášen na buben lana přes jeho obvod v bodu výstupu lana z bubnu, dimenzování motoru zdvíhacího zařízení a k němu připojeného soukolí může být optimalizováno a výška zdvihání může být měněna pomocí změněny buď průměru nebo délky lanového bubnu.

* spojeni se ♦ «

• 0* 90 · » 0 * 0	« · ♦ · · • · ··· · ·
0 0 0 · 0 0·	• · · · · · · • · · · · .·
000 0·	·· ·· ··
odkazů na	připojené
ztvárnění řez.	zdvíhacího

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále popsán pomocí výkresy, v nichž znázorňuje:

Obr. 1 - schematický pohled na zařízení podle vynálezu, částečný příčný

Obr. 2 - schematický hlavní pohled na druhé ztvárnění zdvíhacího zařízení podle vynálezu, částečný příčný řez.

Obr. 3 - schematický hlavní pohled na třetí ztvárnění zdvíhacího zařízení podle vynálezu, při pohledu od zakončení zdvíhacího zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 schematický znázorňuje zdvíhací zařízení 1 jako částečný příčný řez. Toto zařízení zahrnuje rám 2 a lanový buben 3, jenž je podpírán proti rámu 2 oběma zakončeními přes ložiska 7. Vnější povrch bubnu 3 je opatřen podélnou drážkou 12, do níž je naváděno zdvíhací lano na jednokotoučovou rovinu, paralelní s bubnem 3, když se tento otáčí. Vnější průměr bubnu 3 lana je v podstatě konstantní přes celou délku drážky 12. Kvůli jasnosti Obr. 1 neuvádí zdvíhací lano. Místo něj je jako zdvíhací prostředek možno použít řetěz, pás či jiný odpovídající prostředek. Dále, zdvíhací zařízení JL zahrnuje motor ý zdvihadla umístěný ve směru jeho podélné osy alespoň částečně uvnitř lanového bubnu 3 tak, že středy bubnu 3 a motoru 4 jsou spojeny. Ve spojení s motorem ý je znázorněno uspořádání chladících žeber 13 motoru 4, jež obklopuje kryt motoru £. Ještě dále zařízení 1 zahrnuje (ozubené) kolo 5, či systém soukolí 5, jež přenáší sílu zdvíhacího motoru £ na pastorek 6, umístěný mezi bubnem 3 lana a motorem 4«, pastorek 6 je uspořádán k otáčení lanovým • « • φφφ φφ φφ ► φ φ « » φ · φφ φφφφ bubnem 3 přes ozubený okraj £3 na jeho vnitřním obvodě. Pastorek 6 je umístěn částečně mezi lanovým bubnem 3 a motorem 4 ve směru podélné osy bubnu 3. Pastorek může být umístěn zcela vně prostoru mezi bubnem 3 lana a motorem 4 ve směru podélné osy bubnu 3, ale přednostně je umístěn alespoň částečně mezi bubnem 3 a motorem 4. Na Obr. 1 se soukolí 5 částečně protahuje dovnitř lanového bubnu 3 ve směru podélné osy bubnu 3. Soukolí 5 může být též umístěno zcela vně bubnu 3, v závislosti na prostoru vyžadovaném pro soukolí 5, ale přednostně je umístěno alespoň částečně uvnitř lanového bubnu

3. Motor 4 zdvihadla a soukolí 5 jsou podpírány proti rámu 2 jen jedním zakončením bubnu 3, jímž jsou motor a soukolí uspořádány k otáčení pastorku 6. Motor ý je podpírán proti rámu 2 pomocí podpěrné součásti 14 tak, že motor _4 je připojen k této podpěrné části přírubou 17. Průměr příruby 17 je typicky větší než je průměr chladícího žebrového uspořádání 13. Soukolí 5 je podpíráno proti přírubě 17 motoru 4 zdvihadla. Soukolí 5 může být též podpíráno proti podpěrné součásti 14. Podpěra motoru 4 a soukolí 5 proti rámu 2 může být provedena různými způsoby a Obr. 1 pouze ukazuje jednu volbu z nich. Poloha pastorku 6 na vnitřním obvodu bubnu 3 lana může být řešena volně, ale pastorek je přednostně umístěn způsobem znázorněným na Obr. 3, t.j. v bodě 10 výstupu lana 9 zdvihadla, v bodě, kde toto lano opouští lanový buben 3.

Podle přednostní podoby vynálezu průměr bubnu 3 lana může být v zařízení 1 na Obr. 2 proveden podstatně větším než je průměr krytu 15 motoru ý na Obr. 2, například tak, že průměr krytu 15 motoru 4 zdvihadla činí 2/3 průměru bubnu 3, jinými slovy, průměr lanového bubnu 3 je podstatně větší než je ve známých řešeních. Buben 3 lana může být dimenzován tak, že poměr průměru roztečné kružnice bubnu 3 k průměru lana 9

• · « ♦ ·« »» *

··· » · » · ·· ·· ·· » · · · « · · • · · ♦ « · *· ···· zdvihadla je např. 30-60, t.j. asi 2-3 násobný v porovnání se známými řešeními. Tento poměr může být též větší než 60. Přednostně tyto rozměry znamenají, že kolísání (drift) lana 9 na lanovém bubnu 3 je menší anebo rovnající se průměru roztečné kružnice lanového bubnu 3, jinými slovy, délka S drážky 12 ve směru podélné osy bubnu 3 se přinejmenším rovná průměru roztečné kružnice bubnu 3.

Obr. 2 schematicky znázorňuje hlavní pohled na druhé zdvíhacího zařízení 1 podle vynálezu, jako částečný příčný řez. Pro jasnost Obr. 2 uvádí pouze nejpodstatnější složky ztvárnění podle Obr. 2. Kryt 15 motoru 4 zdvihadla vymezuje válcový povrch rovnoběžný s podélnou osou bubnu 3 lana v bodě motoru £ a jeho imaginární protažení přerušovanými čarami 16. Pastorek 6 je umístěn mezi řečeným válcovým povrchem čar 16 a bubnem 3 lana. Ve směru podélné osy bubnu 3 je umístěn pastorek vně prostoru mezi motorem £ a bubnem 3, kvůli prostoru vyžadovanému pro chladící žebrové uspořádání 13 motoru 4 zdvihadla. Stanovení rozměrů chladícího žebrového uspořádání 13 závisí na chladících požadavcích pro motor _4, toto uspořádání 13 může být zkráceno a koncová příruba 17 motoru 4 může být tvarována tak, aby zde byl dostatečný prostor pro pastorek 6 mezi krytem 15 motoru ý zdvihadla a lanovým bubnem 3, čímž jinými slovy, pastorek 6 může být umístěn mezi krytem 15 motoru 4 a bubnem 3. Ozubené soukolí 5 přenášející sílu motoru 4 zdvihadla na pastorek 6 je na Obr.

uspořádáno kompletně uvnitř bubnu 3 lana.

Obr. 3 schematicky znázorňuje hlavní pohled na třetí zdvihací zařízení 1 vynálezu, při pohledu od jeho zakončení. Pro jasnost jsou uvedeny nejpodstatnější složky ztvárnění podle Obr. 3. Na Obr. 3 je motor _4 zdvihadla umístěn asymetricky ve vztahu ke středu 11 lanového bubnu 3, a pastorek 6 je umístěn mezi lanovým bubnem 3 a motorem 4

000 • ·

0* ·* ♦ · ♦ • * ···

0

0« «0 • 0 00 • 0 0 ·

0 *

0 0 0··

0000 zdvihadla. Obr. 3 též znázorňuje jak je výstupní bod 10 lana 9 na bubnu 3 v bodě pastorku 6, čímž mohou být rozměry motoru 4 zařízení 1, a k němu připojeného soukolí 5, optimalizovány. Avšak, bod 10 výstupu lana 9 z bubnu nemusí být umístěn v bodě pastorku 6.

Obr. 3 znázorňuje, jen příkladmo, alternativu asymetrické polohu motoru 4 uvnitř lanového bubnu 3. Asymetrická poloha motoru 4 ke středu 11 lanového bubnu 3 se může též lišit od té znázorněné na Obr. 3. Přednostně je pastorek 6 umístěn v bodě 10 výstupu lana 9 z bubnu 3, není to ale nezbytné.

S výkresy a souvisejícím popisem se zamýšlí pouze znázornit ideu vynálezu a jeho detaily se mohou měnit v rámci daných nároků. Rozsah použití zdvíhacího zařízení 1 není omezen žádným způsobem a toto zařízení může být buď pevně smontováno, či upevněno na nějaké kočce. Zařízení 1 podle vynálezu neomezuje konstrukci upevnění lana lanového zdvihadla, ani neomezuje množství lan 9 zdvihadla. Soukolí 5 použité v zařízení 1 může být volně vybíráno a pastorek 6 není nutné samostatným komponentem, ale může být uspořádán jako část soukolí 5.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zdvíhací zařízení /1/ zahrnující rám /2/, lanový buben /3/ opatřený drážkou /12/, motor /4/ zdvihadla, ozubené soukolí /5/ a pastorek /6/ tak, že motor /4/ je alespoň částečně umístěn uvnitř bubnu /3/ podpíraného proti rámu /2/ svými dvěmi zakončeními, a že motor /4/ a soukolí /5/ jsou podpírány proti rámu /2/ jen jedním zakončením bubnu /3/, kterýmžto zakončením jsou motor /4/ a soukolí /5/ uspořádány k otáčení bubnu /3/ přes pastorek /6/; vyznačuj ící se t í m, že mezi vnitřním obvodem lanového bubnu /3/ a motorem /4/ zdvihadla je umístěn pastorek /6/.
2. 2. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že průměr bubnu /3/ je podstatně větší než průměr krytu /15/ motoru /4/.
3. 3. Zařízení dle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že délka /S/ drážky /12/ bubnu /3/ ve směru podélné osy bubnu /3/ se přinejmenším rovná průměru roztečné kružnice bubnu /3/.
4. 4. Zařízení dle nároku 3, vyznačující se tím, že poměr průměru roztečné kružnice bubnu /3/ k průměru lana /9/ zdvihadla má hodnotu alespoň 30.
5. 5. Zařízení dle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že poměr průměru roztečné kružnice bubnu /3/ k průměru lana /9/ zdvihadla má hodnotu 30-60.

   9· • * • · ·· • ·

   9 · * ·*·

   9« ·· • · • ··· • · · • · « • t ·* ·· ·* • · · ® • · · • · · · • · · ·· ····
6. 6. Zařízení dle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že motor /4/ je umístěn asymetricky ve vztahu ke středu /11/ bubnu /3/.
7. 7. Zařízení dle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pastorek /6/ je umístěn v bodě výstupu /10/ lana /9/ z bubnu /3/.
8. 8. Zařízení dle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že soukolí /5/ je alespoň částečně uvnitř bubnu /3/.
9. 9. Zařízení dle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pastorek /6/ je uspořádán jako část soukolí /5/.