DE1900707A1

DE1900707A1 - Pulleys for crane construction

Info

Publication number: DE1900707A1
Application number: DE19691900707
Authority: DE
Inventors: Rolf Eilers; Bernd Schulte
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1969-01-08
Filing date: 1969-01-08
Publication date: 1970-08-20
Also published as: DE1900707B2

Abstract

Pulleys for cables of different thickness are made from a blank with a groove of given angle of opening and nominal dia. The groove profile of the finished pulley has a circular curve with optimal radius for the desired cable dia. and has inclined sides tangential to this curve. The blank's groove corresponds to the greatest cable dia. to be accommodated and is worked, for other dias., such that the sides of the groove profile retain the inclination corresponding to the angle of opening.

Description

Verfahren zur Herstellung von Seilrollen Für Seilrollen, die z, B. für den Kranbau in großen StUckzahlen benötigt werden, hat man verschiedene Rillenprofile unter dem Gesichtspunkt entwickelt, daß jeweils ein Profil für eine Gruppe von unterschiedlichen Seildurchmessern bestimmt ist, wobei man immer den gleichen Öffnungswinkel und den gleichen Nenndurchmesser D1, d. h. den Durchmesser im Grund der Seilrilley gewählt hat. Die Fig. 1 bis 4 der Zeichnung zeigen verschiedene solche Profile von unterschiedlich gefertigten Seilrollen. In allen Fällen beträgt der Öffnungswinkel 450 Während Fig. 1 eine gegossene Seilrolle betrifft, sind die Seilrollen nach Fig. 2 bis 4 in Schweißkonstruktion ausgefuhrt. So wird nach Fig. Process for the production of rope pulleys For rope pulleys, e.g. are needed in large numbers for crane construction, one has different groove profiles developed from the point of view that each one profile for a group of different Rope diameter is determined, always using the same opening angle and the same nominal diameter D1, i.e. H. chosen the diameter in the bottom of the rope groove Has. Figures 1 to 4 of the drawings show various such profiles of different manufactured pulleys. In all cases the opening angle is 450, while Fig. 1 relates to a cast pulley, the pulleys according to FIGS. 2 to 4 are welded executed. So according to Fig.

2 und 4 ein z. B. aus einem Flacheisen bzw. L-Profil-Stahl gebogener und gewalzter Kranz an die Scheibe bzw. an zwei Scheiben oder Flachstahl-Rippen der Seilrolle angeschweißt, während nach Fig. 7 zwei aus Blech gepreßte Hälften der Seilrolle aneinander gesetzt sind und die von ihnen gebildete Rille mit einem eingeschweißten Futter ausgekleidet ist.2 and 4 a z. B. bent from a flat iron or L-profile steel and rolled rim on the disc or on two discs or flat steel ribs welded to the pulley, while according to Fig. 7 two halves pressed from sheet metal the pulley are placed together and the groove they form with a welded lining is lined.

In jedem Fall ist ein und dasselbe Rillenprofil für mehrere verschiedene Seildurchmesser bestimmt. Das hat zur Folge, daß die Einbettung des Seiles in der Rille unterschiedlich ist. Wenn ein Seil mit dem größten in Betracht kommenden Querschnitt verwendet wird, schmiegt sich der Kreis 1 des Querschnittes auf einem großen Teil seines Umfanges bis auf ein geringes Spiel dem Kreisbogen an, der den Grund des Rillenprofiles bildet und den die geneigten Seiten 2 der Rille tangieren.In any case, one and the same groove profile is different for several Rope diameter determined. This has the consequence that the embedding of the rope in the Groove is different. If a rope with the largest cross section under consideration is used, the circle 1 of the cross section hugs a large part of its circumference to the arc of a circle, apart from a slight play, which forms the base of the Forms groove profile and which are tangent to the inclined sides 2 of the groove.

Hierbei kann es vorkommen, daß die Seile mit größeren Durchmessern, die nach älteren Unterlagen noch zulässig sind, verwendet werden und in der Rille mit dem gegebenen Profil Quetschungen erleiden. Wenn hingegen ein Seil mit einem beträchtlichen kleineren Querschnitt, der in den Figuren schraffiert ist, verwendet wird, liegt der Querschnittkreis 3 nur mit einem viel kleineren Teil seines Umfanges an dem vorgegebenen Kreisbogen des Rillenprofiles an. Am günstigsten sind die Bedingungen für die Beanspruchung des Seiles in der Rille, wenn der Rillenradius R etwa gleich 0,55 des Seildurchmessers d ist. Da man hiervon bei derartigen Seilrollen umso mehr abweicht, je kleiner der Seildurchmesser bei einem gegebenen Rillenprofil ist, und demgemäß die Seile durch Walkarbeit und Pressung unterschiedlich beansprucht werden, muß man in Kauf nehmen, daß die Seile zum Teil erheblich in Mitleidensehaft gezogen werden und sich dementsprechend kurze Standzeiten für einen Seilbetrieb ergeben.It can happen that the ropes with larger diameters, which are still permissible according to older documents, are used and in the groove suffer bruises with the given profile. If, on the other hand, a rope with a considerably smaller cross-section, which is hatched in the figures, is used is, the cross-sectional circle 3 is only with a much smaller part of its circumference at the predetermined arc of the groove profile. The conditions are most favorable for the stress on the rope in the groove, if the groove radius R is approximately the same 0.55 of the rope diameter d. Since one of this is all the more important with such pulleys deviates the smaller the rope diameter is for a given groove profile, and accordingly, the ropes are stressed differently by flexing and pressing, you have to accept that some of the ropes are severely affected and accordingly short downtimes for a rope operation result.

Um trotzdem möglichst hohe Standzeiten zu erzielen, ist man immer mehr dazu übergegangen, das Verhältnis zwischen dem Nenndurchmesser D1 der Seilrolle und dem Seildurchmesser d groß zu wählen. Infolge der hierdurch bedingten Vergrößerung der Seilrollen ergaben sich höhere Gewichte der Krantriebwerke und größere Höhen der Kran hallen und demgemäß größere Kosten für die Hersteller und Betreiber der Krananlagen. Außerdem erhielt man größere Schwungmomente der Seilrollen, was bei Ä:nderungen der Seilgeschwindigkeit einen erhöhten Seilschlupf und damit einen stärkeren Verschleiß des Seiles und der Rolle zur Folge hatte. In order to still achieve the longest possible service life, one is always The relationship between the nominal diameter D1 of the pulley has been discussed and the rope diameter d to be large. As a result of the resulting enlargement the pulleys resulted in higher weights of the crane drive units and greater heights the crane hall and, accordingly, greater costs for the manufacturers and operators of the Crane systems. In addition, one received greater momentum of the rope pulleys, what at Changes in the rope speed result in an increased rope slip and thus a stronger one Wear of the rope and the pulley resulted.

Um die geschilderten Nachtelle zu vermeiden, auch wenn im Interesse einer wirtschaftlichen Massenfertigung für eine große Zahl von unterschiedlichen Seildurchmessern ein und dasselbe Gußmodell für die verschiedenen Seilrollen verwendet wird, ist vorgeschlagen worden, in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise zu verfahren. & Hierbei wlrd zwar *** der Nenndurchmesser D1 für alle Seilrollen unverändert gelassen, doch wird die Rille mit verschiedenen großen Öffnungswinkeln ausgeführt.In order to avoid the disadvantages described, even if in the interest an economical mass production for a large number of different Rope diameters one and the same casting model is used for the various rope pulleys it has been proposed to proceed in the manner shown in FIG. & Here *** the nominal diameter D1 is unchanged for all pulleys left, but the groove is made with various large opening angles.

Der Rohkörper der Seilrolle wird beisDielsweise mit einem Öffnungswinkel vnn 620 gegossen. Das entsnricht dem kleinsten Seildiirchmesser dmin, wobei das gUnstigste Verhältnis von etwa 0,53 zwischen dem Radius des Rillenprofil-Grundkreises und dem Seildurchmesser dmin verwirklicht werden kann. Hierbei wird der Grundkreis des Profiles von den Profilseiten 4 tangiert, die entsprechend dem Öffnungswinkel von 620 geneigt sind.The raw body of the rope pulley is, for example, with an opening angle vnn 620 cast. That corresponds to the smallest rope diameter dmin, whereby the Most favorable ratio of about 0.53 between the radius of the groove profile base circle and the rope diameter dmin can be realized. Here is the base circle of the profile is tangent to the profile sides 4, which correspond to the opening angle are inclined from 620.

Damlt man dieses Verhältnis auch bei den größeren Seildurchmessern erhält, wird die Seilrille des Rohkörners so ausgearbeitet, daß die Seiten des Rillenprofiles steiler verlaufen und als Tangenten in einen Grund-Kreisbogen des Profiles mit grhßerem Halbmesser übergehen. In Fig. 5 ist der Querschnittskreis für den größten in Betracht kommenden Seildurchmessern dmax eingezeichnet, und dieser schmiegt sich auf einem grnßen Teil seines Umfanges nahezu an den Kreisbogen an, der den Grund des Rillenprofiles bildet. Die diesen Kreis tangierenden Seiten 5 des Rillenprofiles verlaufen steiler als die Seiten 4; sie schließen einen Winkel von 450 ein.This ratio also applies to the larger rope diameters received, the rope groove of the raw grain is worked out so that the sides of the groove profile run steeper and as tangents in a basic circular arc of the profile with a larger Skip the radius. In Fig. 5, the cross-sectional circle for the largest is taken into consideration coming rope diameters dmax are drawn, and this hugs a large part of its circumference almost to the arc of a circle that forms the base of the groove profile forms. The sides 5 of the groove profile tangent to this circle are steeper than pages 4; they enclose an angle of 450.

Bei einer solchen Ausführung von Seilrollen werden zwar für alle in Betracht kommenden Seildurchmesser etwa gleich günstige Bedingunizen für die Beanspruchung der Seile geschaffen. Doch muß man den Nachteil in Kauf nehmen, daß der Kranz der Seilrolle gerade dann am meisten geschwächt ist, wenn ein Seil mit dem größten Durchmesser verwendet und demgemäß die Seilrolle am stärksten belastet wird. Anderseits wird der Kranz der Seilrolle bei Verwendung eines Seiles mit dem kleinsten Durchmesser unnötig dick, so daß sich infolge des entsprechend großen Schwungmomentes bei häufig wechselnden Seilgeschwindigkeiten ein großer Seilschlupf und Verschleiß ergibt. Außerdem ist die Fertigung erschwert, da für Jeden Seildurchmesser ein anderer Neigungswinkel zur Bearbeitung der Seitenflächen der Rille eingestellt werden muß.With such a design of pulleys are indeed for everyone in Considering rope diameter about equally favorable conditions created for the strain on ropes. But one must accept the disadvantage that the wreath of the pulley is most weakened when a rope is used with the largest diameter and accordingly puts the greatest load on the pulley will. On the other hand, the wreath of the pulley is when using a rope with the smallest diameter unnecessarily thick, so that as a result of the correspondingly large Due to the moment of inertia at frequently changing rope speeds, there is a large rope slip and wear results. In addition, the production is more difficult because each rope diameter another angle of inclination is set for machining the side surfaces of the groove must become.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von Seilrollen in wirtschaftlicher Weise so zu gestalten, daß nicht nur günstigste Bedingungen für die Seilbeanspruchung bei Verwendung von Seilen mit verschiedenen Durchmessern unter Anwendung des gleichen Ausgangs profiles der Rille erzielt werden, sondern auch daß die Seilrollen in Jedem Falle mit einem kleinsten Schwungmoment und kleinstem Gewicht ausgeführt werden können.In contrast, the invention is based on the object of manufacturing to design of pulleys in an economical way so that not only the cheapest Conditions for rope stress when using ropes with different Diameters can be achieved using the same starting profile of the groove, but also that the pulleys always have the smallest moment of inertia and the lowest possible weight.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Seilrollen für unterschiedliche SeilweiSndurchmesser, ausgehend von einem Rohkörper mit einer Rille, die einen bestimmten Öffnungswinkel und einen bestimmten Nenndurchmesser hat, wobei das Rillenprofil der fertigen Seilrolle Jeweils aus einem Kreisbogen mit dem für den betreffenden Seildurchmesser optimalen Radius und aus diesen Kreisbogen tangierenden, geneigten Seiten besteht, und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß die Rille des Rohkörpers dem größten in Betracht kommenden Seildurchmesser entspricht und für die anderen Seildurchmesser in der Weise ausgearbeitet wird, daß die Seiten des Rillenprofiles ihre dem Öffnungswinkel entsprechende Neigung beibehalten.The invention relates to a method for producing rope pulleys for different wire rope diameters, starting from a raw body with a Groove that has a certain opening angle and a certain nominal diameter has, whereby the groove profile of the finished pulley consists of an arc of a circle with the optimal radius for the respective rope diameter and from this circular arc there is tangent sloping sides, and the invention consists primarily in that the groove of the green body is the largest in consideration coming Corresponding to the rope diameter and worked out in the same way for the other rope diameters that the sides of the groove profile their inclination corresponding to the opening angle maintained.

Fig. 6 der Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt den Kranz einer Seiterrrolle, die beispielsweise nach einem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt worden ist.Fig. 6 of the drawing shows in an axial section the rim of a sider roll, which has been produced, for example, by a method according to the invention.

Der Rohkörper der Seilrollen wird aus Gußeisen, Stahl oder Leichtmetall gegossen'oder er besteht aus Kunststoff oder einem Verbund-Werkstoff, beispielsweise aus einem mit Metallfüllstoffen armierten Kunststoff.The raw body of the pulley is made of cast iron, steel or light metal poured or it consists of plastic or a composite material, for example made of a plastic reinforced with metal fillers.

Der Rohkörper hat eine Seilrille mit einem ££nungswinkel von 450.Bp181 Das Rillenprofil hat-gegebenenfalls nach einer maschinellen Bearbeitung des Rohkörpers -einen Grundkreis, dessen Radius etwa gleich 0,53 des größten in Betracht kommenden Seildurchmessers dmax ist und den die Profilseiten 6 tangieren. In seinem Grund hat die Rille den Nenndurchmesser D1. Der Rohkörper hat seine größte Breite B am Umfang mit dem Außendurchmesser DAl. Von dort aus nimmt die Breite des Rohkörpers nach der Drehachse der Seilrolle hin ab, indem sich seine Flanken 7 etwa parallel zu den Seiten 6 des Profiles erstrecken. Infolgedessen ergibt sich für Jede mögliche Ausführung von Seilrollen ein geringstes Gewicht und ein kleinstes Schwungmoment.The raw body has a rope groove with an angle of £ 450 bp181 The groove profile has - if necessary after machining the raw body -a base circle whose radius is approximately equal to 0.53 of the largest in question The rope diameter is dmax and which are tangent to the profile sides 6. In his reason the groove has the nominal diameter D1. The raw body has its greatest width B am Circumference with the outer diameter DAl. From there it increases the width of the raw body after the axis of rotation of the pulley down, in that its flanks 7 are approximately parallel extend to the sides 6 of the profile. As a result it arises for every possible one Execution of pulleys with the lowest weight and the lowest moment of inertia.

Wenn die Seilrolle für ein Seil mit dem kleinsten in Betracht kommenden Durchmesser dmin verwendet werden soll, wird die Rille des Rohkörpers ausgearbeitet, wobei die Seiten 6 des Rillenprofiles ihre Neigung beibehalten, also auch der bffnungswinkel von 450 unverändert bleibt. Der Grund der Rille wird hierbei tiefer verlegt, so daß ihr Durchmesser D2 kleiner ist als der Nenndurchmesser D1. Der den Grund bildende Kreisbogen, den die Seiten 6 tangieren, hat einen Radius, der etwa gleich 0,53 des Seildurchmessers dmin ist.When the pulley is eligible for a rope with the smallest Diameter dmin is to be used, the groove of the raw body is worked out, the sides 6 of the groove profile maintaining their inclination, including the opening angle of 450 remains unchanged. The bottom of the groove is moved deeper, see above that their diameter D2 is smaller than the nominal diameter D1. The one forming the ground Circular arc, which are tangent to the sides 6, has a radius which is approximately equal to 0.53 of the rope diameter dmin is.

Sonach werden sowohl bei dem größten als auch bei dem kleinsten Seildurchmesser, ebenso wie auch bei allen dazwischenliegenden Seildurcbmessern die günstigsten Bedingungen für die Belastung der Seile geschaffen> so daß große Seilstandzeiten erzielt werden können. Dabei ist der Kranz der Seilrolle, wie Fig 6 erkennen läßt, am kräftigsten, bei einer Seilrolle, die für ein Seil mit dem größten Durchmesser dmax verwendet und daher am stärksten belastet wird. FUr ein Seil mit dem kleinsten Durchmesser hingegen erhält man einen Seilkranz mit dem kleinsten Querschnitt, der in Fig. 6 schraffiert ist, so daß er ein entsprechend kleines Schwungmoment hat, was sich bei wechselnden Seilgeschwindigkeiten günstig hinsichtlich des Verschleißes auswirkt.According to this, both the largest and the smallest rope diameter, as well as the most favorable conditions for all intermediate rope diameters created for the load on the ropes> so that long rope service lives are achieved can be. The wreath of the rope pulley, as shown in Fig. 6, is the strongest, with a pulley used for a rope with the largest diameter dmax and is therefore the most heavily burdened. For a rope with the smallest diameter on the other hand, one obtains a rope ring with the smallest cross-section, which is shown in FIG. 6 is hatched so that it has a correspondingly small moment of inertia, which is has a favorable effect in terms of wear with changing rope speeds.

Die Verkleinerung des Kranzquerschnittes wird nicht nur dadurch erreicht, daß die Rille tiefer eingearbeitet wird, sondern zusätzlich dadurch, daß der Rohkörper am Umfang bis auf den Außendurchmesser DA2 abgedreht wird.The reduction of the wreath cross-section is not only achieved by that the groove is incorporated deeper, but also by the fact that the raw body is turned on the circumference down to the outer diameter DA2.

Dabei ist das Maß a, um welches der Halbmesser des Außenumfanges kleiner wird, also 1/2 (DAl - DA2), sogar größer als das Maß 1/2 (D1 - D2), um das die Rille tiefer wird. Denn es ist zu berücksichtigen, daß die lichte Höhe h2 der Seilrille bei dem kleinen Seildurchmesser dmin erheblich kleiner sein kann als bei dem großen-Seildurchmesser dmax. Zu einer weiteren Verkleinerung des Schwungmomentes im Falle der Verwendung der Seilrolle für Seile mit kleineren Durchmessern trägt der Umstand bei, daß die Flanken 7 in der erwähnten Weise schräg verlaufen. Denn infolgedessen wird durch das Abdrehen des Rohko"rpers nicht nur dessen Außendurchmesser, sondern auch dessen Breite verkleinert.The dimension a by which the radius of the outer circumference is smaller becomes, i.e. 1/2 (DAl - DA2), even larger than the dimension 1/2 (D1 - D2) by which the groove gets deeper. Because it must be taken into account that the clear height h2 of the rope groove with the small rope diameter dmin can be considerably smaller than with the large rope diameter dmax. For a further reduction of the moment of inertia in the case of use the pulley for ropes with smaller diameters contributes to the fact that the Flanks 7 run obliquely in the aforementioned manner. Because as a result will be through the turning of the raw body not only its outer diameter, but also reduced its width.

In Fig. 6 ist für einen mittleren Seildurchmesser angedeutet, daß die Seilrolle bis auf den Durchmesser DA' abgedreht ist. Dabei wird für das Abdrehen dank des schrägen Verlaufes der Flanken 7 verhältnismäßig wenig Zeit benötigt.In Fig. 6 it is indicated for a mean rope diameter that the pulley is turned down to the diameter DA '. This is used for turning thanks to the inclined course of the flanks 7 relatively little time is required.

Das Verfahren nach der Erfindung ist vor allem zur Herstellung von gegossenen Seilrollen geeignet. Es kommt aber auch für geschmiedete und warmge pre ßte Seilrollen in Betracht, ebenso auch für Kunststoff-oder Kunststoff-Verbund-RollEn.The method according to the invention is mainly for the production of cast rope pulleys. But it is also available for forged and hot-stamped pre Most pulleys are considered, also for plastic or plastic composite pulleys.

Um für gegossene Seilrollen die Modellkosten unter Berilcksichtigung des Umstandes zu senken, daß Seilrollen mit gleichem Nenndurchmesser häufig mit unterschiedlichen Naben, die insbesondere verschiedene Achsdurchmesser aufweisen, versehen werden müssen, werden die Modelle zweckmäßig in Kranzmodelle für verschiedene Nenndurchmesser der Seile und in verschiedene Nabenmodelle für verschiedene Achsdurchmesser und / oder verschiedene Nebenlängen unterteilt. Man kann dann Je nach den Erfordernissen mannigfaltige Kombinationen von verschiedenen Teilmodellen vornehmen. Diese werden in der Gießform durch geeignete Zwischenstücke für den Steg der Seilrolle miteinander verbunden.To take the model costs into account for cast rope pulleys to reduce the fact that pulleys with the same nominal diameter often with different hubs, which in particular have different axle diameters, need to be provided, the models are useful in wreath models for different Nominal diameter of the ropes and in different hub models for different axle diameters and / or subdivided into various secondary lengths. One can then depending on the requirements make diverse combinations of different sub-models. These will in the mold by means of suitable spacers for the web of the pulley tied together.

Es ist ferner möglich, daß man den vielen Möglichkeiten von Kombinationen von Kränzen und Naben in wirtschaftlicher Weise dadurch Rechnung trägt, daß man die Kränze für die verschiedenen Nenndurchmesser der Seilrillen gießt und an die Kränze Je nach der Erfordernissen verschiedene Naben und Streben oder Scheiben anschweißt. Hierdurch verbindet man die Vorteile, die das Verfahren gemäß der Erfindung hinsichtlich der wirtschaftlichen Verwendung von gleichen Rohkörpern für Seile verschiendener Durchmesser bringt, mit der Gewichtseinsparung, die durch die Schweißkonstruktion bedingt ist, z. B. kann der Kranz des Rohkörpers aus metallischem Werkstoff gegossen und mit ihm der Restkörper aus Kunststoff oder Verbllnd-Werkstoff verbunden werden.It is also possible to use the many possible combinations of wreaths and hubs in an economical way takes into account that one the wreaths for the different nominal diameters of the rope grooves and to the Wreaths Depending on the requirements, different hubs and struts or washers are welded on. This combines the advantages that the Procedure according to the Invention in terms of the economic use of the same blanks for Ropes of different diameters bring with the weight savings that are brought about by the Welded construction is conditional, z. B. the wreath of the raw body made of metallic Cast material and with it the rest of the body made of plastic or facing material get connected.

Claims

P a t 8 n t ans p r ü c h e:

01. Process for the production of pulleys for different Rope diameter, starting from a raw body with a groove that defines a certain Has an opening angle and a certain nominal diameter, the groove profile of the finished pulley Each from an arc of a circle with the one for the relevant Rope diameter optimal radius and from - this arc tangent, inclined Pages consists, characterized in that the groove of the raw body is the largest appropriate rope diameter (dmax) and for the other rope diameters is worked out in such a way that the sides (6) of the groove profile their dem Maintain opening angle 1 corresponding inclination.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rope pulley, if it is not intended for the largest rope diameter (dmax), by machining on the circumference each has such an outer diameter (DA2) that the radial Direction measured clear height (h2) for the relevant rope diameter (dmin) has permissible dimensions.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the The width of the blank decreases from its circumference in the direction of the axis of rotation.

4. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that for casting the raw body a ring model for a certain nominal diameter (D1) the groove optionally with one of several different hub models is combined.

5. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the wreath of the raw body is cast and optionally one of different ones to it Hubs with webs, discs or struts is welded on.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the wreath of the raw body cast from metallic material and with it the Remaining body made of plastic or composite material is connected.