DE3220253C2

DE3220253C2 - Drehbarer Lasthaken für Hebezeuge

Info

Publication number: DE3220253C2
Application number: DE3220253A
Authority: DE
Inventors: Isao Fukayasu Hiroshima Oda
Original assignee: Ft Industries Co Ltd Fukuyama Hiroshima Jp
Current assignee: Ft Industries Co Ltd Fukuyama Hiroshima Jp
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1986-04-10
Also published as: KR830009997A; US4568118A; DE3220253A1; JPS57199785A; JPS6030634B2

Abstract

Beschrieben wird ein Lasthaken, dessen Kopf- bzw. Hakenschaft über eine gewisse axiale Länge eine ringförmige Ausnehmung aufweist, deren oberer Teil als Doppelkrümmungsprofil ausgebildet ist und deren Oberfläche mittels einer Walzrolle Druck ausgesetzt wurde, um eine Restdruckspannung zu erzeugen. Eine externe Halbhülse ist auf die ringförmige Ausnehmung gepaßt, sitzt auf einem Drucklager und wird von einer Bundmutter umgeben.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen drehbaren Lasthaken der Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige drehbare Lasthaken für Hebezeuge sind bekannt (CH-PS 4 26 153). Die Ringnut des Lasthakenschaftes ist von einem zylindrischen Schafthals und einem Bund am freien Schaftende gebildet und weist das für Außenkerben von zugbeanspruchten Rundstäben zur Vermeidung von Kerbspannungen übliche Profil auf, wobei die beiden Seltenflanksn jeweils etwa kreisbogenförmig profiliert sind. Der die beiden Hälften der geteilten Stützhülse zusammenhaltende Außenring sitzt ausschließlich auf der Stützhülse und Ist an derselben bzw. deren beiden Hälften mittels Schrauben befestigt, welche In die beiden miteinander fluchtenden, dem Schaftendbund benachbarten Stirnflächen der Stützhülse bzw. deren Hälften und des Außenringes im Bereich der gegenseitigen Anlage eingeschraubt sind.

Bei anderen bekannten drehbaren Lasthaken für Hebezeuge, welche über ein Axillager, nämlich ein Axialkugellager, auf einer Traverse oder einem Gehäuseboden mittels einer geteilten Muffe abgestützt sind, die In eine Ringnut üblichen Profils des die Traverse bzw. den Gehäuseboden und das Axiallager durchsetzenden Lasthakenschaftes eingesetzt Ist, welche in dessen oben aus dem Axiallager herausragenden freien Ende vorgesehen Ist, wird die Muffe von einem auf dem Axiallager ruhenden Außenring bzw. vom Axiallager selbst umschlossen

(DE-PS 7 25 114 und US-PS 32 30 004).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen drehbaren Lasthaken der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welcher sicherer ist, eine erhöhte Lebensdauer aufweist, eine Verkürzung des Lasthakenschaftes und somit eine kompaktere Bauwelse ermöglicht sowie leicht montiert und vor allem demontiert werden kann.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge! "ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen drehbaren Lasthakens ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Nachstehend Ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasthakens anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F1 g. 1 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht;

Fig. 2 perspektivisch die geteilte Stützhülse des Lasthakens gemäß Flg. 1;

F i g. 3A und 3B jeweils eine Seitenansicht des freien Schaftendes des Lasthakens gemäß Flg. 1 in größerem Maßstab zur VeranschauÜchung des besonderen Profils der Ringnut des Schaftendes bzw. eines besonderen Vorganges zur Behandlung der Oberfläche der Ringnut; und

Fig. 4 die Ansicht gemäß Fig. 1 Im Bereich des freien Endes des Lasthakenschaftes im Maßstab von Fig. 3A und 3B.

Gemäß Fig. 1 ist das Hubseil 1 eines Kranes mit einem drehbaren Lasthaken 7 versehen. Das Hubseil 1 umschlingt zwei Seilrollen 2, welche jeweils auf einer Traverse 3 mittels eines Kugellagers 4 drehbar gelagert sind. Die Traverse 3 weist In der Mitte eine Durchgangsbohrung 5 zur Aufnahme des Schaftes des Lasthakens 7 auf. Oben auf der Traverse 3 Ist ein Axiallager 6 angeordnet.

Der Lasthakenschaft erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung S und das Axiallager 6 hindurch und ist am oberen Ende W, welches aus dem Axiallager 6 nach oben vorsteht und einen Durchmesser d aufweist, der nicht größer als der Innendurchmesser rfzs Axiallagers 6 ist, mit einer Ringnut 8 versehen. In die Ringnut 8 1st die aus Flg. 2 ersichtliche geteilte Stützhüise 9 eingesetzt, deren Außendurchmesser größer als derjenige des Schaftendes H ist und welche mit einem trompetenförmig umgebogenen unteren Außenflansch P auf dem Axiallager 6 ruht.

Auf das Schaftende H und die Stützhülse 9 ist eine Überwurfhülse 10 aufgesetzt, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser d des Schaftendes H und dem Außendurchmesser der Stützhülse 9 entspricht. Ein Federring 11 dient zur Sicherung der Überwurfhülse 10 auf dem Schaftende H. Weiterhin sind Seilrollendeckel 12, Abstandshülsen 13 und Sicherungskeile 14 vorgesehen.

Gemäß Flg. 3A 1st die Ringnul 8 In spezieller Welse profiliert, um Spannungskonzentration auszuschalten. Die obere Seltenflanke Ist mit einem Doppelkrümmungsprofil m versehen, welches der Spannungskonzentration entgegenwirkt. Ferner Ist dadurch die Länge, über die sich das Profil ändert, verkürzt. Da die Punkte maximaler Spannung Im Bereich von 8° bis 15° von der horizontalen Achse liegen, führt ein größerer Krümmungsradius speziell In diesem Bereich zu einem wirkungsvollen Abbau der Spannungskonzentration.

Fotoelastische Untersuchungen, die für die Ringnut 8 gemäß Fig. 3A mit Nuttiefe e = (Durchmesser 2b -Durchmesser 2o)/2 = a/2 = Konstante sowie kleinerer Krümmungsradius ρ = 0,5e und O,75e bei unterschied!!-

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chen Verhältnissen des größeren Krümmungsradius p' zum kleineren Krümmungsradius ρ des Doppelkrümmungsprofils m ausgeführt wurden, haben gezeigt, daß für Zuglast bei p'lp = 16 und ρ = 0,5e sowie 0.75e die Rate der Spannungskonzentration a'= 1,06 bzw. 1,0 ist.

Gemäß Fig. 3B wird ferner mit Hilfe von Walzrollen 15 Druck auf die Oberfläche 5 der Ringnut 8 ausgeübt, um eine plastische Verformung / entsprechend einer Durchmesserverminderung von etwa 0,1 mm zu erzielen, was eine erhöhte Härte und Zugfestigkeit der äußeren Schicht und eine verbleibende innere Druckspannung zur Folge hat, wodurch die Ermüdungsfestigkeit gegen wiederholte Belastung erhöht wird.

Fig. 4 zeigt, daß der Kopf/ der Stützhülse 9 ein Profil hat, welches auf einer Seite dom Doppelkrümmungsprofil m entspricht und auf der anderen Seite in die Überwurfhülse 10 ragt. Die Stützhülsc 9 besteht aus weichem Material, zum Beispiel aus Weißmetall (WJ7), das für dieses Profil geeignet ist und Eindrückungen verhindert.

Die Belastung des Lasthakens 7 durch die jeweils angehängte Last wird vom Lasthakenschaft über die Stützhülse 9 und das Axiallager 6 auf die Traverse 3 und von dort über die Kugellager 4 auf die Seilrollen 2 übertragen, um dann über das Hubseil 1 vom nicht dargestellten Kran aufgenommen zu werden.

Da ein Gewinde am Lasthakenschaft fehlt, können die Bruchgefahr erhöhende Spannungskonzentrationen am Gewindegrund nicht entstehen. Das Doppelkrümmungsprofil m der oberen Seitenflanke der Ringnut 8 des Lasthakenschaftes bewirkt ferner einen nahezu vollständigen Abbau der Spannungskonzentration in diesem Bereich, was mit dem herkömmlichen Einzelkrümmungsprofil mit nur einem Krümmungsradius nicht möglich war. Die Erfindung führt daher zu einem Lasthaken 7 hoher Sicherheit. Ferner ist die Länge kürzer, über welche sich der Querschnitt des Lasthakenschaftes im Bereich der Ringnut 8 ändert, was einen sehr kompakten Aufbau erlaubt. Schließlich führt die Bearbeitung der Ringnut 8 mittels der Walzrollen 15 zum Aufbau einer verbleibenden inneren Druckspannung an der Oberfläche S derselhen, wodurch die Lebensdauer wesentlich verbessert wird. Versuche haben gezeigt, daß eine wiederholte Belastung eines mit einem Gewinde M 30 versehenen Dreitonnenhakens mit zehn Tonnen nach 650 000 Lastspielen zu Bruch führte, während der erfindungsgemäße Lasthaken 7 mit einem Schaftdurchmesser von 25 mm 3 000 000 Lustspielen einer wiederholte;) Zehntonnenbelustung ohne Beschädigung widerstand, wonach der Versuch abgebrochen wurde. Der teilweise seitlich in die Überwurfhülse 10 ragende Kopf/ der Stützhülse C verhindert, daß die Stützhülse 9 unter Belastung so deformiert wird, daß das Spiel der Überwurfhülse 10 beseitigt wird. Dieses bleichten insbesondere die Demontage des Lasthakei-.s 7.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehbarer Lasthaken für Hebezeuge, welcher über ein Axiallager auf einer Traverse abgestützt ist, wobei der Lasthakenschaft sich durch eine Durchgangsbohrung der Traverse und durch das Axiallager erstreckt und an dem aus dem Axiallager nach oben ragenden freien Ende eine Ringnut aufweist, in welche eine geteilte Stützhülse mit entsprechendem Innenprofil eingesetzt ist, die von einem Außenring umschlossen ist und mit einem unteren Außenflansch auf dem Axiallager ruht, dadurch gekennzeichnet, daß

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ü) die obere Seitenflanke der Ringnut (8) ein zweifach kreisbogenförmig gekrümmtes Profil {in) mit einem größeren Krümmungsradius (p') im Anschluß an den Boden der Ringnut (8) und dann mit einem kleineren Krümmungsradius (pi aufweist (F i j. 3A),

b) die Ringnut (8) eine gewaizte und durch die entsprechende plastische Verformung verfestigte sowie mit einer verbleibenden inneren Druckspannung versehene Oberfläche (S) aufweist und

c) der Außenring als Überwurfhülse (10) ausgebildet ist, welche auf dem Lasthakenschaft sitzt und den aus der Ringnut (8) radial vorstehenden Teil der Stützhülse (9) übergreift, dessen Breite oberhalb des Außenfiansches der Stützhülse (9) etwa der halben Stützhülsenwandstärke entspricht (Fig. 4).

2. Lasthaken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülse (9) aus Weißmetall besteht.