EP1475346A2 - Hebezeug - Google Patents

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EP1475346A2
EP1475346A2 EP04009490A EP04009490A EP1475346A2 EP 1475346 A2 EP1475346 A2 EP 1475346A2 EP 04009490 A EP04009490 A EP 04009490A EP 04009490 A EP04009490 A EP 04009490A EP 1475346 A2 EP1475346 A2 EP 1475346A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
cable drum
lifting device
driving cams
segments
Prior art date
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Granted
Application number
EP04009490A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1475346A3 (de
EP1475346B1 (de
Inventor
Klaus-Jürgen Winter
Heinrich Flaig
Thomas Kohlenberg
Michael Dammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Demag Cranes and Components GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Demag Cranes and Components GmbH filed Critical Demag Cranes and Components GmbH
Publication of EP1475346A2 publication Critical patent/EP1475346A2/de
Publication of EP1475346A3 publication Critical patent/EP1475346A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1475346B1 publication Critical patent/EP1475346B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/14—Power transmissions between power sources and drums or barrels

Definitions

  • the invention relates to a hoist with a motor and a transmission existing drive unit, one that can be driven by the drive unit Drive shaft with an attachable drive flange and one with the Drive flange connectable cable drum, the torque of the Drive shaft is transferable to the cable drum via a coupling.
  • Hoists designed as cables have an essentially cylindrical one Rope drum, which is rotatably mounted in a frame.
  • the rope drum comes with Driven by a gear motor, the output shaft of the gear is rotatably coupled to the cable drum.
  • Manufacturing tolerances and Misalignment usually with a so-called "3-point bearing" compensate equipped rope drum, which lead to tension in the drive can, it is known from practice, between the output shaft and the To arrange a cable drum a clutch that absorb these misalignments can.
  • the coupling is a tooth coupling formed, the a pinion and non-rotatably connected to the output shaft one meshing with this pinion on the drive flange of the cable drum set sprocket includes.
  • TGL coupling in which a non-rotatable on the Output shaft fixed flange via one or more drive pins in Recesses engages an end wall of the cable drum.
  • DE 298 16 675 U1 discloses a coupling for hoists for transmitting the Moment of a driven gear shaft on a rope drum, with one on one end of the gear shaft arranged clutch hub and with an over inner and outer covers closed, arranged on the coupling hub Clutch housing.
  • the clutch housing and the clutch hub are on Coupling housing and circular toothing formed on the coupling hub positively connected with each other and in the two circular gears Drilled holes are arranged barrel rollers for power transmission.
  • the invention is based on the object of a hoist equipped with a clutch that is simple and Space-saving construction of a coupling that compensates for misalignment Cable drum guaranteed with the drive shaft.
  • the inventive design of the clutch as between the Components to be coupled with one another in a form-fitting manner and thus torque To be arranged to transmit coupling element, it is possible to use the coupling simply constructed and inexpensive to design.
  • the torque transmission of the components to be coupled with one another takes place in accordance with a practical embodiment of the invention in that the Coupling element pointing radially outwards and inwards on both sides Has driving cams, each for torque transmission in corresponding recesses of the two adjacent, can be coupled together Intervene components.
  • That which forms the coupling is at least one Coupling element made up of individual coupling segments.
  • the Construction from individual coupling segments enables in a simple manner the compensation of manufacturing tolerances.
  • the coupling segments preferably point for the extension between the Drive flange and the cable drum are flat from the driving cams extending sections forming sections. It is therefore possible to Rope drum over the sections of the coupling segments on the drive flange to store.
  • the individual extend Coupling segments on both sides around the driving cams, d. H. in Circumferential direction of the drive flange.
  • the individual coupling segments advantageously extend in the shape of a circular arc between the drive flange and the cable drum.
  • the coupling element finally made up of individual spaced apart Coupling segments built up.
  • each coupling segment has radially outward-facing driving cams on both sides has, each for torque transmission in corresponding recesses of the two adjacent components that can be coupled together.
  • the driving cams are advantageously direct to one another facing radially outwards and inwards on the Coupling segments arranged.
  • the Driving cams at least partially made of a harder material than the rest of the Coupling element exist and preferably a shear-resistant core include.
  • the invention proposes that the at least one Coupling element at least partially made of an elastic material, in particular a plastic material.
  • the elasticity of the material enables an additional compensation of possible tensions, whereby by a appropriate material selection additional damping properties can be achieved are to reduce an impact load from the cable to the drive shaft.
  • FIG. 1 shows schematically the structure of a cable trained hoist.
  • the hoist essentially consists of one Engine and a transmission existing drive unit 1, one of the Drive unit 1 drivable drive shaft 2 with attachable Drive flange 3 and a non-rotatably connectable to the drive flange 3 Rope drum 4, onto or from which a rope 5, only indicated schematically can be wound up or unwound.
  • the cable drum 4 has a So-called "3-point storage” equipped, in which the cable drum 4 over two Bearings 6a, 6b on the side of the drive shaft 2 and via a bearing 7 on the one side the drive shaft 2 opposite drum pin 8 is mounted.
  • FIG. 3 also shows that each coupling segment 9a of the Coupling element 9 pointing radially outwards and inwards on both sides Carrying cam 10, which for transmitting the torque in corresponding recesses 11 of the drive flange 3 and the cable drum 4 intervention.
  • the driving cams are 10 always directly opposite each other radially outwards and inwards arranged on the coupling segments 9a.
  • the driving cam 10 of the two sides of a coupling segment 9a staggered to be arranged on a coupling segment 9a.
  • the coupling elements 9a extend in the shape of a circular arc in the intermediate space between the drive shaft 3 and the cable drum 4, whereby they are around on both sides widen the driving cams 10 around in the circumferential direction To form contact surfaces 9b forming sections 9c on which the cable drum 4th rests.
  • FIGs 5a to 5c finally show three embodiments Formation of the built up from individual coupling segments 9a Coupling elements 9.
  • the coupling element 9 quasi integrally formed, the individual Coupling segments 9a to one another via elastic connecting webs 12 are connected.
  • each coupling segment has 9a molded projections 13 and formed corresponding to the projections 13 Recordings 14 on which individual coupling segments 9a can be coupled to one another are.
  • a latching coupling represents, the projections 13 and receptacles 14, for example be rectangular, so that it does not lock, but only in interlock essentially.
  • the coupling element 9 of the third embodiment shown in Figure 5c consists of individual spaced apart Coupling segments 9a. These three variants show one Length compensation between the individual driving cams 10 and corresponding recordings 11 and thereby a uniform distribution of Rope pull force S on the individual coupling segments 9a.
  • the driving cams 10 include one for this purpose shear-resistant core 10a, which can be made of metal, for example; the remaining coupling segment 9a is then made of plastic. Basically, it is also possible to cast metals, such as Bronze alloys to be used for the coupling elements 9.
  • the Shear-resistant core 10a can then be omitted.
  • shear-resistant cores 10a have the task of failing the Driving cams 10 - approximately through abrasion - a safe torque transmission to ensure between the coupled components until the defective Coupling element 9 or coupling segment 9a is exchanged.
  • a due to this formation gap 15 is particularly the picture Figure 2a can be seen, while Figure 4 shows the design of a Longitudinal groove 11 a shows.
  • Figures 2a and 2b show how an angular offset between the Longitudinal axes of the cable drum 4 and the drive flange 3 and / or the Drive shaft 2 can be compensated.
  • a contact surface 9b of the coupling element 9 on a contact surface 3a of the coupling drive flange 3 convexly curved outwards.
  • the convex curvature is on the contact surface 3a of the drive flange 3 is formed.
  • the corresponding convex curvatures of the contact surfaces are shown in Figures 2a and 2b marked with the crown radius R.
  • a coupling designed in this way is characterized in that it is simply constructed and with a small size a good compensation Manufacturing and installation tolerances enabled.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug mit einer aus einem Motor und einem Getriebe bestehenden Antriebseinheit (1), einer von der Antriebseinheit (1) antreibbaren Antriebswelle (2) mit daran festlegbarem Antriebsflansch (3) sowie einer mit dem Antriebsflansch (3) verbindbaren Seiltrommel (4), wobei das Drehmoment der Antriebswelle (2) über eine Kupplung auf die Seiltrommel (4) übertragbar ist, wobei die Kupplung aus mindestens einem im wesentlichen formschlüssig zwischen dem Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) angeordneten Kupplungselement (9) besteht, das aus einzelnen Kupplungssegmenten (9a) bestehend aufgebaut ist, die beidseitig radial nach außen und innen weisende Mitnahmenocken (10) aufweisen, die zur Drehmomentübertragung jeweils in entsprechende Ausnehmungen (11) der beiden angrenzenden, miteinander kuppelbaren Bauteile (3, 4) eingreifen. Um ein Hebezeug zu schaffen, deren Kupplung bei einfachem und Platz sparendem Aufbau die Fluchtungsfehler zuverlässig ausgleicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Kupplungssegmente (9a) an den Mitnahmenocken (10) angeordnet sind und sich im wesentlichen zwischen den Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) erstrecken. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug mit einer aus einem Motor und einem Getriebe bestehenden Antriebseinheit, einer von der Antriebseinheit antreibbaren Antriebswelle mit daran festlegbarem Antriebsflansch sowie einer mit dem Antriebsflansch verbindbaren Seiltrommel, wobei das Drehmoment der Antriebswelle über eine Kupplung auf die Seiltrommel übertragbar ist.
Als Seilzüge ausgebildete Hebezeuge weisen eine im wesentlichen zylindrische Seiltrommel auf, die in einem Rahmen drehbar gelagert ist. Die Seiltrommel wird mit Hilfe eines Getriebemotors angetrieben, wobei die Ausgangswelle des Getriebes drehfest mit der Seiltrommel gekuppelt ist. Um Herstellungstoleranzen und Fluchtungsfehler der in der Regel mit einer sogenannten "3-Punkt-Lagerung" ausgestatteten Seiltrommel auszugleichen, die zu Verspannungen im Antrieb führen können, ist es aus der Praxis bekannt, zwischen der Ausgangswelle und der Seiltrommel eine Kupplung anzuordnen, die diese Fluchtungsfehler aufnehmen kann.
Bei der sogenannten Zapex-Kupplung ist die Kupplung als Zahnkupplung ausgebildet, die ein verdrehfest mit der Ausgangswelle verbundenes Ritzel und einen mit diesem Ritzel kämmenden, am Antriebsflansch der Seiltrommel festgelegten Zahnkranz umfasst.
Weiterhin ist die sogenannte TGL-Kupplung bekannt, bei der ein verdrehfest auf der Ausgangswelle festgelegter Flansch über einen oder mehrere Mitnehmerzapfen in Ausnehmungen einer Stirnwand der Seiltrommel eingreift.
Beide Kupplungsmechanismen haben sich in der Praxis durchaus bewährt, jedoch weisen sie die Nachteile auf, dass sie für Serienhubwerke mit relativ geringen Trommelmomenten unverhältnismäßig teuer sind und darüber hinaus aufgrund ihrer Baugröße bei kleinen Trommeldurchmessern aus Platzgründen nicht verwendet werden können.
Die DE 298 16 675 U1 offenbart eine Kupplung für Hubwerke zur Übertragung des Momentes einer angetriebenen Getriebewelle auf eine Seiltrommel, mit einer auf einem Ende der Getriebewelle angeordneten Kupplungsnabe sowie mit einem über innere und äußere Deckel verschlossenen, auf der Kupplungsnabe angeordneten Kupplungsgehäuse. Das Kupplungsgehäuse und die Kupplungsnabe sind über am Kupplungsgehäuse und auf der Kupplungsnabe ausgebildete Kreisverzahnungen formschlüssig miteinander verbunden und in den aus beiden Kreisverzahnungen gebildeten Bohrungen sind Tonnenrollen zur Kraftübertragung angeordnet.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hebezeug der eingangs genannten Art mit einer Kupplung auszustatten, die bei einfachem und Platz sparendem Aufbau eine die Fluchtungsfehler ausgleichende Kupplung der Seiltrommel mit der Antriebswelle gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungssegmente sich außerhalb der Mitnahmenocken im wesentlichen zwischen den Antriebsflansch und der Seiltrommel erstrecken.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplung als zwischen den miteinander zu kuppelnden Bauteilen formschlüssig und somit Drehmoment übertragend anzuordnenden Kupplungselements ist es möglich, die Kupplung einfach aufgebaut und kostengünstig auszugestalten. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Kupplung an unterschiedlichen Stellen anzuordnen, nämlich zwischen dem Antriebsflansch und der Seiltrommel und/oder zwischen der Antriebswelle und dem Antriebsflansch.
Bei der Anordnung des Kupplungselements zwischen dem Antriebsflansch und der Seiltrommel müssen dann die Antriebswelle und der Antriebsflansch verdrehfest miteinander verbunden sein, um das Drehmoment der Antriebswelle über die Kupplung auf die Seiltrommel übertragen zu können.
Die Drehmomentübertragung der miteinander zu kuppelnden Bauteile erfolgt gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass das Kupplungselement beidseitig radial nach außen und innen weisende Mitnahmenocken aufweist, die zur Drehmomentübertragung jeweils in entsprechende Ausnehmungen der beiden angrenzenden, miteinander kuppelbaren Bauteile eingreifen.
Gemäß der Erfindung ist das die Kupplung bildende mindestens eine Kupplungselement aus einzelnen Kupplungssegmenten bestehend aufgebaut. Der Aufbau aus einzelnen Kupplungssegmenten ermöglicht auf einfache Art und Weise den Ausgleich von Fertigungstoleranzen.
Die Kupplungssegmente weisen vorzugsweise für die Erstreckung zwischen dem Antriebsflansch und der Seiltrommel sich von den Mitnahmenocken flächig erstreckende Anlageflächen ausbildende Abschnitte auf. Somit ist es möglich, die Seiltrommel über die Abschnitte der Kupplungssegmente auf dem Antriebsflansch zu lagern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die einzelnen Kupplungssegmente beidseitig um die Mitnahmenocken herum, d. h. in Umfangsrichtung des Antriebsflansches.
Vorteilhafterweise erstrecken sich die einzelnen Kupplungssegmente kreisbogen-förmig zwischen dem Antriebsflansch und der Seiltrommel.
Gemäß einer ersten Ausführungsform zur Ausbildung der Kupplungssegmente sind einzelne Kupplungssegmente über elastische Verbindungsstege miteinander verbunden, so dass sich ein aus mehreren Kupplungssegmenten bestehendes einstückiges Kupplungselement ergibt, das besonders einfach und kostengünstig zu fertigen und zu montieren ist.
Mit einer zweiten Ausführungsform zur Ausbildung der Kupplungssegmente wird vorgeschlagen, dass einzelne Kupplungssegmente über angeformte Vorsprünge und entsprechend ausgebildete Aufnahmen miteinander koppelbar sind. Die Vorsprünge und Aufnahmen können dabei so ausgeformt sein, dass sie entweder eine verrastenden Kopplung oder auch nur eine rein formschlüssige Kopplung der einzelnen Kupplungssegmente miteinander ermöglichen.
Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist das Kupplungselement schließlich aus einzelnen voneinander beabstandet angeordneten Kupplungssegmenten bestehend aufgebaut.
Um einerseits eine gleichmäßige Übertragung des Drehmoments zu gewährleisten und andererseits die mechanischen Belastungen für die einzelnen Kupplungssegmente zu verringern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass jedes Kupplungssegment beidseitig radial nach außen weisende Mitnahmenocken aufweist, die zur Drehmomentübertragung jeweils in entsprechende Ausnehmungen der beiden angrenzenden, miteinander kuppelbaren Bauteile eingreifen. Vorteilhafterweise sind die Mitnahmenocken dabei einander unmittelbar gegenüberliegend radial nach außen und innen weisend an den Kupplungssegmenten angeordnet.
Da die die Drehmomentübertragung im wesentlichen bestimmenden Mitnahmenocken einer starken Scherbelastung ausgesetzt sind, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass die Mitnahmenocken zumindest teilweise aus einem härteren Material als der Rest des Kupplungselements bestehen und vorzugsweise einen abscherbeständigen Kern beinhalten.
Ein Längsversatz zwischen der Seiltrommel und der Antriebswelle ist erfindungsgemäß dadurch ausgleichbar, dass die Ausnehmungen zur Aufnahme der Mitnahmenocken zumindest eines der miteinander kuppelbaren Bauteile in Axialrichtung der Seiltrommel gesehen größer ausgebildet sind als die entsprechenden aufzunehmenden Mitnahmenocken.
Um weiterhin einen Winkelversatz zwischen der Längsachse der Seiltrommel und der Antriebswelle ausgleichen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mindestens eine Anlagefläche des Kupplungselements an einem der miteinander zu kuppelnden Bauteile und/oder mindestens eine Anlagefläche eines zu kuppelnden Bauteils am Kupplungselement konvex nach außen gewölbt ausgebildet ist.
Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das mindestens eine Kupplungselement zumindest teilweise aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere einem Kunststoffmaterial, besteht. Die Elastizität des Werkstoffs ermöglicht einen zusätzlichen Ausgleich möglicher Spannungen, wobei durch eine entsprechende Werkstoffauswahl zusätzliche Dämpfungseigenschaften erzielbar sind, um eine stoßhafte Belastung vom Seilzug auf die Antriebswelle zu verringern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Hebezeugs nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1
einen schematischen Längsschnitt durch den Aufbaus eines Hebezeugs;
Figur 2a
einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch den Kupplungsbereich eines erfindungsgemäßen Hebezeugs;
Figur 2b
Ansicht des Details IIb gemäß Figur 2a, jedoch eine alternative Ausführungsform darstellend;
Figur 3
einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III gemäß Figur 2;
Figur 4
einen ausschnittsweisen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV gemäß Figur 2;
Figur 5a
eine Draufsicht auf ein Kupplungselement gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Figur 5b
eine Ansicht gemäß Figur 5a, jedoch eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kupplungselements darstellend;
Figur 5c
eine Ansicht gemäß Figur 5a, jedoch eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kupplungselements darstellend und
Figur 6
einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI-VI gemäß Figur 3.
Die Abbildung Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau eines als Seilzug ausgebildeten Hebezeugs. Das Hebezeug umfasst im wesentlichen eine aus einem Motor und einem Getriebe bestehende Antriebseinheit 1, eine von der Antriebseinheit 1 antreibbare Antriebswelle 2 mit daran festlegbarem Antriebsflansch 3 sowie eine mit dem Antriebsflansch 3 drehfest verbindbare Seiltrommel 4, auf die bzw. von der ein nur schematisch angedeutetes Seil 5 aufwickelbar beziehungsweise abwickelbar ist.
Wie aus der Abbildung Figur 1 ersichtlich, ist die Seiltrommel 4 mit einer sogenannten "3-Punkt-Lagerung" ausgestattet, bei der die Seiltrommel 4 über zwei Lager 6a, 6b auf Seiten der Antriebswelle 2 und über ein Lager 7 auf Seiten eines der Antriebswelle 2 gegenüberliegenden Trommelzapfens 8 gelagert ist.
Da in der Praxis diese Lager 6a, 6b und 7 bedingt durch Fertigungs- und Aufstelltoleranzen sowie Verformungen unter Last nicht immer exakt auf einer Linie fluchtend anzuordnen sind, kommt es zu Zwängungsspannungen der gelagerten Bauteile, nämlich in der Antriebswelle 2 und/oder im Antriebsflansch 3 der Seiltrommel 4. Um diese unerwünschten und schlecht berechenbaren Beanspruchungen zu vermeiden, die zusätzlich zur einer als Seilzugkraft S wirkenden Nutzlast auftreten, ist eine Kupplung vorgesehen, die winkelbeweglich und längenausgleichend das Drehmoment der Antriebswelle 2 auf die Seiltrommel 4 überträgt, wie dies in Figur 2a dargestellt ist.
Bei der in Figur 2a dargestellten Ausführungsform ist die Kupplung zwischen dem Antriebsflansch 3 und der Seiltrommel 4 angeordnet, während der Antriebsflansch 3 seinerseits verdrehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Kupplung zwischen der Antriebswelle 2 und dem Antriebsflansch 3 anzuordnen, wobei es in diesem Fall notwendig ist, dass der Antriebsflansch 3 verdrehfest mit der Seiltrommel 4 verbunden ist. Als dritte Ausgestaltungsform der Kupplung besteht die Möglichkeit, die Drehmomentübertragung sowohl von der Antriebswelle 2 auf den Antriebsflansch 3 als auch vom Antriebsflansch 3 auf die Seiltrommel 4 mittels einer Kupplung zu bewerkstelligen.
Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Figur 3 ersichtlich, besteht die zwischen dem Antriebsflansch 3 und der Seiltrommel 4 angeordnete Kupplung aus einem mehrere einzelne Kupplungssegmente 9a aufweisenden Kupplungselement 9, das im wesentlichen formschlüssig zwischen den beiden miteinander zu kuppelnden Bauteilen 3, 4 angeordnet ist. Der genauere Aufbau des Kupplungselements 9 bzw. der Kupplungssegmente 9a wird nachfolgend zu den Abbildungen Figur 5a bis 5c beschrieben.
Die Abbildung Figur 3 zeigt weiterhin, dass jedes Kupplungssegment 9a des Kupplungselements 9 beidseitig radial nach außen und innen weisende Mitnahmenocken 10 aufweist, die zur Übertragung des Drehmoments in entsprechende Ausnehmungen 11 des Antriebsflansches 3 sowie der Seiltrommel 4 eingreifen. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Mitnahmenocken 10 immer einander unmittelbar gegenüberliegend radial nach außen und innen weisend an den Kupplungssegmenten 9a angeordnet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Mitnahmenocken 10 der beiden Seiten eines Kupplungssegments 9a versetzt zueinander an einem Kupplungssegment 9a anzuordnen.
Die Kupplungselemente 9a erstrecken sich kreisbogen-förmig in dem Zwischenraum zwischen der Antriebswelle 3 und der Seiltrommel 4, wobei sie sich beidseitig um die Mitnahmenocken 10 herum flächig in Umfangsrichtung verbreitern, um Anlageflächen 9b ausbildende Abschnitte 9c zu bilden, auf denen die Seiltrommel 4 aufliegt.
Die Abbildungen Figur 5a bis 5c zeigen schließlich drei Ausführungsformen zur Ausbildung der aus einzelnen Kupplungssegmenten 9a aufgebauten Kupplungselemente 9. Bei der in Figur 5a dargestellten ersten Ausführungsform ist das Kupplungselement 9 quasi einstückig ausgebildet, wobei die einzelnen Kupplungssegmente 9a über elastische Verbindungsstege 12 miteinander verbunden sind.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 5b weist jedes Kupplungssegment 9a angeformte Vorsprünge 13 und entsprechend den Vorsprüngen 13 ausgebildete Aufnahmen 14 auf, über die einzelne Kupplungssegmente 9a miteinander koppelbar sind. Während das dargestellte Ausführungsbeispiel eine verrastende Kopplung darstellt, können die Vorsprünge 13 und Aufnahmen 14 auch beispielsweise rechteckig ausgebildet sein, so dass diese nicht verrastend, sondern lediglich im wesentlichen formschlüssig ineinander greifen.
Das Kupplungselement 9 der in Figur 5c dargestellten dritten Ausführungsform besteht aus einzelnen voneinander beabstandet angeordneten Kupplungssegmenten 9a. Diese drei dargestellten Varianten ermöglichen einen Längenausgleich zwischen den einzelnen Mitnahmenocken 10 und den entsprechenden Aufnahmen 11 und dadurch eine gleichmäßige Verteilung der Seilzugkraft S auf die einzelnen Kupplungssegmente 9a.
Da die Kupplungssegmente 9a im Bereich der das Drehmoment auf das andere Bauteil übertragenden Mitnahmenocken 10 einer starken Scherbeanspruchung ausgesetzt sind, ist es vorteilhaft, die Mitnahmenocken 10 zumindest teilweise aus einem härteren Material als den Rest des Kupplungselements 9 auszubilden.
Gemäß Figur 6 beinhalten zu diesem Zweck die Mitnahmenocken 10 einen abscherbeständigen Kern 10a, der beispielsweise aus Metall hergestellt sein kann; das restliche Kupplungssegment 9a ist dann aus Kunststoff hergestellt. Grundsätzlich ist es auch möglich gießbare Metalle, wie beispielsweise Bronzelegierungen, für die Kupplungselemente 9 zu verwenden. Der abscherbeständige Kern 10a kann dann entfallen.
Diese abscherbeständigen Kerne 10a haben die Aufgabe, bei einem Versagen der Mitnahmenocken 10 -etwa durch Abrieb- eine sichere Drehmomentübertragung zwischen den miteinander gekuppelten Bauteilen zu gewährleisten, bis das defekte Kupplungselement 9 oder Kupplungssegment 9a ausgetauscht wird.
Um einen Längsversatz zwischen der Seiltrommel 4 und dem Antriebsflansch 3 ausgleichen zu können, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausnehmungen 11 zur Aufnahme der Mitnahmenocken 10 der Kupplungssegmente 9a als Längsnuten 11a und somit in Axialrichtung der Seiltrommel 4 größer ausgebildet als die entsprechenden, aufzunehmenden Mitnahmenocken 10. Ein aufgrund dieser Ausbildung entstehender Spalt 15 ist insbesondere der Abbildung Figur 2a zu entnehmen, während die Abbildung Figur 4 die Ausgestaltung einer Längsnut 11 a zeigt.
Die Abbildungen Figur 2a und 2b zeigen, wie ein Winkelversatz zwischen den Längsachsen der Seiltrommel 4 und dem Antriebsflansch 3 und/oder der Antriebswelle 2 ausgeglichen werden kann. Zu diesem Zweck ist gemäß Figur 2a eine Anlagefläche 9b des Kupplungselements 9 an einer Anlagefläche 3a des zu kuppelnden Antriebsflansches 3 konvex nach außen gewölbt ausgebildet.
Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Figur 2b ist die konvexe Wölbung an der Anlagefläche 3a des Antriebsflansches 3 ausgebildet. Die entsprechenden konvexen Wölbungen der Anlageflächen sind in den Abbildungen Figur 2a und 2b mit dem Balligkeitsradien R gekennzeichnet.
Eine solchermaßen ausgebildete Kupplung zeichnet sich dadurch aus, dass sie einfach aufgebaut ist und bei kleiner Baugröße einen guten Ausgleich auftretender Fertigungs- und Aufstellungstoleranzen ermöglicht.
Bezugszeichenliste
1
Antriebseinheit
2
Antriebswelle
3
Antriebsflansch
3a
Anlagefläche
4
Seiltrommel
4a
Anlagefläche
5
Seil
6a
Lager
6b
Lager
7
Lager
8
Trommelzapfen
9
Kupplungselement
9a
Kupplungssegment
9b
Anlagefläche
9c
Abschnitte
10
Mitnahmenocken
10a
Kern
11
Ausnehmung
11a
Längsnut
12
Verbindungssteg
13
Vorsprung
14
Aufnahme
15
Spalt
R
Balligkeitsradius
S
Seilzugkraft

Claims (15)

  1. Hebezeug mit einer aus einem Motor und einem Getriebe bestehenden Antriebseinheit (1), einer von der Antriebseinheit (1) antreibbaren Antriebswelle (2) mit daran festlegbarem Antriebsflansch (3) sowie einer mit dem Antriebsflansch (3) verbindbaren Seiltrommel (4), wobei das Drehmoment der Antriebswelle (2) über eine Kupplung auf die Seiltrommel (4) übertragbar ist, wobei die Kupplung aus mindestens einem im wesentlichen formschlüssig zwischen dem Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) angeordneten Kupplungselement (9) besteht, das aus einzelnen Kupplungssegmenten (9a) bestehend aufgebaut ist, die beidseitig radial nach außen und innen weisende Mitnahmenocken (10) aufweisen, die zur Drehmomentübertragung jeweils in entsprechende Ausnehmungen (11) der beiden angrenzenden, miteinander kuppelbaren Bauteile (3, 4) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungssegmente (9a) sich außerhalb der Mitnahmenocken (10) im wesentlichen zwischen den Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) erstrecken.
  2. Hebezeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erstreckung zwischen dem Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) die Kupplungssegmente (9a) sich von den Mitnahmenocken (10) flächig erstreckende Anlageflächen (9b) ausbildende Abschnitte (9c) aufweisen.
  3. Hebezeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommel (4) über die Abschnitte (9c) der Kupplungssegmente (9a) auf dem Antriebsflansch (3) gelagert ist.
  4. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kupplungssegmente (9a) sich beidseitig um die Mitnahmenocken (10) herum erstrecken.
  5. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kupplungssegmente (9a) sich kreisbogen-förmig zwischen dem Antriebsflansch (3) und der Seiltrommel (4) erstrecken.
  6. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Kupplungssegmente (9a) über elastische Verbindungsstege (12) miteinander verbunden sind.
  7. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Kupplungssegmente (9a) über angeformte Vorsprünge (13) und entsprechend ausgebildete Aufnahmen (14) miteinander koppelbar sind.
  8. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (9) aus einzelnen voneinander beabstandet angeordneten Kupplungssegmenten (9a) bestehend aufgebaut ist.
  9. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kupplungssegment (9a) beidseitig radial nach außen weisende Mitnahmenocken (10) aufweist, die zur Drehmomentübertragung jeweils in entsprechende Ausnehmungen (11) der beiden angrenzenden, miteinander kuppelbaren Bauteile (3, 4) eingreifen.
  10. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmenocken (10) einander unmittelbar gegenüberliegend radial nach außen und innen weisend angeordnet sind.
  11. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmenocken (10) zumindest teilweise aus einem härteren Material als der Rest des Kupplungselements (9) bestehen.
  12. Hebezeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmenocken (10) einen abscherbeständigen Kern (10a) beinhalten.
  13. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (11) zur Aufnahme der Mitnahmenocken (10) zumindest eines der miteinander kuppelbaren Bauteile (3, 4) in Axialrichtung der Seiltrommel (4) gesehen größer ausgebildet sind als die entsprechenden aufzunehmenden Mitnahmenocken (10).
  14. Hebezeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlagefläche (9b) des Kupplungselements (9) an einem der miteinander zu kuppelnden Bauteile (3, 4) und/oder mindestens eine Anlagefläche (3a, 4a) eines zu kuppelnden Bauteils (3, 4) am Kupplungselement (9) konvex nach außen gewölbt ausgebildet ist.
  15. Hebezeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kupplungselement (9) zumindest teilweise aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere einem Kunststoffmaterial, besteht.
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