DE909113C

DE909113C - Steel cable drum

Info

Publication number: DE909113C
Application number: DE1948P0020610
Authority: DE
Inventors: Erich Laube
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-11-04
Filing date: 1948-11-04
Publication date: 1954-04-12

Description

Kabeitrommel aus Stahl Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabeltrommel, wie sie für die Beförderung von Kabelll und Seilen aller Art Verwendung findet. Die bekannten Trommeln und Haspel dieser Art wurden bisher fast ausnahmslos aus Holz hergestellt. Sie bestehen aus den zwei Trommelscheiben, die innerhalb der Kernzone miteinander verspannt sind, dem Trommelkern aus Kanthölzern, deren Widerlager innenliegende, mit den Scheiben verbundene Holzscheiben sind, und der Nabe. Die Trommelscheiben sind aus kreuzartig aufeinandergenagelten Brettern hergestellt. Obgleich diese Trommeln ihren Zweck erfüllten, hatten sie doch verschiedene Nachteile.Cable drum made of steel The invention relates to a cable drum, as it is used for the transport of cables and ropes of all kinds. The well-known drums and reels of this kind have so far been almost invariably made Made of wood. They consist of the two drum disks that are inside the core zone are braced together, the drum core made of squared timber, the abutments of which are internal, are wooden disks connected to the disks, and the hub. The drum discs are made of boards nailed together like a cross. Although these drums served their purpose, they had various disadvantages.

Oft müssen sie lange Zeit in Wind und Wetter im Freien liegen, wodurch das Holz stark leidet und die Lebensdauer weitgehend verringert wird. Bei der rauhen Behandlung ist Holz einer besonders starken Abnutzung unterworfen. Vor allem ist aber das Leergewicht einer aus Holz hergestellten Kabeltrommel sehr hoch, weil man nicht in der Lage ist, die Trommelteile den statischen Beanspruchungen anzupassen.They often have to lie outside in wind and weather for a long time, which means the wood suffers greatly and the service life is largely reduced. In the rough Treatment wood is subject to particularly severe wear and tear. Most of all is but the empty weight of a cable drum made of wood is very high, because one is not able to adapt the drum parts to the static loads.

Im Betrieb treten vor allem zwei Hauptbeanspruchungen auf, nämlich zunächst die Beanspruchung beim Aufbocken der Trommel, wobei alle Kräfte radial von der Nabe aus zur Auswirkung kommen, vornehmlich innerhalb der Kernzone. There are two main stresses in operation, namely First of all, the stress when jacking up the drum, all forces being radial come into effect from the hub, primarily within the core zone.

Diese Kräfte sind meistens rein statischer Art und lösen hauptsächlich in den Trommelscheiben Knick-und Zugbeanspruchungen in radialer Richtung aus, während die Kernhölzer einem Biegemoment ausgesetzt sind. Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese Kernzone meistens sehr stark überdimensioniert ist.These forces are mostly of a purely static nature and mainly solve in the drum disks buckling and tensile stresses in the radial direction, while the heartwoods are exposed to a bending moment. Experience has shown that this core zone is usually very oversized.

Die Ursache ist eine ungewollte Folge der Verwendung von Holz, wobei die Proportionen der Kernhölzer ausschlaggebende Bedeutung haben.The cause is an unwanted consequence of the use of wood, whereby the proportions of the heartwoods are of crucial importance.

Diese verlangen nämlich eine ziemlich reichliche Werkstoffbemessung, weil sie nicht zusammenhängend, sondern als Einzelelemente beansprucht werden. Aus diesem Grunde sind die Auflager und damit die Kernzonen der Scheiben überstark ausgeführt, so daß Massenanhäufungen entstehen, die statisch nicht berechtigt sind.These require a fairly extensive material design, because they are not claimed in a coherent manner, but as individual elements. the end for this reason the supports and thus the core zones of the discs executed excessively so that mass accumulations arise which are statically not justified are.

Die zweite Hauptbeanspruchung erfährt eine Rabeltrommel beim Rollen und besonders beim Stürzen. Sie ist bestimmend für die Haltbarkeit der ganzen Trommel. Der Kern hat wiederum, genau wie beim Aufbocken, die Kabellast zu tragen und wird dementsprechend auf Biegung bzw. Abscherung beansprucht. Die weitaus größere Beanspruchung aber haben nunmehr die außenliegenden Teile der Trommelscheiben aufzunehmen, während die Kernzonen der Scheiben weitgehend geringe Kräfte aufzunehmen haben. Es treten vor allem Knick- und Biegemomente auf, besonders dann, wenn die Trommel einseitig beansprucht wird. Um diesen hohen Beanspruchungen gewachsen zu sein, müssen die Scheiben in ihrer Umfangszone ausreichend bemessen sein. Da man nun die dafür erforderliche Dicke in der Kernzone schlecht verringern kann, entsteht hierdurch eine weitere ungünstige Massenanhäufung in der Kernzone. The second main stress is experienced by a rabel drum while rolling and especially when falling. It is decisive for the durability of the entire drum. The core, in turn, just like when jacking up, has to carry the cable load and will accordingly stressed to bending or shearing. The much greater stress but now have to accommodate the outer parts of the drum disks while the core zones of the panes have to absorb largely low forces. Kick it especially buckling and bending moments, especially when the drum is one-sided is claimed. To be able to cope with these high demands, the Discs must be adequately dimensioned in their peripheral zone. Now that you have the required It is difficult to reduce the thickness in the core zone, this creates another unfavorable mass accumulation in the core zone.

Soweit nun Kabelirommeln aus Stahl bekanntgeworden sind, stellen sie nichts anderes als eine Nachahmung der bekannten Holztrommeln dar und weisen die gleiche sinnwidrige Werkstoftanhäufung an den falschen Stellen auf. Auch sie sind in den Kernzonen zu stark und in den Scheibenaußenteilen zu schwach bemessen, besonders dann, wenn noch zusätzlich ein leichtes Trommelgewicht angestrebt wird. Da diese Stahltrommeln weder wirtschaftliche noch technische Vorteile gegenüber den bekannten Holztrommeln aufwiesen, haben sie diese bisher auch niemals verdrängen können. As far as cable drums made of steel have become known, ask they represent nothing more than an imitation of the well-known wooden drums and show the same senseless accumulation of material in the wrong places. You too are too strong in the core zones and too weak in the outer parts of the pane, especially when a light drum weight is also sought. As these steel drums have neither economic nor technical advantages over them the well-known wooden drums, they have never displaced them so far can.

Auf der Erkenntnis der Fehler der bekannten Holz- und Stahltrommeln beruht die Erfindung. On the knowledge of the flaws of the well-known wooden and steel drums the invention is based.

Sie besteht in erster Linie darin, daß die Werkstoffverteilung in den einzelnen Trommelzonen weitestgehend entsprechend dem Verlauf der Hauptbeanspruchungen bemessen ist. Es sind also Materialanhäufungen an den Stellen bzw. in denZonen, wo nur geringe Beanspruchungen auftreten. vermieden worden, wodurch es möglich war, durch schnittlich 30 °/o gegenüber gleichwertigen Holztrommeln an Gewicht zu ersparen. It consists primarily in the fact that the material distribution in the individual drum zones largely according to the course of the main stresses is sized. So there are accumulations of material at the points or in the zones where only low stresses occur. avoided, which made it possible save an average of 30% in weight compared to equivalent wooden drums.

Unterstützt wird diese Wirkung dadurch wesentlich, daß auch bei großen Trommelausführungen alle Trommelteile kraftschlüssig miteinander verbunden sind, so daß keine Einzelteilbeanspruchungen mehr auftreten. An Stelle von zahlreichen einzelnen Trägheitsmomenten entsteht dadurch ein Gesamtträgheitsmoment, dessen jeweilige Komponenten sich so auf die Zonen verteilen, wie es den auftretenden Beanspruchungen entspricht. This effect is supported by the fact that even with large Drum designs all drum parts are positively connected to one another, so that no more stresses on individual parts occur. Instead of numerous individual moments of inertia thereby creates a total moment of inertia, its respective Components are distributed over the zones in accordance with the stresses that occur is equivalent to.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung der Zeichnung zu ersehen, in der die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist. Further details of the invention are from the description of FIG To see drawing in which the invention is illustrated by way of example.

Es zeigt Fig. I eine vollständige Kabeltrommel, und zwar in der linken Hälfte in Ansicht und in der rechten Hälfte im Schnitt, Fig. 2 den Schnitt nach A-B der Fig. I, Fig. 3 ein Gegenüberstellungsschema von Holz-und Stahltrommel mit einem den Verlauf der Hauptbeanspruchungen darstellenden Diagramm; Fig. 4 bis 9 zeigen verschiedene *Ausführungsformen von Felgenprofilen; Fig. IO zeigt den Längsschnitt durch eine Felge nach Fig. 8, Fig. II den Längsschnitt durch eine Felge nach Fig. g; Fig. I2 bis I4 zeigen Längsschnitte durch drei verschiedene Haspelausführungen mit besonders verstärktem Rand; Fig. I5 zeigt eine Teilansicht einer Trommel mit geschränktem Rand und Fig. I6 den Schnitt nach C-D der Fig. 15.It shows Fig. I a complete cable drum, namely in the left Half in view and in the right half in section, Fig. 2 shows the section A-B of Fig. I, Fig. 3 a comparison scheme of wood and steel drums with a diagram showing the course of the main loads; Figures 4 to 9 show different * embodiments of rim profiles; Fig. IO shows the longitudinal section through a rim according to FIG. 8, FIG. II shows the longitudinal section through a rim according to FIG. G; Fig. I2 to I4 show longitudinal sections through three different reel designs with a specially reinforced edge; Fig. I5 shows a partial view of a drum with set edge and FIG. 16 the section according to C-D of FIG. 15.

Bei der Ausführung nach Fig. I und 2 besteht jede Scheibe aus einer hohlen Felge I, die sich mit Stützbolzen 2 und Stützstegen 3 gegen Füllstücke abstützen, Speichen 5, Nabentrommel 6, Nabe 7. In the embodiment according to FIGS. I and 2, each disk consists of one hollow rim I, which are supported against filler pieces with support bolts 2 and support webs 3, Spokes 5, hub drum 6, hub 7.

Die Innenkanten der Füllstücke 4, die sich mit ihren Seitenflächen gegen die Speichen 5 abstützen, bilden die Auflageflächen für die Kerntrommel 8, deren Außenränder durch besondere Versteifungsringe 9 verstärkt sind. Diese Teile sind an allen Berührungsstellen miteinander verschweißt, so daß ein in sich vollkommen starres Gebilde entsteht. In die Enden der Nabe 7 sind sogenannte Verschließbuchsen I0, II eingesetzt und mit der Nabe unlösbar verbunden. Nabe und Kern übertragen somit alle Kräfte von Scheibe zu Scheibe. Zwischen der Felge 1, den äußeren Flächen der Füllstücke 4 und den Speichen 5 besteht ein ringförmiger Raum 12, der zur Aufnahme und Lagerung der Trommelverschalung I3 dient, deren Bretter entweder von der Seite her eingeschoben oder von innen her eingependelt werden können und dann mittels eines Kistenbandes zu einer Verschalungshülle verbunden werden. In dem Hohlraum I4, der von den beiden Scheiben, der Kerntrommel 8 und der Verschalung 13 gebildet wird, liegt das Kabel 15.The inner edges of the filler pieces 4, which are with their side surfaces support against the spokes 5, form the bearing surfaces for the core drum 8, the outer edges of which are reinforced by special stiffening rings 9. These parts are welded together at all points of contact, so that one in itself is perfect rigid structure emerges. In the ends of the hub 7 are so-called locking sleeves I0, II inserted and permanently connected to the hub. Transfer hub and core thus all forces from disk to disk. Between the rim 1, the outer surfaces of the filler pieces 4 and the spokes 5, there is an annular space 12 for receiving and storage of the drum casing I3 is used, the boards either from the side can be pushed in or swung in from the inside and then by means of a crate belt to be connected to a casing. In the cavity I4, which is formed by the two disks, the core drum 8 and the casing 13 the cable is 15.

Eine der Seitenscheiben trägt auf ihrer Innenseite Einlaufknaggen I6, über die das eine Kabelende zum Einlauf I7 geführt ist. One of the side windows has inlet tabs on its inside I6, through which one end of the cable is led to the inlet I7.

Die Hohlfelge I kann verschiedene Querschnitte aufweisen, wie sie in den Fig. 4 bis II dargestellt sind. Gemäß Fig. 4 sind zwei Rohre 20, 2I nebeneinanderliegend miteinander verschweißt. Die Felge 22 nach Fig. 5 ist aus einem Blechstreifen hergestellt, dessen Seitenkanten nach innen gebogen, eingerollt und miteinander verschweißt sind. Die in Fig. 6 und 7 dargestellten Felgen 23 und 24 weisen kasten- bzw. W-förmigen Querschnitt auf. The hollow rim I can have different cross-sections, like them are shown in Figs. 4 to II. According to FIG. 4, two tubes 20, 2I are lying next to one another welded together. The rim 22 according to FIG. 5 is made from a sheet metal strip, whose side edges are bent inwards, rolled up and welded together. The rims 23 and 24 shown in FIGS. 6 and 7 are box-shaped and W-shaped Cross-section on.

Besonders zweckmäßig sind die Profile nach Fig. 8 bis II. Die Felgen sind aus einem flachgedrückten Rohr 25 bzw. 26 hergestellt und mit einer Einlage versehen, die entweder (s. Fig. 8 und IO) aus einem mäanderförmig gefalteten Band 27 oder (s. Fig. 9 und II) aus einer Schraubenfeder 28 besteht.The profiles according to FIGS. 8 to II are particularly useful. The rims are made from a flattened tube 25 or 26 and with an insert provided, either (see Fig. 8 and IO) from a meander-shaped folded band 27 or (see FIGS. 9 and II) consists of a helical spring 28.

Wesentlich ist, daß die Felgenquerschnitte ein möglichst hohes Trägheitsmoment besitzen.It is essential that the rim cross-sections have the highest possible moment of inertia own.

Der Haspel nach Fig. 12 ist in der Weise gebildet, daß die Kerntrommel 30 mit einer inneren Scheibe 3I und die Nabe 32 mit einer äußeren Scheibe 33 durch Umbördelung verbunden sind. Beide Scheiben sind mit ihren Außenrändern ebenfalls zusammengebördelt. Zweckmäßig sind dann die Berührungsstellen überall untereinander verschweißt. The reel of Fig. 12 is formed in such a way that the core drum 30 with an inner disk 3I and the hub 32 with an outer disk 33 by Flanging are connected. Both discs are also with their outer edges beaded together. The points of contact with one another are then expedient welded.

In den Hohlraum zwischen den Scheiben 3I und 33 ist dann am äußeren Umfang als Versteifung eine starke Bandage 34 eingelegt. Nach gleichen Grundsätzen ist auch der Haspel nach Fig. I3 aufgebaut.In the cavity between the discs 3I and 33 is then on the outside A strong bandage 34 is inserted around the circumference as stiffening. According to the same principles the reel is also constructed according to Fig. I3.

Die mit 35 bis 39 bezeichneten Teile entsprechen sinngemäß den Teilen 30 bis 34 der Fig. 12. Bei dem in Fig. 14 dargestellten Haspel sind ebenfalls Kerntrommel 40 und Innenscheibe 41 sowie Nabe 42 und Außenscheibe 43 in gleicher Weise zusammengebördelt. Die Außenränder der Scheiben 41 und 43 sind nach innen umgebogen und miteinander verschweißt. Zur weiteren Versteifung sind dann noch die Scheiben 41 und 43 durch Stehbolzen 44 miteinander verbunden.The parts labeled 35 to 39 correspond mutatis mutandis to the parts 30 to 34 of FIG. 12. The reel shown in FIG. 14 also has core drums 40 and inner disk 41 as well as hub 42 and outer disk 43 are crimped together in the same way. The outer edges of the disks 41 and 43 are bent inward and together welded. For further stiffening, the disks 41 and 43 are then through Stud bolts 44 connected to one another.

Eine andere Ausführungsform eines Haspels zeigen die Fig. 15 und I6. In den Außenrand der Seitenscheibe 50 sind kastenförmige Ausbuchtungen 5I eingepreßt, die durch Stege 52 abgestützt sind. Another embodiment of a reel is shown in FIGS. 15 and I6. Box-shaped bulges 5I are pressed into the outer edge of the side window 50, which are supported by webs 52.

Das Ganze ist mit einer Brandage 53 von U-förmigem Querschnitt umgeben.The whole is surrounded by a branding 53 with a U-shaped cross section.

Einen Vergleich zwischen einer Holztrommel bekannter Bauart und dem Gegenstand der Erfindung zeigt Fig. 3. An der rechten Seite dieser Figur sind zwei Diagramme ineinandergezeichnet. Das obere, a-b-c-d, zeigt den Belastungsverlauf beim Aufbocken und das ganze, a-b-e-f, beim Rollen bzw. beim Sturz. Im oberen Teil der Fig. 3 ist der Aufbau einer Holztrommel und im unteren der einer Stahltrommel gemäß der Erfindung dargestellt. A comparison between a known type of wooden drum and the The subject of the invention is shown in Fig. 3. On the right side of this figure are two Diagrams drawn one inside the other. The top, a-b-c-d, shows the load curve when jacking up and the whole thing, a-b-e-f, when rolling or falling. In the upper part 3 is the structure of a wooden drum and, in the lower part, that of a steel drum shown according to the invention.

Links daneben sind die Massenverteilungen für die beiden Ausführungen in den verschiedenen Zonen aufgezeichnet. Man erkennt auf den ersten Blick, daß eine an diese Darstellung angelegte Kurve i-h weitgehend dem Verlauf der Kurve f-b und von g-h dem Verlauf der Kurve d-b entspricht. Im Gegensatz dazu weist die Holztrommel eine Massenverteilung auf, die offensichtlich nicht die geringste Rücksicht auf die tatsächliche Beanspruchung nimmt. Gerade in der schwach beanspruchten Kernzone findet sich die größte Werkstoffanhäufung, die ausschließlich Nachteile mit sich bringt.To the left of it are the mass distributions for the two versions recorded in the different zones. You can tell at first glance that a curve i-h applied to this representation largely corresponds to the course of curve f-b and from g-h corresponds to the course of curve d-b. In contrast, the wooden drum has a mass distribution on which obviously not the slightest consideration the actual stress increases. Especially in the weakly stressed core zone the largest material accumulation is found, which only has disadvantages brings.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Steel cable drum, characterized in that that the material distribution in the individual core zones is largely corresponding is dimensioned for the course of the main stresses.

2. Cable drum according to claim I, characterized in that all Drum parts are positively connected to one another by means of welding.

3. Cable reel according to claim I and 2, characterized in that the rims are designed as hollow bodies, the cross-sections of which are as high as possible Own moment of inertia.

4. Cable reel according to claim 3, characterized in that the Rim (I) is formed from a flattened tube (Fig. 8, 9).

5. Cable drum according to claim 3, characterized in that the Rim (25) is formed from a flattened tube and is made with an insert from a meander-like bent iron strip (27) is provided (Fig. Io).

6. Cable reel according to claim 3, characterized in that the Rim (26) is formed from a flattened tube and is made with an insert from a flattened helical spring (28) that clings to the rim profile, is provided (Fig. II).

7. Cable reel according to claim I and 2, characterized in that the core drum (30) with an inner disc (3I), the hub (32) with an outer one Disc (33) and the two discs (3I, 33) on their outer edge through one another Flanging and subsequent welding are connected to one another (Fig. 12).

8. Cable reel according to claim 7, characterized in that in the In the cavity between the disks (3I, 33) a bandage (34) is inserted (FIG. 12).

9. Cable reel according to claim 7, characterized in that the both discs (41, 43) are braced against each other by stud bolts (44) (Fig. 14).

IO. Cable drum according to claim 1 and 2, characterized in that box-like bulges (5 I) are pressed into the side panes (50) on the outer edge and the disc is surrounded by a bandage (53) with a U-shaped cross-section (Fig. 16).

References: U.S. Patent Nos. 962,452, 1,920 422, 2,115,481; Swiss Patent No. 224487; German patents No. 7II 163, 7I5 493, 684 120.