-
Die Erfindung betrifft eine Tonnenkupplung für Seiltrommel-Gelenkverbindungen in Krahnhubwerken als Kupplung zwischen Untersetzungsgetriebe und Seiltrommel, umfassend ein getriebeseitiges Gelenkteil in Form einer Kupplungsnabe zur drehfesten Aufnahme einer Antriebswelle und ein seiltrommelseitiges Gelenkteil in Form eines Kupplungsgehäuses, wobei zwischen den beiden Gelenkteilen auf einem Teilkreis ballige Formschlusselemente in Form von Tonnenrollen zur Kraftübertragung angeordnet sind und wobei die Tonnenrollen in rund um an den beiden Gelenkteilen ausgebildeten Reihen von Aufnahmemulden gelagert sind, die in Form einer Außenverzahnung an der Kupplungsnabe und einer Innenverzahnung an dem Kupplungsgehäuse ausgebildet sind,
-
-
Ferner sind Seiltrommel-Gelenkverbindungen in den Stahl-Eisen-Betriebsblättern, insbesondere SEB 666212 beschrieben. Danach dienen Seiltrommel-Gelenkverbindungen dazu, eine statisch bestimmte Lagerung der Seiltrommeln zu erreichen, Drehmomente zu übertragen und Radiallasten aufzunehmen. Derartige Seiltrommel-Gelenkverbindungen können eine geringfügige Winkelverlagerung der Trommelachse sowie eine axiale Verschiebung von wenigen Millimetern aufnehmen. Die Anforderungen an die Leistungsdaten derartiger als Tonnenkupplung ausgebildeter Seiltrommel-Gelenkverbindungen nehmen ständig zu, und zwar insbesondere bedingt durch immer leistungsstärkere Anwendungen an den Hubwerken bei Krahnen.
-
In dem SEB 666212 sind für die bekannten Konstruktionen Einbaumaße beschrieben, die von den Herstellern eingehalten werden müssen. Bei Einhaltung dieser vorgegebenen Einbaumaße lassen sich die Leistungsdaten der bekannten Tonnenkupplungen nicht mehr steigern, auch nicht durch Verwendung hochwertigerer Materialien.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Tonnenkupplungen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ohne Veränderung der Einbaumaße die Leistungsdaten verbessert werden, und zwar insbesondere in Bezug auf die zulässigen Drehmomente und Radiallasten.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei gleichbleibenden Einbaumaßen der Tonnenkupplung der Durchmesser des Teilkreises, auf dem die Tonnenrollen angeordnet sind, um ca. 5 % bis 7 % vergrößert wird, die Anzahl der Tonnenrollen um ca. 10 % bis 14 % erhöht wird und die Breite des Kupplungsgehäuses um ca. 18 % bis 22 % erweitert wird.
-
Durch diese Maßnahme ergibt sich eine erhebliche Leistungssteigerung in Bezug auf das zulässige, übertragbare Drehmoment und die zulässige Radiallast. Gleichermaßen können durch die Neuanordnung der Tonnenrollen die maximal zulässigen Bohrungsdurchmesser der Kupplungsnabe gesteigert werden. Die Einbaumaße der neuen Kupplung können nach SEB 666212 problemlos eingehalten werden, sodass die neue Kupplung nach wie vor mit Vorgängermodellen bzw. Fremdfabrikaten austauschbar ist.
-
Vorzugsweise werden die Änderungen in der Weise durchgeführt, dass der Durchmesser des Teilkreises, auf dem die Tonnenrollen angeordnet sind, um ca. 6 % vergrößert wird, dass die Anzahl der Tonnenrollen um ca. 12 % erhöht wird und dass die Breite des Kupplungsgehäuses um ca. 20 % erweitert wird.
-
Durch die erfindungsgemäßen konstruktiven Änderungen ist es möglich, dass bei gleichbleibenden Einbaumaßen der Tonnenkupplung der zulässige Durchmesser der Aufnahmebohrung der Kupplungsnabe um ca. 8 % vergrößert wird, sodass Antriebswellen mit größeren Durchmessern aufgenommen werden können.
-
Nach dem Stand der Technik ist an dem Kupplungsgehäuse ein Anschlussflansch zum Befestigen der Tonnenkupplung an der Seiltrommel vorgesehen. Durch die Erweiterung der Breite des Kupplungsgehäuses kann somit eine Vergrößerung der mit entsprechenden Anflächungen der Seiltrommel zusammenwirkenden Anflächungen des Kupplungsgehäuses erzielt werden. Durch die Erhöhung der Fläche der aneinander liegenden Anflächungen können höhere Drehmomente übertragen werden. Die Flächenpressung an den Anflächungen bleibt trotz höherer erreichbarer Drehmomente im zulässigen Bereich.
-
Bei den bekannten Tonnenkupplungen weist der an dem Kupplungsgehäuse vorgesehene Anschlussflansch Schraubenlöcher für Schrauben zur Verbindung des Kupplungsgehäuses mit der Seiltrommel auf. Aufgrund der Verbreiterung des Kupplungsgehäuses wird auch der Anschlussflansch dicker. Um dennoch eine gute Austauschbarkeit zu den Vorgängermodellen bzw. Fremdfabrikaten zu gewährleisten, sind daher die Schraubenlöcher auf der der Seiltrommel abgewandten Seite mit einer Senkung versehen. Dadurch ist es möglich, trotz der Verbreiterung des Kupplungsgehäuses die gleiche Schraubenlänge zu verwenden, sodass auch das vorgegebene Anzugsmoment der Schrauben gleich gehalten werden kann.
-
Zur axialen Sicherung der Tonnenrollen auf der Kupplungsnabe werden zweckmäßig ein Druckring und ein Sicherungsring verwendet. Der Sicherungsring ist dabei vorzugsweise als mehrlagiger Lamellen-Sicherungsring ausgebildet, beispielsweise in Form eines dreilagigen Lamellensicherungsrings. Ein solcher Sicherungsring lässt sich einfach und ohne Spezialwerkzeuge auch kundenseits leicht montieren und demontieren.
-
Als Dichtung auf der Seiltrommelseite zwischen der Kupplungsnabe und dem Kupplungsgehäuse wird vorzugsweise ein O-Ring verwendet. Dieser dient insbesondere zur Erhöhung der Betriebssicherheit. Der O-Ring sitzt dabei fest und zuverlässig in einer an der Innenfläche des Kupplungsgehäuses vorgesehenen Nut und kann somit nicht herausgequetscht werden, sodass auch kein unbemerkter Schmierstoffverlust zu befürchten ist. Ein Schmierstoffverlust würde unweigerlich zumindest zu einem stark erhöhten Verschleiß und damit zu einem sicherheitsrelevanten Totalausfall führen.
-
Als Dichtung auf der Getriebeseite ist zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Kupplungsnabe vorzugsweise eine Doppellippendichtung vorgesehen. Auch diese Dichtung erhöht die Betriebssicherheit aufgrund ihrer geringen Neigung, aus ihrer Lage herausgequetscht zu werden. Diese Doppellippendichtung kann aus Perbunan-Werkstoff (Nitrilbutadienkautschuk) gefertigt sein. Diese Art der Doppellippendichtung hält auch größeren Winkelverlagerungen der Seiltrommelachse stand.
-
An der Außenseite der Tonnenkupplung ist vorzugsweise ein aufgeschraubter Schmierrohranschluss vorgesehen, an dem kundenseits unterschiedliche Schmiernippel befestigbar sind.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und im Nachfolgenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Übersicht über den Antrieb einer Seiltrommel in einem Krahnhubwerk,
- 2 eine Seiltrommel Gelenkverbindungen in Form einer Tonnenkupplung, und zwar in Explosionsdarstellung,
- 3 die Stirnansicht der Tonnenkupplung gemäß 2 und
- 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3.
-
Nach 1 besteht ein dort dargestelltes Krahnhubwerk aus einem Motor 1, vorzugsweise einem Elektromotor, einem diesem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe 2 sowie einer mit dem Untersetzungsgetriebe 2 verbundenen Seiltrommel 3.
-
Zwischen dem Untersetzungsgetriebe 2 und der Seiltrommel 3 ist eine Tonnenkupplung 4 vorgesehen, die das Drehmoment von dem Untersetzungsgetriebe 2 auf die Seiltrommel 3 überträgt und auch Radiallasten aufnimmt. Die Tonnenkupplung 4 kann Winkelverlagerungen der Achse der Seiltrommel 3 sowie axiale Verschiebungen aufnehmen.
-
Die Tonnenkupplung umfasst ein getriebeseitiges Gelenkteil in Form einer Kupplungsnabe 5 sowie ein seiltrommelseitiges Gelenkteil in Form eines Kupplungsgehäuses 6.
-
Die Antriebswelle 15 des Untersetzungsgetriebes 2 greift vorzugsweise formschlüssig in die Aufnahmebohrung 17 der Kupplungsnabe 5 ein und ist in dieser mittels eines Keils 16, der in eine Keilnut 18 der Aufnahmebohrung 17 eingreift, drehfest gelagert.
-
In 2 bis 4 ist die Tonnenkupplung 4 mit ihren sämtlichen Einzelteilen dargestellt.
-
Wie aus diesen Figuren hervorgeht, sind zur Übertragung des Drehmoments zwischen der Kupplungsnabe 5 und dem Kupplungsgehäuse 6 auf einem Teilkreis angeordnete Tonnenrollen 7 vorgesehen, die in Reihen von Aufnahmemulden 8.1 und 8.2 gelagert sind. An der Kupplungsnabe 5 sind die Aufnahmemulden 8.1 in einer Außenverzahnung 9.1 und an dem Kupplungsgehäuse 6 an einer Innenverzahnung 9.2 ausgebildet.
-
Die erfindungsgemäße Tonnenkupplung 4 weist die gleichen Einbaumaße wie herkömmliche Tonnenkupplungen auf, zumal die Einbaumaße, wie gesagt, vorgegeben sind.
-
Dennoch ist es mit der erfindungsgemäßen Tonnenkupplung möglich, diese trotz Beibehaltung der Einbaumaße auf leistungsstärkere Anwendungen zu trimmen.
-
Dazu wird insbesondere der Teilkreis, auf dem die Tonnenrollen 7 angeordnet sind, um ca. 6 % vergrößert. Dadurch kann die Anzahl der Tonnenrollen 7 vergrößert werden, und zwar um ca. 12 %. Ferner wird die Breite des Kupplungsgehäuses 6 um ca. 20 % erweitert.
-
Aufgrund dieser Maßnahmen ist es möglich, trotz gleichbleibender Einbaumaße den zulässigen Durchmesser der Aufnahmebohrung 17 der Kupplungsnabe 5 um ca. 8 % zu vergrößern. Dadurch können Untersetzungsgetriebe verwendet werden, die an ihrem Ausgang eine Antriebswelle 15 mit einem größeren Durchmesser aufweisen.
-
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Kupplungsgehäuse 6 mit einem Anschlussflansch 11 versehen, der an seinem Umfang mit in Axialrichtung verlaufenden Schraubenlöchern 12 versehen ist. Diese dienen zum Anschluss des Kupplungsgehäuses 6 an die Seiltrommel 3. Zur Verbindung des Anschlussflanschs 11 mit der Seiltrommel 3 dienen in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben, die durch die Schraubenlöcher 12 hindurchgreifen und in entsprechende Gewindebohrungen der Seiltrommel 3 eingedreht werden. Die Schraubenlöcher sind mit Senkungen 13 versehen, sodass trotz der Verbreiterung des Kupplungsgehäuses 6 die gleichen Schraubenlängen verwendet werden können wie bei herkömmlichen Tonnenkupplungen.
-
Aufgrund der Verbreiterung des Kupplungsgehäuses 6 ist es auch möglich, eine Vergrößerung der Anflächungen 11.1 vorzunehmen, die an der Ober- und Unterseite des Anschlussflanschs 11 vorgesehen sind und die mit entsprechenden Anflächungen der Seiltrommel 3 zusammenwirken. Dadurch können größere Drehmomente übertragen werden, ohne dass die Flächenpressung den zulässigen Bereich überschreitet.
-
Zur axialen Sicherung der Tonnenrollen 7 auf der Kupplungsnabe 5 dienen ein Druckring 19 und ein Sicherungsring 20, der als dreilagiger Lamellensicherungsring ausgebildet ist. Ein solcher Lamellensicherungsring lässt sich ohne Verwendung von Spezialwerkzeugen leicht montieren und demontieren.
-
Auf der Getriebeseite dient ein Außendeckel 10 als Abschluss, der im montierten Zustand an der getriebeseitigen Stirnfläche des Kupplungsgehäuses anliegt und mittels Schrauben 14 an dieser befestigt ist. Dadurch wird ein fester Zusammenhalt der Kupplungsnabe 5 mit dem Kupplungsgehäuse 6 geschaffen.
-
Auf der Seiltrommelseite ist als Abdichtung zwischen der Kupplungsnabe 5 und dem Kupplungsgehäuse 6 ein O-Ring 21 vorgesehen, der in einer an der Innenseite des Kupplungsgehäuses vorgesehenen Aufnahmerille 22 festgelegt ist. Als Dichtung auf der Getriebeseite zwischen dem Kupplungsgehäuse 6 und der Kupplungsnabe 5 ist eine Doppellippendichtung 23 vorgesehen, die auch größere Winkelverlagerungen der Seiltrommelachse zulässt.
-
An dem Außendeckel 10 ist ein aufgeschraubter Schmierrohranschluss 24 vorgesehen, der die Funktion eines Adapters hat und es dem Kunden ermöglicht, unterschiedliche Schmiernippel einzusetzen, ohne eine vorherige Konstruktionsanpassung vornehmen zu müssen.
-
Durch die Erfindung wird eine neue Tonnenkupplung für Seiltrommelgelenkverbindungen in Krahnhubwerken geschaffen, die insbesondere deshalb einen beachtlichen technischen Fortschritt darstellt, weil ohne Veränderung der Einbaumaße eine wesentliche Verbesserung der Leistungsdaten erreicht wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Motor (Elektromotor)
- 2
- Untersetzungsgetriebe
- 3
- Seiltrommel
- 4
- Tonnenkupplung zwischen Getriebe und Seiltrommel
- 5
- Kupplungsnabe
- 6
- Kupplungsgehäuse
- 7
- Tonnenrollen
- 8.1
- Aufnahmemulden für Tonnenrollen an der Kupplungsnabe 5
- 8.2
- Aufnahmemulden für Tonnenrollen am Kupplungsgehäuse 6
- 9.1
- Außenverzahnung an der Kupplungsnabe 5
- 9.2
- Innenverzahnung an dem Kupplungsgehäuse 6
- 10
- Außendeckel des Kupplungsgehäuses 6
- 11
- Anschlussflansch des Kupplungsgehäuses
- 11.1
- Anflächungen an dem Anschlussflansch 11
- 12
- Schraubenlöcher
- 13
- Senkungen
- 14
- Schrauben
- 15
- Antriebswelle
- 16
- Keil
- 17
- Aufnahmebohrung in Kupplungsnabe 5
- 18
- Keilnut
- 19
- Druckring
- 20
- Sicherungsring
- 21
- O-Ring
- 22
- Aufnahmerille für O-Ring
- 23
- Doppellippendichtung
- 24
- Schmierrohranschluss
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3007319 A1 [0002]
- DE 102006022782 B3 [0002]
- DE 22008009373 U1 [0002]
