CZ297041B6 - Zdvihací zarízení - Google Patents

Abstract

Zarízení sestává z dutého lanového bubnu (3) se spirálovou drázkou (12) na svém vnejsím povrchu, který je obema svými konci otocne ulozen v rámu (2),na nemz je jednak upevnen jedním svým koncem motor (4), usporádaný v dutine lanového bubnu (3), a jednak ulozeno ozubené soukolí (5), spojující výstupní hrídel motoru (4) s pastorkem (6), který je usporádán, pri pohledu na zdvihací zarízení (1), v prostoru vymezeném vnejsím obvodem krytu (15) motoru (4) a vnitrním obvodem lanového bubnu (3) a který je v záberu s ozubeným vencem (8), upraveným na vnitrním povrchu lanového bubnu (3). Pastorek (6) je, pro optimalizaci dimenzí motoru (4) a ozubeného soukolí (5), v záberu s ozubeným vencem (8) bud prímo v míste bodu (10) výstupu zdvihacího lana (9) z lanového bubnu (3), nebo v okolí tohoto bodu (10).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zdvihacího 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 dvěma 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

Zdvihací zařízení je obecně částí lanového zdvihadla, které je bud’ 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 zdvihacího 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 zdvihání a upevněním lan. Díky tendenci minimalizovat průměr lanového bubnu, 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 lanových zdvihadel. Tedy, poměr průměru roztečné kružnice bubnu lana k průměru zdvihacího 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 zdvihacího 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 lany, 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 posun a čím vícenásobné upevnění či provlečení lan, tím větší je změna úhlu výstupu. Dle typu lana je maximální hodnota úhlu výstupu 1,5° až 4°. Když je tato hodnota dosažena či překročena, zvyšuje se opotřebení lana. Když bude kolísání nadměrné, může to působit problémy v řízení břemene a vést k tendenci otočení zdvihacího háku. Posun zdvihacího lana může též působit problémy při optimalizaci konstrukce nosných ložisek, protože nosné síly se mění v závislosti na bodu výstupu lana z bubnu.

Známá řešení k minimalizaci délky zdvihacího 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 zdvihacího zařízení umístěním motoru, soukolí a pastorku uvnitř bubnu lana ve směru jeho podélné osy; avšak protože průměr lanového bubnuje malý jak jen je možné, toto řešení působí značné zahřívání motoru kvůli malému chladicímu prostoru. Tato konstrukce též vyžaduje pevný rám na obou zakončeních bubnu lana a mezilehlou šachtu vystavenou vibraci mezí 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 zdvihací zařízení nového typu, které je krátké v podélném směru.

-1 CZ 297041 B6

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky stávajícího stavu techniky jsou odstraněny zdvihacím zařízením podle vynálezu, sestávajícím z dutého lanového bubnu se spirálovou drážkou na svém vnějším povrchu, který je oběma svými konci otočně uložen v rámu, na němž je jednak upevněn jedním svým koncem motor, uspořádaný v dutině lanového bubnu, a jednak uloženo soukolí, spojující výstupní hřídel motoru s pastorkem, který je uspořádán, při bočním pohledu na zdvihací zařízení, v prostoru vymezeném vnějším obvodem krytu motoru a vnitřním obvodem lanového bubnu a který je v záběru s ozubeným věncem, upraveným na vnitřním povrchu lanového bubnu, jehož podstata spočívá v tom, že pastorek je pro optimalizaci dimenzí motoru a ozubeného soukolí v záběru s ozubeným věncem buď přímo v místě bodu výstupu zdvihacího lana z lanového bubnu, nebo v okolí tohoto bodu.

Podstatným znakem je i to, že motor má průměr svého krytu o velikosti odpovídající s výhodou dvěma třetinám průměru lanového bubnu.

Dalším podstatným znakem je skutečnost, že drážka lanového bubnu má svoji délku ve směru podélné osy lanového bubnu, nejvýše rovnou průměru roztečné kružnice lanového bubnu.

To, že poměr průměru roztečné kružnice lanového bubnu k průměru zdvihacího lana má hodnotu alespoň 30 a že poměr průměru roztečné kružnice lanového bonu k průměru zdvihacího lana má hodnotu v rozsahu od 30 do 60, jsou další podstatou vynálezu.

Podstatou je i to, že motor je uspořádán excentricky vůči podélné ose lanového bubnu, jakož i to, že ozubené soukolí je alespoň částečně uspořádáno v dutině lanového bubnu a že pastorek je nedílnou součástí ozubeného soukolí.

Hlavní idea vynálezu je, že ve zdvihacím zařízení zamýšleném ke kolmému přenosu břemene, je motor zdvihadla alespoň částečně umístěn uvnitř lanového bubnu podpíraného proti rámu zdvihadla jeho dvěma 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.

Výhodou vynálezu je, že vnější rozměry zdvihacího 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, ačkoliv výška zdvihání zůstává stálá, použít značně kratšího lanového bubnu. Díky tomu je horizontální posun zdvihacího lana ve spojení se zdviháním či spouštěním břemene malý, a škodlivý horizontální posun břemene tak zmenšen. Díky malému horizontálnímu posuvu 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 ji 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 posunu lana, zdvihací zařízení podle vynálezu umožňuje konstrukci lanového zdvihadla s až 12násobným upevněním či 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 přizpůsobuje, protože délka lano

-2CZ 297041 B6 vého bubnu neovlivňuje podpírání motoru a k němu připojeného ozubeného soukolí. Umístění motoru zdvihadla asymetricky ve vztahu ke středu lanového bubnu umožňuje méně omezené provedení 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 zdvihacího zařízení a k němu připojeného soukolí může být optimalizováno a výška zdvihání může být měněna pomocí změny buď průměru nebo délky lanového bubnu.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení zdvihacího zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde představuje obr. 1 schematický pohled na ztělesnění zdvihacího zařízení podle vynálezu v částečném příčném řezu, obr. 2 schematický hlavní pohled na druhé provedení zdvihacího zařízení podle vynálezu rovněž v částečném příčném řezu a obr. 3 schematický hlavní pohled na třetí provedení zdvihacího zařízení podle vynálezu, při pohledu od zakončení zdvihacího zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 schematicky znázorňuje zdvihací 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 spirálovou obvodovou drážkou 12, do níž je naváděno zdvihací lano 9 v jedné rovině, paralelní s bubnem 3, když se tento otáčí. Vnější průměr lanového bubnu 3 je v podstatě konstantní přes celou délku drážky 12 . Kvůli jasnosti obr. 1 neuvádí zdvihací lano. Místo něj je jako zdvihací prostředek možno použít řetěz, pás či jiný odpovídající prostředek. Dále zdvihací zařízení 1 zahrnuje motor 4 zdvihadla umístěný ve směru jeho podélné osy alespoň částečně uvnitř lanového bubnu 3 tak, že středy lanového bubnu 3 a motoru 4 jsou spojeny. Ve spojení s motorem 4 je znázorněno uspořádání chladicích žeber 13 motoru 4, jež obklopuje kryt 15 motoru 4. Dále zdvihací zařízení 1 zahrnuje ozubené soukolí 5, jež přenáší sílu motoru 4 na pastorek 6, umístěný mezí lanovým bubnem 3 a motorem 4, přičemž pastorek 6 je uspořádán k otáčení lanovým bubnem 3 přes ozubený věnec 8 na jeho vnitřním obvodě. Pastorek 6 je umístěn částečně mezi lanovým bubnem 3 a motorem 4 ve směru podélné osy bubnu 3. Pastorek 6 může být umístěn zcela vně prostoru mezí lanovým bubnem 3 a motorem 4 ve směru podélné osy lanového bubnu 3, ale přednostně je umístěn alespoň částečně mezi lanovým bubnem 3 a motorem 4. Na obr. 1 znázorněné ozubené soukolí 5 částečně zasahuje dovnitř lanového bubnu 3 ve směru podélné osy lanového bubnu 3. Ozubené soukolí 5 může být též umístěno zcela vně lanového bubnu 3, v závislosti na prostoru vyžadovaném pro ozubené soukolí 5, ale přednostně je umístěno alespoň částečně uvnitř lanového bubnu 3. Motor 4 zdvihadla a ozubené soukolí 5 jsou podpírány proti rámu 2 jen jedním zakončením lanového bubnu 3, jímž jsou motor 4 a ozubené soukolí 5 uspořádány k otáčení pastorku 6. Motor 4 je podpírán proti rámu 2 pomocí podpěrné součásti 14 tak, že motor 4 je připojen k této podpěrné součásti 1 přírubou 17. Průměr příruby 17 je typicky větší než je průměr uspořádání chladicích žeber 13. Ozubené soukolí 5 je podpíráno proti přírubě 17 motoru 4 zdvihadla. Ozubené soukolí 5 může být též podpíráno proti podpěrné součásti 14. Podpěra motoru 4 a ozubeného 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 lanového bubnu 3 může být řešena volně, ale pastorek 6 je přednostně umístěn způsobem znázorněným na obr. 3, tj. v bodě 10 výstupu zdvihacího lana 9 zdvihadla, kde toto zdvihací lano 9 opouští lanový buben 3.

Podle přednostní podoby vynálezu průměr lanového bubnu 3 může být ve zdvihacím zařízení 1 na obr. 2 proveden podstatně větší, než je průměr krytu 15 motoru 4 na obr. 2, například tak, že průměr krytu 15 motoru 4 zdvihadla činí 2/3 průměru lanového bubnu 3, jinými slovy, průměr lanového bubnu 3 je podstatně větší než je ve známých řešeních. Lanový buben 3 může být

-3 CZ 297041 B6 dimenzován tak, že poměr průměru roztečné kružnice lanového bubnu 3 k průměru zdvihacího 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 posun zdvihacího 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 lanového bubnu 3 se přinejmenším rovná průměru roztečné kružnice lanového bubnu 3.

Obr. 2 schematicky znázorňuje hlavní pohled na druhé zdvihacího zařízení 1 podle vynálezu v částečném příčném řezu. Pro jasnost obr. 2 uvádí pouze nejpodstatnější složky ztvárnění podle obr. 2. Kryt 15 motoru 4 zdvihadla vymezuje válcový povrch 16 rovnoběžný s podélnou osou lanového bubnu 3 v bodě motoru 4 a jeho imaginární protažení přerušovanými čarami. Pastorek 6 je umístěn mezi uvedeným válcovým povrchem 16 a lanovým bubnem 3. Ve směru podélné osy lanového bubnu 3 je umístěn pastorek 6 vně prostoru mezi motorem 4 a lanovým bubnem 3, kvůli prostoru vyžadovanému pro uspořádání chladicích žeber 13 motoru 4 zdvihadla. Stanovení rozměrů uspořádání chladicích žeber 13 závisí na chladicích požadavcích pro motor 4, přičemž toto uspořádání může být zkráceno a koncová příruba 17 motoru 4 může být tvarována tak, aby zde byl dostatečný prostor pro pastorek 6 mezi kryt 15 motoru 4 zdvihadla a lanovým bubnem 3, čímž jinými slovy, pastorek 6 může být umístěn mezí krytem 15 motoru 4 a lanovým bubnem 3. Ozubené soukolí 5 přenášející sílu motoru 4 zdvihadla na pastorek 6 je na obr. 2 uspořádáno kompletně uvnitř lanového bubnu 3.

Obr. 3 schematicky znázorňuje hlavní pohled na třetí zdvihací zařízení 1 vynálezu, při pohledu od jeho zakončení. Pro jasnost jsou uvedeny nej podstatnější 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 zdvihadla. Obr. 3 též znázorňuje jak je bod 10 výstupu zdvihacího lana 9 na lanovém bubnu 3 v bodě pastorku 6, čímž mohou být rozměry motoru 4 zařízení 1, a k němu připojeného ozubeného soukolí 5, optimalizovány. Avšak, bod 10 výstupu zdvihacího lana 9 z lanového bubnu 3 nemusí být umístěn v bodě pastorku 6.

Obr. 3 znázorňuje, jen v příkladu, alternativu asymetrické polohy 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 zdvihacího lana 9 z lanového 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 zdvihacího 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 zdvihacího lana 9 lanového zdvihadla, ani neomezuje množství zdvihacích lan 9 zdvihadla. Ozubené soukolí 5 použité ve zdvihacím zařízení 1 může být volně vybíráno a pastorek 6 není nutně samostatným komponentem, ale může být uspořádán jako část ozubeného soukolí 5.

Claims (8)

1. Zdvihací zařízení, sestávající z dutého lanového bubnu (3) se spirálovou drážkou (12) na svém vnějším povrchu, který je oběma svými konci otočně uložen v rámu (2), na němž je jednak upevněn jedním svým koncem motor (4), uspořádaný v dutině lanového bubnu (3), a jednak uloženo ozubené soukolí (5), spojující výstupní hřídel motoru (4) s pastorkem (6), který je uspořádán, při pohledu na zdvihací zařízení (1), v prostoru vymezeném vnějším obvodem krytu (15) motoru (4) a vnitřním obvodem lanového bubnu (3) a který je v záběru s ozubeným věncem (8), upraveným na vnitřním povrchu lanového bubnu (3), vyznačující se tím, že na pastorek (6) je, pro optimalizaci dimenzí motoru (4) a ozubeného soukolí (5), v záběru s ozubeným věncem (8) buď přímo v místě bodu (10) výstupu zdvihacího lana (9) z lanového bubnu (3), nebo v okolí tohoto bodu (10).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že motor (4) má průměr svého krytu (15) o velikosti odpovídající s výhodou dvěma třetinám průměru lanového bubnu (3).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím že drážka (12) lanového bubnu (3) má svojí délku (S) ve směru podélné osy lanového bubnu (3) nejvýše rovnu průměru roztečné kružnice lanového bubnu (3).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že poměr průměru roztečné kružnice lanového bubnu (3) k průměru zdvihacího lana (9) má hodnotu alespoň 30.

5. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se t í m , že poměr průměru roztečné kružnice lanového bubnu (3) k průměru zdvihacího lana (9) má hodnotu v rozsahu od 30 do 60.

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že motor (4) je umístěn excentricky vůči podélné ose lanového bubnu (3).

7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubené soukolí (5) je alespoň částečně uspořádáno v dutině lanového bubnu (3).

8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pastorek (6) je nedílnou součástí ozubeného soukolí (5).