DE10328486B4

DE10328486B4 - Hubvorrichtung

Info

Publication number: DE10328486B4
Application number: DE10328486A
Authority: DE
Inventors: Franz Ehrenleitner
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: EISENMANN ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 71032 BOEBLINGEN, DE
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: ATE396140T1; CN1576226A; US7025334B2; US20050023512A1; ES2305619T3; CN100526198C; DE10328486A1; DE502004007200D1; EP1491488B1; EP1491488A1

Abstract

Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken einer Last mit
a) einer Hubtrommel;
b) einem Antrieb, mit dem die Hubtrommel in beiden Richtungen in Drehung versetzt werden kann;
c) mindestens einem Zugmittel, das mit einem Ende an der Hubtrommel festgelegt ist und an dem anderen Ende eine Halteeinrichtung für die Last trägt;
wobei
d) das Zugmittel durch Drehen der Hubtrommel auf diese derart aufwickelbar ist, dass eine Windung über der anderen zu liegen kommt; und
e) an der Umfangswand der Hubtrommel mindestens ein Distanzelement angeordnet ist, an welchem sich die erste Windung des Zugmittels anlegt;
dadurch gekennzeichnet, dass
f) als Zugmittel mehrere Bänder (8a, 8b) vorgesehen sind, die übereinander auf der Hubtrommel (2) aufwickelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken einer Last mit

a) einer Hubtrommel;
b) einem Antrieb, mit dem die Hubtrommel in beiden Richtungen in Drehung versetzt werden kann;
c) mindestens einem Zugmittel, das mit einem Ende an der Hubtrommel festgelegt ist und an dem anderen Ende eine Halteeinrichtung für die Last trägt, wobei
d) das Zugmittel durch Drehen der Hubtrommel auf diese derart aufwickelbar ist, dass eine Windung über der anderen zu liegen kommt; und
e) an der Umfangswand der Hubtrommel mindestens ein Distanzelement angeordnet ist, an welchem sich die erste Windung des Zugmittels anlegt.

Hubvorrichtungen, die mit einer Hubtrommel und mindestens einem auf diese Hubtrommel aufwickelbaren flexiblen Zugmittel arbeiten, sind in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Als Zugmittel werden insbesondere Seile, Ketten oder Bänder eingesetzt. Bänder haben den Vorteil, dass sie sich in besonders gut definierter Weise auf die Hubtrommel aufwickeln lassen und ihre Tragkraft verhält nismäßig groß ist, wobei sie jedoch ausreichend flexibel bleiben. Aus diesem Grunde erfreuen sich mit Bändern als Zugmittel arbeitende Hubvorrichtungen, mit denen sich auch die vorliegende Erfindung befasst, zunehmender Beliebtheit.
Bei vom Markt her bekannten Hubvorrichtungen mit Bändern hat sich jedoch herausgestellt, dass die mechanische Wechselbeanspruchung der Bänder beim Auf- und Abwickeln auf die bzw. von der Hubtrommel noch vergleichsweise groß ist.

Eine Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US 3 135 478 bekannt geworden. Als Zugmittel sind dort Seile vorgesehen, welche sich Windung über Windung auf einer Trommel aufwickeln lassen, wobei sich radial erstreckende ringförmige Trennscheiben die einzelnen Seile voneinander trennen und dadurch für eine wohlgeordnete Wicklung sorgen. Seile lassen jedoch nur bis zu einem begrenzten Seildurchmesser aufwickeln; bei größeren Seildurchmessern reicht die Biegefähigkeit nicht aus.

Aus der DE 34 07 504 C2 wurde eine Vorrichtung zum spiralförmigen Aufwickeln eines bandförmigen Zugmittels bekannt. Zur Reduzierung der mechanischen Beanspruchung des Bandes infolge der Reibung aneinanderliegender Windungen bei wechselnder Belastung ist dort eine vorgespannte Endlosfeder vorgesehen, die mit dem Band mitläuft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hubvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass das Zugmittel einer geringeren mechanischen Belastung ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

f) als Zugmittel mehrere Bänder vorgesehen sind, die übereinander auf der Hubtrommel aufwickelbar sind.

Die Erfindung fußt auf mehreren Erkenntnissen: Durch das Ende des an der Umfangswand der Hubtrommel befestigten Zugmittels, also der mehreren Bänder, entsteht für die zweite Windung dieser Bänder an der Stelle dieses Endes eine Stufe. Zwischen der Unterseite der ersten Windung und der Mantelfläche entsteht daher in demjenigen Umfangsbereich, der vor der Stufe liegt, ein Leerraum. Insbesondere unter der Wirkung einer Last werden die Bänder teilweise in diesen Leerraum hineingedrückt, wodurch es an der durch das Ende der Bänder gebildeten Stufe einen Knick erfährt. Dieser Knick führt unter ungünstigen Umständen zu einer Wechselbeanspruchung der Bänder, die deren Lebensdauer verkürzt. Durch das vorgesehene Distanzelement wird – ähnlich wie bei der oben erwähnten US 3 135 478 – das Hineindrücken der Bänder in den genannten Leerraum verhindert oder doch zumindest so reduziert, dass an der vom Ende der Bänder gebildeten Stufe kein oder kein unzulässig großer Knick entsteht und auf diese Weise die mechanische Wechselbeanspruchung klein gehalten wird.

Die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer Bänder, die auf der Hubtrommel übereinander aufwickelbar sind, lässt eine Erhöhung der Tragkraft der Hubvorrichtung zu, ohne dass die einzelnen Bänder eine zu große Dicke und damit Eigensteifigkeit aufweisen würden. Die Gefahr der Beschädigung der einzelnen Bänder durch wechselnde Biegebeanspruchung sinkt dadurch. Außerdem wird damit eine gewisse Redundanz erzielt, falls doch einmal eines der Bänder schadhaft werden sollte.

Bei der erfindungsgemäßen Hubtrommel kann die Gesamtdicke pro Windung höher sein als bei Verwendung nur eines einzigen Bandes, dessen zulässige Dicke aus dem oben genannten Grunde begrenzt ist. In diesem Fall hat die Verwendung des erwähnten Distanzelementes eine besondere Bedeutung.

Idealerweise ist der Verlauf der Dicke des Distanzelementes in Umfangsrichtung an die geometrische Form des Zwischenraumes angepasst, so dass also das Band in Umfangsrichtung überall von dem Distanzelement abgestützt ist. Dies bedeutet, dass die Dicke des Distanzelementes in derjenigen Umfangsrichtung der Hubtrommel wachsen muss, die der Drehrichtung der Hubtrommel beim Anheben der Last entgegengesetzt ist.

Das Distanzelement muss sich nicht notwendig in Umfangsrichtung über den gesamten Winkelbereich erstrecken, in welchem ein Zwischenraum zwischen der ersten Windung und der Mantelfläche der Hubvorrichtung gegeben ist. In vielen Fällen genügt es, wenn die Bänder nur über eine gewisse Strecke von dem Distanzelement unterstützt sind. Geringere Zwischenräume kann es selbsttragend überbrücken. Dabei kann unter günstigen Umständen ein einziges Distanzelement ausreichen. Ist dies nicht der Fall, können mehrere Distanzelemente in Umfangsrichtung der Hubtrommel nebeneinander angeordnet sein, wobei die mittlere Dicke der Distanzelemente in derjenigen Umfangsrichtung der Hubtrommel wächst, die der Drehrichtung der Hubtrommel beim Anheben der Last entgegengesetzt ist.

Im Allgemeinen reicht es auch aus, wenn das Distanzelement eine konstante Dicke aufweist. Dies bedeutet dann zwar, dass die Bänder entweder nicht an allen Stellen an dem Distanzelement anliegen oder etwas auf das Distanzelement zu nach innen gedrückt werden. Dies ist jedoch ohne Schaden für die Bänder tolerierbar.

Ein solches Distanzelement kann aus Stahlblech gefertigt sein.

Hubvorrichtungen der eingangs genannten Art besitzen im Allgemeinen ein Ausgleichsgewicht, welches von einem Zugmittel getragen ist, das in einem Drehsinn auf die Hubtrommel aufgewickelt ist, der demjenigen Drehsinn entgegengesetzt ist, in dem das lasttragende Zugmittel auf die Hubtrommel aufgewickelt ist. Die Größe des Ausgleichsgewichtes wird möglichst gleich der Last gewählt, so dass die Drehmomente, die die Last einerseits und das Ausgleichsgewicht andererseits auf die Hubtrommel ausüben, einander möglichst gut kompensieren. Dann ist das Drehmoment, das vom Antrieb noch beim Heben der Last beizusteuern ist, entsprechend gering. Bei dieser Ausgestaltung der Hubvorrichtung ist es zweckmäßig, wenn auch für das das Ausgleichsgewicht tragende Zugmittel auf der Mantelfläche der Hubtrommel mindestens ein Distanzelement vorgesehen ist.

Besonders zum Tragen kommen die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile dort, wo die Bänder aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine sehr einfache Ausführungsform einer Hubvorrichtung;
2 die Seitenansicht der Hubvorrichtung von 1;
3 einen Schnitt durch die Hubtrommel der Hubvorrichtung der 1 und 2.
Die in 1 perspektivisch dargestellte und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Hubvorrichtung umfaßt eine Hubtrommel 2, die ihrerseits über Lagerböcke 3, 4 auf einer Montageplattform 5 drehbar gelagert ist. Die Hubtrommel 2 kann mit Hilfe eines Elektrogetriebemotors 6, der ebenfalls auf der Montageplattform 5 befestigt ist, in beiden Richtungen verdreht werden. Die Montageplattform 5 ist in einer gewissen Höhe über dem Raumboden, beispielsweise mit Hilfe eines aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Stahlbaus, angeordnet.
Eine schematisch als Platte 7 dargestellte Last ist über ein Zugmittel 8 aus mehreren Stahlbändern (in der 1 jedoch nur als ein Band zu erkennen) an der Hubtrommel 2 abgehängt. Das Zugmittel 8 weist hierzu an seinem unteren Ende einen Karabinerhaken 9 auf, der in eine Tragöse 10 der Last 7 eingeführt werden kann. Das obere Ende des Zugmittels 8 ist an der Hubtrommel 2 befestigt. Bei der Verdrehung der Hubtrommel 2 wickelt sich so das Zugmittel 8 mehr oder weniger in übereinander liegenden Windungen auf der Hubtrommel 2 auf bzw., je nach Drehsinn, von dieser ab.
Ein Ausgleichsgewicht 11, welches ebenfalls als Platte dargestellt ist, ist über eine Tragöse 12 mit einem Karabinerhaken 13 verbunden, der am unteren Ende eines zweiten auf der Hubtrommel 2 aufgewickelten Zugmittels 14 befestigt ist. Das Zugmittel 14 ist in entgegengesetztem Sinne wie das lasttragende Zugmittel 8 um die Hubtrommel 2 gewunden und mit seinem oberen Ende an dieser befestigt. Die Anordnung ist offensichtlich so, dass sich das Ausgleichsgewicht 11 absenkt, wenn die Last 7 angehoben wird, und umgekehrt. Das Ausgleichsgewicht 11 übt auf die Hubtrommel 2 ein Drehmoment aus, welches in etwa entgegengesetzt dem von der Last 7 ausgeübten Drehmoment ist, so dass der Elektrogetriebemotor 6 beim Anheben der Last 7 nur eine geringe Leistung erbringen muß.
3 zeigt einen Schnitt durch die Hubtrommel 2 in demjenigen Bereich, in dem das lasttragende Zugmittel in Form zweier Stahlbänder 8a, 8b aufgewickelt ist. Dadurch ist die Tragekapazität verstärkt. Die Stahlbänder 8a, 8b legen sich beim Aufwickeln auf die Hubtrommel 2 direkt übereinander. In 3 ist insbesondere zu erkennen, wie bei angehobener Last 7 (die in 3 nicht gezeichnet ist) mehrere Windungen der lasttragenden Stahlbänder 8a, 8b übereinander gewickelt sind. Die Stahlbänder 8a, 8b sind mit ihren oberen Enden, welche in 3 mit den Bezugszeichen 15a, 15b versehen sind, an der Mantelfläche der Hubtrommel 2 festgelegt. Dies kann beispielsweise durch eine Verschweissung, Verschraubung, Vernietung, Verklebung oder dgl. geschehen. Sofern dafür gesorgt wird, dass die Stahlbänder 8a, 8b zu keinem Zeitpunkt vollständig abgewickelt werden, können die Enden 15a, 15b der Stahlbänder 8a, 8b aber auch durch die darüber liegenden Windungen festgehalten werden.
3 macht deutlich, dass aufgrund der nicht zu vernachlässigenden Dicke der Stahlbänder 8a, 8b zwischen der unteren Fläche der ersten Windung und der Mantelfläche der Hubtrommel 2 ein Leerraum 16 entsteht. Um zu verhindern, dass die erste Windung der Stahlbänder 8a, 8b unter dem Einfluß der Last in diesen Leerraum 16 hinein gedrückt wird und dass auf diese Weise an der durch die Enden 15a, 15b der Stahlbänder 8a, 8b gebildeten Stufe ein Knick entsteht, sind in diesen Leerraum 16 drei kreisbogenförmig gekrümmte Blechstücke 17a, 17b, 17c eingefügt, welche als Distanzelemente dienen. Diese Blechstücke 17a, 17b, 17c besitzen im dargestellten Ausführungsbeispiel konstante Dicke, können aber auch als Formstücke angepaßt an den sich verändernden Abstand zwischen der Unterseite der ersten Windung der Stahlbänder 8a, 8b und der Mantelfläche der Trommel 2 ausgebildet sein. Die so gebildete Stufe ist erkennbar größer als sie bei Verwendung nur eines Bandes wäre, da sich die Dicken dort addieren. Die beschriebene Problematik wird dadurch verschärft.
Die Distanzstücke 17a, 17b, 17c stoßen in Umfangsrichtung gesehen unmittelbar aneinander an. Ihre Dicke nimmt in 3 im Uhrzeigersinn, also in Richtung auf die Stufe an den Enden 15a, 15b der Stahlbänder 8a, 8b zu. Es ist in 3 gut zu erkennen, wie auf diese Weise für die unterste Windung der Stahlbänder 8a, 8b, auf der sich alle anderen Windungen der Stahlbänder 8a, 8b aufbauen, eine gute Anlagefläche gebildet wird, welche übermäßige Biegebeanspruchungen der Stahlbänder 8a, 8b verhindert.
Beim in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Distanzelemente 17a, 17b, 17c vorgesehen. Es können jedoch selbstverständlich je nach Bedarf auch mehr oder weniger derartige Distanzelemente eingesetzt werden, deren Zahl und Winkelerstreckung experimentell so ermittelt werden kann, dass die unterste Windung der Stahlbänder 8a, 8b nicht in unzulässiger Weise in den Leerraum 16 hinein gedrückt werden.
Durch die Distanzelemente 17a, 17b, 17c wird also eine vorzeitige Ermüdung der Stahlbänder 8a, 8b, die auf einer Wechselbiegebeanspruchung beruht, vermieden.
Selbstverständlich befindet sich zwischen der Unterseite der ersten Windung des das Ausgleichsgewicht 11 tragenden Zugmittels 14 und der Mantelfläche der Hubtrommel 2 in der selben Weise mindestens ein Distanzelement, das dort für einen "glatten" Verlauf der ersten Windung des Zugmittels 14 auf der Hubtrommel 2 sorgt.

Claims

Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken einer Last mit a) einer Hubtrommel; b) einem Antrieb, mit dem die Hubtrommel in beiden Richtungen in Drehung versetzt werden kann; c) mindestens einem Zugmittel, das mit einem Ende an der Hubtrommel festgelegt ist und an dem anderen Ende eine Halteeinrichtung für die Last trägt; wobei d) das Zugmittel durch Drehen der Hubtrommel auf diese derart aufwickelbar ist, dass eine Windung über der anderen zu liegen kommt; und e) an der Umfangswand der Hubtrommel mindestens ein Distanzelement angeordnet ist, an welchem sich die erste Windung des Zugmittels anlegt; dadurch gekennzeichnet, dass f) als Zugmittel mehrere Bänder (8a, 8b) vorgesehen sind, die übereinander auf der Hubtrommel (2) aufwickelbar sind.
Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Distanzelemente in derjenigen Umfangsrichtung der Hubtrommel wächst, die der Drehrichtung der Hubtrommel beim Anheben der Last entgegengesetzt ist.
Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Distanzelemente (17a, 17b, 17c) in Umfangsrichtung der Hubtrommel (2) nebeneinander angeordnet sind, wobei die mittlere Dicke der Distanzelemente (17a, 17b, 17c) in derjenigen Umfangsrichtung der Hubtrommel (2) wächst, die der Drehrichtung der Hubtrommel (2) beim Anheben der Last entgegengesetzt ist.
Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (17a, 17b, 17c) konstante Dicke aufweist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (17a, 17b, 17c) ein Stahlblech ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Ausgleichsgewicht vorgesehen ist, welches von einem Zugmittel getragen ist, das in einem Drehsinn auf die Hubtrommel auf wickelbar ist, der dem Drehsinn entgegengesetzt ist, in dem das Last tragende Zugmittel auf die Hubtrommel auf wickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auch für das das Ausgleichsgewicht (11) tragende Zugmittel (14) auf der Mantelfläche der Hubtrommel (2) mindestens ein Distanzelement vorgesehen ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (8a, 8b) aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen.