DE102019102285A1

DE102019102285A1 - Clamping and lifting device

Info

Publication number: DE102019102285A1
Application number: DE102019102285.1A
Authority: DE
Inventors: Marc Roman Büdenbender; Michael Götz
Original assignee: Siemag Tecberg GmbH
Current assignee: Siemag Tecberg GmbH
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-07-30
Also published as: WO2020156856A1; CA3127282A1; AU2020214673A1; ZA202104978B

Abstract

Klemm- und Hubvorrichtung zum Einsatz in Schachtförderanlagen, mit einem Tragwerk sowie einem daran verschiebbaren Hubrahmen, auf dem zwei aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbare, mit Kalibern versehene, in beide Lastrichtungen wirksame Klemmböcke angeordnet sind, wobei die Bewegung sämtlicher Elemente der Klemm- und Hubvorrichtung, insbesondere auch die der für die Seilklemmung notwendigen Kaliber, mittels elektrischer Antriebe realisiert ist.

Clamping and lifting device for use in shaft hoisting systems, with a supporting structure and a lifting frame that can be moved thereon, on which two clamping blocks, which are movable from a parking position into a working position and are provided with calibres and are effective in both load directions, are arranged, the movement of all elements of the clamping and lifting device, in particular also the caliber required for the rope clamping, is realized by means of electric drives.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Klemm- und Hubvorrichtung zum Einsatz in Schachtförderanlagen, mit einem Tragwerk sowie einem daran verschiebbaren Hubrahmen, auf dem zwei aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbare, mit Kalibern versehene, in beide Lastrichtungen wirksame Klemmböcke angeordnet sind, wie durch die Patentansprüche beschrieben.The present application relates to a clamping and lifting device for use in shaft conveyor systems, with a supporting structure and a lifting frame which can be moved thereon, on which two clamping blocks, which are movable from a parking position into a working position and are provided with calibres and are effective in both load directions, are arranged, such as described by the claims.

In der Schachtfördertechnik kommen seit langer Zeit Klemm- und Hubvorrichtungen zum Einsatz, um entweder Wartungsarbeiten an den Seilgeschirren, Fördermitteln oder der Fördermaschine selbst durchzuführen oder aber auch, um die Förderseile auf die Fördermaschine aufzulegen bzw. zu wechseln.Clamping and lifting devices have been used in shaft conveyor technology for a long time, either to carry out maintenance work on the cable harnesses, conveyors or the carrier itself or also to place or change the conveyor ropes on the carrier.

Klemm- und Hubvorrichtungen sind in aller Regel sowohl für den Klemmmechanismus als auch für den Hubantrieb mit Hydraulikzylindern ausgestattet. Damit die Klemm- und Hubvorrichtung die gewünschte Arbeit ausführen kann, muss sie zunächst von der Parkin die Arbeitsposition bewegt werden. Hierzu bedient man sich oftmals schlichter mechanischer Hilfsmittel oder ebenfalls einer hydraulischen Verschiebeeinrichtung.Clamping and lifting devices are usually equipped with hydraulic cylinders for both the clamping mechanism and the linear actuator. So that the clamping and lifting device can carry out the desired work, it must first be moved from the park to the working position. For this purpose, simple mechanical aids or a hydraulic displacement device are often used.

Grundsätzlich bringt der Einsatz von Hydraulikzylindern immer auch die Notwendigkeit eines Hydraulikaggregates mit sich, welches Raum am Aufstellungsort benötigt. Dies führt zu unerwünschten Brandlasten in der Förderanlage. Die Verwendung nicht brennender Fluide generiert zudem Verschleiß an den Hydraulikkomponenten, so dass diese Lösung zur Vermeidung der Brandlast nicht zur Verfügung steht.Basically, the use of hydraulic cylinders always entails the need for a hydraulic unit, which requires space at the installation site. This leads to undesirable fire loads in the conveyor system. The use of non-burning fluids also generates wear on the hydraulic components, so this solution to avoid the fire load is not available.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klemm- und Hubvorrichtungen der gattungsgemäßen Art vorzusehen, die diese Nachteile behebt, die möglichst einfach und wirtschaftlich zu montieren, zu betreiben und zu warten ist.The object of the present invention is therefore to provide a clamping and lifting device of the generic type which overcomes these disadvantages, which is as simple and economical to assemble, operate and maintain.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche beschrieben sind.This object is achieved by the features of independent claim 1, expedient embodiments being described by the features of the dependent claims.

Vorgesehen ist nach Maßgabe der Erfindung eine Klemm- und Hubvorrichtung zum Einsatz in Schachtförderanlagen, mit einem Tragwerk sowie einem daran verschiebbaren Hubrahmen, auf dem zwei aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbare, mit Kalibern versehene, in beide Lastrichtungen wirksame Klemmböcke angeordnet sind, wobei die Bewegung sämtlicher Elemente der Klemm- und Hubvorrichtung, insbesondere auch die der für die Seilklemmung notwendigen Kaliber, mittels elektrischer Antriebe realisiert ist. Die Substitution sämtlicher Hydraulikzylinder durch elektrische Antriebe eliminiert die Brandlast vollständig.According to the invention, a clamping and lifting device for use in shaft hoisting systems is provided, with a supporting structure and a lifting frame which can be moved thereon, on which two clamping blocks, which are movable from a parking position into a working position and are provided with calibres and are effective in both load directions, are arranged, whereby the movement of all elements of the clamping and lifting device, in particular also that of the calibers necessary for the cable clamping, is realized by means of electrical drives. The substitution of all hydraulic cylinders with electrical drives completely eliminates the fire load.

Die Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung zeichnet sich dabei vorzugsweise insbesondere dadurch aus, dass die elektrischen Antriebe als Spindelantriebe, Elektrozylinder oder Elektroverstellgeräte ausgeführt sind.The clamping and lifting device according to the invention is preferably characterized in particular by the fact that the electric drives are designed as spindle drives, electric cylinders or electric adjusting devices.

Weiterhin bevorzugt zeichnet sich die Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung auch dadurch aus, dass ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks geführte, auf und ab bewegbare Traversen angeordnet sind, in denen mit den Kalibern im jeweiligen Klemmbock verbundene und auf diese wirkende Kuppelelemente gelagert sind. An den Kuppelelementen sind ebenso bevorzugt Federelemente vorgesehen, zur Aufrechterhaltung einer Restkraft auf die Kaliber im Klemmbock nach Erreichen der erforderlichen Klemmkraft und Abschaltung des die Traversen bewegenden Antriebs. Vorzugsweise ist der die Traversen bewegende Antrieb dabei ein Spindelhub.Further preferably, the clamping and lifting device according to the invention is also characterized in that above and below the respective clamping block, up and down movable traverses are arranged, in which coupling elements connected to the calibres in the respective clamping block and acting thereon are mounted are. Spring elements are likewise preferably provided on the coupling elements, in order to maintain a residual force on the calibres in the clamping block after the required clamping force has been reached and the drive moving the crossbeams has been switched off. The drive moving the crossbeams is preferably a spindle stroke.

Die Kaliber der Klemm- und Hubvorrichtung, welche die Seile klemmen und für die Lastaufnahme sorgen, werden erstmals nicht hydraulisch sondern ausschließlich mittels elektrischer Antriebe vorgespannt. Da bei der Lastübernahme die Kaliber in der Regel ein Stück nachlaufen, weil der Seilquerschnitt sich leicht verringert und das Seil auch je nach Seiltyp gequetscht wird, muss der Nachlauf mechanisch gewährleistet werden, ohne die komplette Anlegekraft der Kaliber an die Seile zu verlieren. Hydraulikzylinder können problemlos dauerhaft mit Druck beaufschlagt bleiben und daher mit konstanter Kraft nacheilen. Elektroantriebe bieten diese Option nicht. Der Spindelantrieb bringt nun die erforderliche Klemmkraft für alle Kaliber auf und spannt gleichzeitig die Federelemente vor. Ist die erforderliche Klemmkraft erreicht, schalten die Spindelantriebe ab, die Federelemente erhalten die Kraft aufrecht. Bei der Lastübernahme in den Klemmböcken werden die Kaliber von den Seilen weiter eingezogen, dabei geben die Federelemente Teile der gespeicherten Energie frei und erhalten somit eine Restkraft auf die Kaliber aufrecht.For the first time, the calibres of the clamping and lifting device, which clamp the ropes and take care of the load, are not pre-tensioned hydraulically but exclusively by means of electric drives. Since the calibers usually run a bit when the load is transferred, because the rope cross-section is slightly reduced and the rope is also crimped depending on the type of rope, the trail must be mechanically guaranteed without losing the full force of the caliber on the ropes. Hydraulic cylinders can remain permanently pressurized without problems and therefore lag with constant force. Electric drives do not offer this option. The spindle drive now applies the required clamping force for all calibers and at the same time pretensions the spring elements. When the required clamping force is reached, the spindle drives switch off and the spring elements maintain the force. When the load is taken up in the clamps, the calibers are pulled in further by the ropes, the spring elements release parts of the stored energy and thus maintain a residual force on the calibers.

Vorgesehen sein kann nach Maßgabe der Erfindung auch, dass zur Verschiebung der Klemmböcke in die Arbeits- und Parkposition ebenfalls Elektroverstellgeräte vorgesehen sind.Provision can also be made in accordance with the invention that electrical adjustment devices are also provided for moving the clamping blocks into the working and parking positions.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich bei einer Klemm- und Hubvorrichtung mit Lastaufnahme in beide Lastrichtungen gänzlich auf ein Hydraulikaggregat verzichten zu können. Der Gleichlauf elektrischer Antriebe ist einfacher zu realisieren als bei Hydraulikzylindern und wesentlich genauer, daher können mit simplen Methoden größere Hubgeschwindigkeiten erzielt werden. Die ertragbaren Tieftemperaturen einer hydraulischen und elektrischen Klemm- und Hubvorrichtung sind vergleichbar (in der Regal 0 °C), jedoch ist eine elektrische Klemm- und Hubvorrichtung vorteilhafter Weise sofort einsatzbereit während Hydraulik-Fluide erwärmt werden müssen, bevor sie betriebsbereit sind.With the present invention it is possible for the first time to be able to dispense entirely with a hydraulic unit in a clamping and lifting device with load pick-up in both load directions. The synchronization of electric drives is easier too realize than with hydraulic cylinders and much more precisely, therefore higher lifting speeds can be achieved with simple methods. The tolerable low temperatures of a hydraulic and electrical clamping and lifting device are comparable (on the shelf 0 ° C), but an electrical clamping and lifting device is advantageously immediately ready for use while hydraulic fluids must be heated before they are ready for operation.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden rein illustrativen und in keiner Weise beschränkenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigt:

1 die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung;
Fig, 2 die Detailansicht einer Hubeinrichtung der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1;
3 die Detailansicht der Vorderseite eines Klemmbocks der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1;
4 die Detailansicht der Rückseite des Klemmbocks der Klemm- und Hubvorrichtung nach 3; und
5 die Detailansicht der Klemmbockverschiebung der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1.

Further properties and advantages of the present invention will become apparent from the following purely illustrative and in no way limiting description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings; therein shows:

1 the perspective view of an embodiment of the clamping and lifting device according to the invention;
Fig. 2 shows the detailed view of a lifting device of the clamping and lifting device 1 ;
3rd the detailed view of the front of a clamp of the clamping and lifting device after 1 ;
4th the detailed view of the back of the clamp of the clamping and lifting device after 3rd ; and
5 the detailed view of the clamp movement of the clamping and lifting device after 1 .

Die 1 zeigt die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Klemm- und Hubvorrichtung 2 zum Einsatz in Schachtförderanlagen nach Maßgabe der Erfindung. Wie der 1 zu entnehmen ist, umfasst diese zunächst ein Tragwerk 4, welches in der dargestellten Ausführungsform eine Stahlbaukonstruktion in der Form eines Portals ist, welches auf Ständern 6 ruhende Querträger 8 aufweist, wobei die Ständer 6 gleichzeitig als Führungen oder Hängelaschen für einen Hubrahmen 9 dienen, der sich an den Ständern 6 geführt auf und ab bewegen kann. Die Auf- und Abbewegung des Hubrahmens 9 wird durch eine Hubeinrichtung 10 gewährleistet, deren Einzelheiten weiter unten beschrieben sind. Wie in Fig, 1 zu erkennen, sind in der dargestellten Ausführungsform auf dem Hubrahmen 9 zwei Klemmböcke 12 angeordnet, die in beide Lastrichtungen wirksam sind und auf dem Hubrahmen 9 durch Klemmbockverschiebungen 14 aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbar sind. Wie der 1 darüber hinaus zu entnehmen ist, sind die Klemmböcke 12 mit ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks 12 angeordneten, geführten, auf und ab bewegbaren Klemmtraversen 16 versehen, in denen mit (nicht dargestellten) Kalibern im Klemmbock 12 verbundene und auf diese wirkende und weiter unten beschriebene Kuppelelemente gelagert sind. Wie der 1 schließlich zu entnehmen ist wird die Bewegung sämtlicher Elemente der gezeigten Klemm- und Hubvorrichtung 2 mittels elektrischer Antriebe 26, 46, 54 realisiert, was die Brandlast, wie sie durch den Einsatz herkömmlicher Hydraulikkompoenten zur Bewegung der Elemente vorhanden wäre, vollständig eliminiert.The 1 shows the perspective view of an embodiment of the clamping and lifting device 2nd for use in shaft conveyor systems according to the invention. Again 1 can be seen, this first comprises a supporting structure 4th , which in the illustrated embodiment is a steel structure in the form of a portal, which stands on stands 6 resting cross member 8th has, the stand 6 at the same time as guides or hanging brackets for a lifting frame 9 serve himself on the stands 6 can move up and down. The up and down movement of the lifting frame 9 is by a lifting device 10th guaranteed, the details of which are described below. As can be seen in Fig. 1, are in the illustrated embodiment on the lifting frame 9 two clamps 12th arranged, which are effective in both load directions and on the lifting frame 9 by moving the clamp 14 can be moved from a parking position into a working position. Again 1 the clamps are also shown 12th with above and below the respective clamp 12th arranged, guided, up and down movable clamps 16 provided in which with (not shown) calibres in the clamp 12th connected and acting on this and described below coupling elements are stored. Again 1 Finally, the movement of all elements of the clamping and lifting device shown can be seen 2nd by means of electric drives 26 , 46 , 54 realizes what completely eliminates the fire load that would be present by using conventional hydraulic components to move the elements.

Die 2 zeigt die Detailansicht einer Hubeinrichtung 10 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Zu erkennen ist dabei ein an einer Aufhängung 24 fixierter Antriebsmotor 26. Dieser wirkt auf eine Gewindespindel 28, welche am unteren Ende in einem Loslager 30 und am oberen Ende in einem an der Aufhängung 24 fixierten Festlager 32 gelagert ist. In dem Hubrahmen 9 ist, wie in 2 zu erkennen, eine Spindelmutter 34 verdrehsicher angeordnet, durch welche die Gewindespindel 28 geführt ist. Je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 26 hebt die Gewindespindel 28 den Hubrahmen 9 über die Spindelmutter 34 an oder senkt diesen ab.The 2nd shows the detailed view of a lifting device 10th the clamping and lifting device 2nd to 1 . You can recognize one by a suspension 24th fixed drive motor 26 . This acts on a threaded spindle 28 which at the lower end in a floating bearing 30th and at the top in one on the suspension 24th fixed fixed bearing 32 is stored. In the lifting frame 9 is like in 2nd to recognize a spindle nut 34 arranged against rotation, through which the threaded spindle 28 is led. Depending on the direction of rotation of the drive motor 26 lifts the threaded spindle 28 the lifting frame 9 over the spindle nut 34 on or down.

Die 3 zeigt die Detailansicht der Vorderseite eines Klemmbocks 12 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Wie zu erkennen ist, besteht der Klemmbock 12 in der dargestellten Ausführungsform aus einer Schweißkonstruktion, welche an der Vorderseite mit Klemmeinrichtungen 36 für (nicht dargestellte) Seile versehen ist. Wie zu erkennen sind ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks 12 an Führungen 38 geführte, auf und ab bewegbaren Klemmtraversen 16 vorgesehen. In diesen Klemmtraversen 16 sind wie erkennbar mit (nicht dargestellten) Kalibern im Klemmbock 12 verbundene und auf diese wirkende Kuppelelemente 40 gelagert. An den Kuppelelementen 40 sind Federelemente 42 vorgesehen, zur Aufrechterhaltung einer Restkraft auf die (nicht dargestellten) Kaliber im Klemmbock 12 nach Erreichen der erforderlichen Klemmkraft und Abschaltung des die Klemmtraverse 16 bewegenden Antriebs.The 3rd shows the detailed view of the front of a clamp 12th the clamping and lifting device 2nd to 1 . As can be seen, there is the clamp 12th in the illustrated embodiment, a welded structure, which on the front with clamping devices 36 is provided for (not shown) ropes. As can be seen, above and below the respective clamp 12th on guided tours 38 guided, up and down movable clamps 16 intended. In these clamps 16 are as can be seen with calibres (not shown) in the clamp 12th connected and acting on this dome elements 40 stored. On the dome elements 40 are spring elements 42 provided to maintain a residual force on the (not shown) caliber in the clamp 12th after reaching the required clamping force and switching off the clamping crossbar 16 moving drive.

Die 4 zeigt die Detailansicht der Rückseite des Klemmbocks 12 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 3. Gleiche Elemente wie in der 3 sind dabei mit identischen Bezugszeichen versehen. Die 2 macht den Antrieb der Klemmtraversen 16 deutlich, der, wie zu erkennen, aus zwei auf die Klemmtraversen 16 wirkende Gewindespindeln 44 besteht. Die Gewindespindeln 44 werden durch von einem Antriebsmotor 46 in Rotation versetzte Gelenkwellen 48 über zwei Kegelradgetriebe 50 angetrieben, wodurch die Klemmtraversen, je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 46, gemeinsam nach oben oder nach unten bewegt werden und über die Kuppelelemente 40 und die damit verbundenen Federelemente 42 auf die (nicht gezeigten) Kaliber im Klemmbock 12 wirken.The 4th shows the detailed view of the back of the clamp 12th the clamping and lifting device 2nd to 3rd . Same elements as in the 3rd are provided with identical reference numerals. The 2nd makes the drive of the clamping crossbars 16 clearly that, as can be seen, from two on the clamping crossbars 16 acting threaded spindles 44 consists. The threaded spindles 44 be through by a drive motor 46 PTO shafts set in rotation 48 via two bevel gears 50 driven, whereby the clamping crossbars, depending on the direction of rotation of the drive motor 46 , can be moved up or down together and over the coupling elements 40 and the associated spring elements 42 on the calibers (not shown) in the clamp 12th Act.

5 schließlich zeigt die Detailansicht der Klemmbockverschiebung 14 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Neben Elementen, die schon aus den vorhergehenden Figuren bekannt sind, ist in der 5 zu erkennen, dass die Klemmbockverschiebung 14 in der dargestellten Ausführungsform aus einem Elektroverstellgerät 52 besteht, welches mit einem Antriebsmotor 54 über ein Getriebe 56 verbunden ist. Das Elektroverstellgerät 52 ist dabei an einem Ausleger 58 des verschieblich auf dem Hubrahmen 9 angeordneten Klemmbock 12 angelenkt, wodurch der Klemmbock 12 je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 54 auf dem Hubrahmen 9 in oder aus einer Arbeitsposition in oder aus einer Parkposition bewegt wird. 5 finally shows the detailed view of the clamp movement 14 the clamping and lifting device 2nd to 1 . In addition to elements that are already known from the previous figures, in the 5 realizing that the clamp shift 14 in the illustrated embodiment from an electrical adjustment device 52 exists, which with a drive motor 54 via a transmission 56 connected is. The electrical adjustment device 52 is on a boom 58 the slidably on the lifting frame 9 arranged clamp 12th articulated, causing the clamp 12th depending on the direction of rotation of the drive motor 54 on the lifting frame 9 is moved into or out of a working position in or out of a parking position.

Claims

Clamping and lifting device for use in shaft hoisting systems, with a supporting structure and a lifting frame (9) which can be moved thereon, on which two clamping blocks (12), which are movable from a parking position and are provided with calibres and are effective in both load directions, are arranged, characterized in that the movement of all elements of the clamping and lifting device (2), in particular also that of the calibers required for the cable clamping, is realized by means of electrical drives.

Clamping and lifting device after Claim 1 , characterized in that the electric drives are designed as spindle drives, electric cylinders or electric adjusting devices.

Clamping and lifting device after Claim 1 or 2nd , characterized in that above and below the clamps (12), up and down movable crossbeams (16) are arranged, in which with the calibres in the respective clamp (12) connected and acting on it coupling elements (40) are mounted.

Clamping and lifting device after Claim 3 characterized in that spring elements (42) are provided on the coupling elements (40) in order to maintain a residual force on the calibres in the respective clamping block (12) after the required clamping force has been reached and the drive (46) moving the clamping crossbar has been switched off.

Clamping and lifting device after Claim 3 , characterized in that the drive moving the clamping traverses (16) is a spindle stroke.

Clamping and lifting device according to one of the preceding claims, characterized in that electrical adjusting devices (52) are provided for moving the clamping blocks (12) into the working and parking position.