EP0785165A1 - Tragrahmen, insbesondere für zugmittelbetriebene Hebezeuge - Google Patents

Tragrahmen, insbesondere für zugmittelbetriebene Hebezeuge Download PDF

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EP0785165A1
EP0785165A1 EP97250005A EP97250005A EP0785165A1 EP 0785165 A1 EP0785165 A1 EP 0785165A1 EP 97250005 A EP97250005 A EP 97250005A EP 97250005 A EP97250005 A EP 97250005A EP 0785165 A1 EP0785165 A1 EP 0785165A1
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EP
European Patent Office
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support frame
frame according
end elements
threaded rod
longitudinal
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Klaus-Jürgen Dipl.-Ing. Winter (FH)
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Demag Cranes and Components GmbH
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Mannesmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details

Definitions

  • the invention relates to a support frame for hoists with a drum for traction means mounted between two lateral end elements and with at least two longitudinal beams arranged between the end elements, the ends of which are each fixed in position on the end elements.
  • hoist-operated hoists in particular electric winches, modularly from the electrical, motor, gear, cable drum, suspension means and support frame assemblies, the individual assemblies generally being releasably assembled, which enables a large number of combinations.
  • the main components of the winch are attached to the support frame; in particular, it takes up the bearings and the drive shaft of the cable drum.
  • a support frame consists essentially of two end plates, which are arranged parallel to one another at a distance from one another and are fastened to longitudinal members arranged between the end plates, the end plates being fastened to the longitudinal members via at least three screw connections per end plate.
  • a disadvantage of this known support frame for cable winches is the relatively large assembly effort required by the screw connections.
  • the drive shaft of the cable drum which is mounted in the end plates, requires solidly designed longitudinal members due to the associated mechanical loads on the support frame, which leads to a heavy weight of the support frame.
  • the support frame can be further configured in an advantageous manner.
  • the end elements can be braced against one another in the longitudinal direction with at least one tensioning element via the longitudinal members, such that the ends of the longitudinal members are thereby fixed to the end members at least in the longitudinal direction thereof, a significant reduction in the effort involved in assembling the cable winch is achieved.
  • the use of tensioning elements for bracing the end elements also makes it possible to design the side members in such a way that a particularly stable and torsionally rigid support frame construction is produced. This advantageous possibility arises in particular from the fact that the clamping function is realized by clamping elements specially provided for this purpose.
  • the longitudinal beams interact with the tensioning elements, but in the solution according to the invention serve primarily the dimensional stability of the supporting frame, in particular against twisting, so that any hollow profile cross-sectional shapes with high rigidity can be used as longitudinal beams, without disadvantage for the stability of the entire frame.
  • the tensioning element is designed as a threaded rod, each having at least at the ends with an external thread formed at least in the region of the rod ends.
  • the end elements are preferably plate-shaped.
  • one of the two end elements has a receiving opening with an internal thread, which serves to receive one end of the threaded rod; and the other of the two end elements is provided with a passage opening for the threaded rod, so that the end of the threaded rod protruding beyond the end element can be provided with a nut.
  • the invention proposes that the side member has a cross section with a U-profile, whereby a particularly high dimensional stability is achieved.
  • a simple fixation of the longitudinal beam ends on the end elements with high dimensional stability is achieved by depressions that are complementary to the shape of the longitudinal beam ends.
  • a high degree of dimensional stability can alternatively also be achieved by projections arranged on the inside of the end elements for fixing the longitudinal beam ends. These projections advantageously have stop surfaces formed by device parts of the end elements and / or the projections are designed as cams.
  • a further simplification of the support frame without reducing the dimensional stability but with reducing the weight can be achieved in that the cable drum is supported directly on the threaded rod, which is effective as an axis of rotation, for example by means of pushed-on bearings.
  • the passage of a drive shaft is achieved via an opening in at least one of the end elements.
  • the drive shaft is expediently provided with external toothing and the inside of the cylindrical outer wall of the cable drum is provided, at least in the corresponding area, with internal toothing in which the external toothing of the drive shaft engages.
  • FIG. 1 An embodiment of a support frame is shown in Fig. 1 as a longitudinal section.
  • Bearing 5 is supported directly on a clamping element 6 designed as a threaded rod 6a.
  • the threaded rod 6a is arranged parallel to the longitudinal beams 3.
  • the threaded rod 6a is each provided with an external thread 7 at the ends; an end 8 of the threaded rod 6a is provided with an opening 8 which is formed centrally in the end plate 1 and which is provided with a corresponding internal thread 9, so that one end of the threaded rod 6a can be firmly connected to the end plate 1a by screwing.
  • the other end of the threaded rod 6a protrudes through a likewise central opening 10 in the end plate 2a, which extends beyond the latter, so that a screwing of the end plates 1a, 2a over the threaded rod 6a is made possible by means of a nut 11.
  • Tightening the nut 11 causes the end plates 1 a, 2 a to be braced against one another via the longitudinal members 3 in the longitudinal member direction, so that a non-positive connection of the end plates 1 a, 2 a is achieved via the longitudinal members 3.
  • FIG. 2 shows a simple, yet very effective fixation of the side members 3 on the end plate 1a, 2a;
  • FIG. 3 shows a partial section along the section line AA according to FIG. 2.
  • the end plate 1a, 2a is provided with projections at the associated points.
  • the projection arranged on the edge of the end plate 1 a, 2 a is designed as a stop bar 13 with a cuboid cross section, the stop surface being parallel to the Longitudinal direction of the support frame runs.
  • two projections designed as cams 14 are provided on the end face, the longitudinal axis of which likewise runs parallel to the longitudinal direction of the support frame 7.
  • the longitudinal beams 3 have a U-profile which is dimensioned such that the end of the longitudinal beam 3 - as shown in the figures - can be inserted in a form-fitting manner in the gap formed by the cams 14 and the stop bar 13.
  • the distance between the cams 14 is selected so that their outer surfaces touch the inner side surfaces and the inner bottom surface of the side member 3 in the inserted state, whereby a lateral displacement of the side member 3 is prevented.
  • the stop bar 13 can also be designed as a cam. It is only important that the longitudinal beam 3 can be inserted in a form-fitting manner between the projections 13, 14 essentially without play.
  • FIG. 4 shows another variant in partial section across the support frame according to FIG. 1, with which a play-free fixation of the longitudinal beams 3 is ensured.
  • depressions in the form of slot-like recesses 15 with a U-shaped cross section are formed in the end plates 1a, 2a at the corresponding points and the shape of the recess is complementary to the shape of the longitudinal beam end.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tragrahmen für Hubwerke mit einer zwischen zwei seitlichen Stirnelementen gelagerten Trommel für Zugmittel und mit mindestens zwei zwischen den Stirnelementen angeordneten Längsträgern, deren Enden jeweils an den Stirnelementen in ihrer Lage fixiert sind. Um den Aufwand bei der Montage der Seilwinde und außerdem das Gewicht der Seilwinde zu verringern, wird vorgeschlagen, daß die Stirnelemente (1, 2) mit mindestens einem Spannelement (6) über die Längsträger (3) in deren Längsrichtung gegeneinander verspannbar sind, derart, daß die Enden der Längsträger (3) hierdurch an den Stirnelementen (1, 2) zumindest in deren Längsrichtung fixiert sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Tragrahmen für Hubwerke mit einer zwischen zwei seitlichen Stirnelementen gelagerten Trommel für Zugmittel und mit mindestens zwei zwischen den Stirnelementen angeordneten Längsträgern, deren Enden jeweils an den Stirnelementen in ihrer Lage fixiert sind.
  • Es ist bekannt, zugmittelbetriebene Hebezeuge, insbesondere elektrische Seilwinden, modular aus den Baugruppen Elektrik, Motor, Getriebe, Seiltrommel, Tragmittel und Tragrahmen aufzubauen, wobei die einzelnen Baugruppen in der Regel lösbar zusammensetzbar sind, was eine Vielzahl von Kombinationen ermöglicht. Am Tragrahmen sind die Hauptbaugruppen der Seilwinde befestigt; insbesondere nimmt er die Lagerungen und die Antriebswelle der Seiltrommel auf. Ein Tragrahmen besteht im wesentlichen aus zwei Stirnplatten, die mit Abstand parallel zueinander angeordnet und an zwischen den Stirnplatten angeordneten Längsträgern befestigt sind, wobei die Befestigung der Stirnplatten an den Längsträgern über mindestens drei Schraubverbindungen je Stirnplatte erfolgt. Nachteilig ist bei diesem bekannten Tragrahmen für Seilwinden der durch die Schraubverbindungen bedingte relativ große Montageaufwand. Außerdem erfordert die in den Stirnplatten gelagerte Antriebswelle der Seiltrommel aufgrund der damit verbundenen mechanischen Belastungen des Tragrahmens massiv ausgebildete Längsträger, was zu einem großen Gewicht des Tragrahmens führt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufwand bei der Montage der Seilwinde zu verringern. Außerdem soll eine deutliche Verringerung des Gewichts der Seilwinde erzielt werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 2 bis 13 ist der Tragrahmen in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar.
  • Dadurch, daß die Stirnelemente mit mindestens einem Spannelement über die Längsträger in deren Längsrichtung gegeneinander verspannbar sind, derart, daß die Enden der Längsträger hierdurch an den Stirnelementen zumindest in deren Längsrichtung fixiert sind, wird eine deutliche Verringerung des Aufwandes beim Zusammenbau der Seilwinde erzielt. Die Verwendung von Spannelementen zur Verspannung der Stirnelemente ermöglicht es darüber hinaus, die Längsträger so auszugestalten, daß eine besonders stabile und verwindungssteife Tragrahmenkonstruktion entsteht. Diese vorteilhafte Möglichkeit ergibt sich insbesondere daraus, daß die Spannfunktion von dafür speziell vorgesehenen Spannelementen realisiert wird. Die Längsträger wirken zwar mit den Spannelementen zusammen, dienen aber bei der erfindungsgemäßen Lösung in erster Linie der Formstabilität des Tragrahmens, insbesondere gegen Verdrehen, so daß als Längsträger beispielsweise beliebige Hohlprofilquerschnittsformen mit hoher Steifigkeit verwendbar sind, ohne Nachteil für die Stabilität des gesamten Rahmens.
  • Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist das Spannelement als Gewindestange mit jeweils mindestens an den Enden mit jeweils mindestens im Bereich der Stangenenden ausgebildetem Außengewinde ausgebildet.
  • Aus Stabilitätsgründen und der Einfachheit wegen sind die Stirnelemente vorzugsweise plattenförmig ausgebildet. Dabei weist eines der beiden Stirnelemente eine Aufnahmeöffnung mit Innengewinde auf, die zur Aufnahme des einen Endes der Gewindestange dient; und das andere der beiden Stirnelemente ist mit einer Durchtrittsöffnung für die Gewindestange versehen, so daß das über das Stirnelement hinausragende Ende der Gewindestange mit einer Mutter versehen werden kann. Durch Anziehen der Mutter, d.h. durch Verschraubung über die Gewindestange, sind die Stirnelemente über die zwischengeschalteten Längsträger in Längsträgerrichtung gegeneinander auf einfache Weise verspannbar.
  • Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Längsträger einen Querschnitt mit U-Profil aufweist, wodurch eine besonders hohe Formstabilität erzielt wird.
  • Eine einfache Fixierung der Längsträgerenden an den Stirnelementen bei hoher Formstabilität wird durch Vertiefungen erreicht, die zur Form der Längsträgerenden komplementär sind. Eine hohe Formstabilität kann alternativ dazu auch durch auf der Innenseite der Stirnelemente angeordnete Vorsprünge zur Fixierung der Längsträgerenden erzielt werden. Diese Vorsprünge weisen vorteilhafterweise von Vorrichtungsteilen der Stirnelemente gebildete Anschlagflächen auf und/oder die Vorsprünge sind als Nocken ausgebildet.
  • Eine weitere Vereinfachung des Tragrahmens ohne Verringerung der Formstabilität aber mit Reduzierung des Gewichts läßt sich dadurch erzielen, daß die Seiltrommel über beispielsweise aufgeschobene Lager direkt auf der Gewindestange, die dabei als Drehachse wirksam ist, abgestützt ist. Der Durchtritt einer Antriebswelle wird dabei über einen Durchbruch in mindestens einem der Stirnelemente erzielt. Zum Antrieb der Seiltrommel ist die Antriebswelle zweckmäßigerweise mit einer Außenverzahnung und die Innenseite der zylinderförmigen Außenwand der Seiltrommel mindestens in dem entsprechenden Bereich mit einer Innenverzahnung versehen, in welche die Außenverzahnung der Antriebswelle eingreift.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Tragrahmen mit einer gleichzeitig als Drehachse der Seiltrommel dienenden Gewindestange als Spannelement,
    Fig. 2
    einen Teilschnitt quer durch den Tragrahmen gemäß Fig. 1 mit einem an der Stirnwand fixierten Längsträger mit U-Profil,
    Fig. 3
    einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 2,
    Fig. 4
    einen Teilschnitt quer durch den Tragrahmen gemäß Fig. 1 mit einem an der Stirnwand mittels Vertiefungen fixierten Längsträger mit U-Profil und
    Fig. 5
    eine Draufsicht des Tragrahmens gemäß Fig. 4.
  • Ein Ausführungsbeispiel für einen Tragrahmen ist in Fig. 1 als Längsschnitt dargestellt. Dabei bilden die zwischen den beiden seitlichen Stirnelementen 1,2 in Form von Stirnplatten 1a, 2a, die im wesentlichen parallel mit Abstand zueinander angeordnet sind, mit den quer dazu oben und unten angeordneten Längsträgern 3 den eigentlichen Tragrahmen, innerhalb dessen eine drehbare Seiltrommel 4 über Lager 5 direkt auf einem als Gewindestange 6a ausgebildeten Spannelement 6 abgestützt ist. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist die Gewindestange 6a parallel zu den Längsträgern 3 angeordnet. Die Gewindestange 6a ist an den Enden jeweils mit einem Außengewinde 7 versehen; zur Aufnahme eines Endes der Gewindestange 6a dient eine zentrisch in der Stirnplatte 1 ausgebildete Öffnung 8, die mit einem korrespondierenden Innengewinde 9 versehen ist, so daß das eine Ende der Gewindestange 6a durch Verschraubung fest mit der Stirnplatte 1a verbindbar ist. Das andere Ende der Gewindestange 6a ragt durch eine ebenfalls zentrische Öffnung 10 in der Stirnplatte 2a sich über diese hinaus erstreckend nach außen, so daß mittels einer Mutter 11 eine Verschraubung der Stirnplatten 1a, 2a über die Gewindestange 6a ermöglicht wird. Ein Anziehen der Mutter 11 bewirkt, daß die Stirnplatten 1a, 2a über die Längsträger 3 in Längsträgerrichtung gegeneinander verspannt sind, so daß eine kraftschlüssige Verbindung der Stirnplatten 1a, 2a über die Längsträger 3 erzielt wird.
  • Die auf der Gewindestange 6a über die Lager 5 drehbar abgestützte Seiltrommel 4 wird über eine mit einer Außenverzahnung versehene Antriebswelle 12 angetrieben, die hierzu in eine in die Innenfläche der Seiltrommel 4 in Längsrichtung eingeformte Innenverzahnung eingreift; die Antriebswelle 12 durchdringt die Stirnplatte 1 durch eine hierzu vorgesehene Öffnung.
  • Fig. 2 zeigt eine einfache und trotzdem sehr wirkungsvolle Fixierung der Längsträger 3 an der Stirnplatte 1a, 2a; Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 2. Hierzu ist die Stirnplatte 1a, 2a an den zugehörigen Stellen mit Vorsprüngen versehen. Wie Fig. 3 und Fig. 4 erkennen lassen, ist der an der Kante der Stirnplatte 1a, 2a angeordnete Vorsprung als Anschlagleiste 13 mit quaderförmigem Querschnitt ausgebildet, wobei die Anschlagfläche parallel zur Längsrichtung des Tragrahmens verläuft. Ferner sind parallel zur Anschlagfläche mit Abstand zueinander zwei als Nocken 14 ausgebildete Vorsprünge an der Stirnseite vorgesehen, deren Längsachse ebenfalls parallel zur Längsrichtung des Tragrahmens 7 verläuft. Die Längsträger 3 weisen ein U-Profil auf, das so dimensioniert ist, daß das Ende des Längsträgers 3 - wie in den Figuren gezeigt - jeweils formschlüssig in den von den Nocken 14 und der Anschlagleiste 13 gebildeten Spalt einsetzbar ist. Der Abstand der Nocken 14 ist so gewählt, daß deren Außenflächen die inneren Seitenflächen und die innere Bodenfläche des Längsträgers 3 im eingesetzten Zustand berühren, wodurch eine seitliche Verschiebung des Längsträgers 3 verhindert wird. Selbstverständlich kann die Anschlagleiste 13 ebenfalls als Nocken ausgebildet sein. Wichtig ist lediglich, daß der Längsträger 3 im wesentlichen spielfrei zwischen die Vorsprünge 13, 14 formschlüssig einsetzbar ist.
  • In Fig. 4 ist eine andere Variante im Teilschnitt quer durch den Tragrahmen gemäß Fig. 1 dargestellt, mit der eine spielfreie Fixierung der Längsträger 3 gewährleistet wird. Hierzu sind in den Stirnplatten 1a, 2a an den entsprechenden Stellen Vertiefungen in Form von schlitzartigen Ausnehmungen 15 mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet und ist die Vertiefung bezüglich ihrer Form zur Form des Längsträgerendes komplementär. Wichtig ist auch bei dieser Ausgestaltungsvariante der Längsträgerfixierung, daß durch Einstecken der Längsträger 3 eine im wesentlichen spielfreie formschlüssige Verbindung zwischen den Stirnplatten 1a, 2a und den Längsträgern 3 herstellbar ist.
    • BEZUGSZEICHENLISTE:
    • 1
    Stirnelement
    1a
    Stirnplatte
    2
    Stirnelement
    2a
    Stirnplatte
    3
    Längsträger
    4
    Seiltrommel
    5
    Lager
    6
    Spannelement
    6a
    Gewindestange
    7
    Außengewinde
    8
    Öffnung
    9
    Innengewinde
    10
    Öffnung
    11
    Mutter
    12
    Antriebswelle
    13
    Anschlagleiste
    14
    Nocke
    15
    schlitzartige Ausnehmung
    16
    Seil

Claims (13)

  1. Tragrahmen für Hubwerke mit einer zwischen zwei seitlichen Stirnelementen gelagerten Trommel für Zugmittel und mit mindestens zwei zwischen den Stirnelementen angeordneten Längsträgern, deren Enden jeweils an den Stirnelementen in ihrer Lage fixiert sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnelemente (1, 2) mit mindestens einem Spannelement (6) über die Längsträger (3) in deren Längsrichtung gegeneinander verspannbar sind, derart, daß die Enden der Längsträger (3) hierdurch an den Stirnelementen (1, 2) zumindest in deren Längsrichtung fixiert sind.
  2. Tragrahmen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Spannelement (6) eine Gewindestange (6a) mit jeweils mindestens an den Enden ausgebildetem Außengewinde ist.
  3. Tragrahmen nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnelemente (1,2) plattenförmig ausgebildet sind.
  4. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Stirnelement (1) eine Aufnahmeöffnung mit Innengewinde (9) zur Aufnahme der Gewindestange (6a) und das andere Stirnelement (2) eine Durchtrittsöffnung für die Gewindestange (6a) aufweist.
  5. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnelemente (1,2) durch Verschraubung über die Gewindestange (6a) gegeneinander verspannbar sind.
  6. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Längsträger (3) einen Querschnitt mit U-Profil aufweisen.
  7. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnelemente (1,2) zur Fixierung der Längsträgerenden Vertiefungen aufweisen, die zur Form der Längsträgerenden komplementär sind.
  8. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6a,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnelemente (1,2) zur Fixierung der Längsträgerenden Vorsprünge aufweisen.
  9. Tragrahmen nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge von Vorrichtungsteilen der Stirnelemente (1,2) gebildete Anschlagflächen (13) sind.
  10. Tragrahmen nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge von Vorrichtungsteilen der Stirnelemente (1,2) gebildete Nocken (14) sind.
  11. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 2 bis 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Seiltrommel (4) über Lager (5) direkt auf der Gewindestange (6) abgestützt ist.
  12. Tragrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens eines der Stirnelemente (2) einen Durchbruch für eine Antriebswelle (12) aufweist.
  13. Tragrahmen nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Antriebswelle (12) eine Außenverzahnung und die Innenseite der Seiltrommel mindestens in dem entsprechenden Bereich eine Innenverzahnung aufweist.
EP97250005A 1996-01-18 1997-01-15 Tragrahmen, insbesondere für zugmittelbetriebene Hebezeuge Expired - Lifetime EP0785165B1 (de)

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