KR100418822B1 - 탄성 프레임을 갖는 로프 호이스트 - Google Patents

Abstract

로프 호이스트(1)에 있어서, 로프 드럼(17)은 대략 C 형상의 프레임(13)에 회전가능하게 설치된다. 로프 드럼(17)을 설치하기 위해, 적당한 베어링 장치(37)는 한 측부에 제공되고, 다른 측부에는 단지 전동장치(19)의 출력 샤프트(61)만을 통해서 로프 드럼(17)의 작업이 실행된다. 불가피한 정렬 에러로 인한 프레임(13)에서의 비틀림은 비틀림 연성 프레임(13)에 의해서 흡수된다.

Description

탄성 프레임을 갖는 로프 호이스트{Cable control with an elastic frame}

따라서, 베어링의 수를 제한하거나 또는 그 위치를 변경하고, 특히, 로프 드럼과 전동장치의 출력 샤프트 사이의 샤프트 커플링을 없애는 것을 시도하였다.그러나, 전동장치 측부 상의 로프 드럼은 프레임에 수용된 베어링에 더 이상 설치될 수 없다. 대조적으로, 베어링은 기어 박스의 일부가 되어야 하므로, 작은 공차로써 출력 샤프트의 베어링과 정렬된다. 독일 특허 제 37 43 889 C2 호에는 상술한 설계가 기재되어 있다. 상기 독일 특허에 기재된 로프 호이스트에서, 기어 박스는 로프 드럼의 한 단부가 직접 설치된 베어링을 수용하기 위한 베어링 시트를 구비한다. 회전하는 전동장치는 프레임에 고정되며, 이러한 구성으로 인하여, 베어링 중 하나는 프레임에 직접 형성되고, 다른 한 베어링은 전동 기어의 일부가 되기 때문에, 두 로프 드럼 베어링 사이에는 정렬에 관한 문제가 발생할 수 있다. 결과적으로, 불가피한 비틀림에 대처하기 위해, 프레임에 전동장치를 고정하는 것을 탄력적으로 설계한다. 또한, 전동장치로부터 이격된 로프 드럼의 단부는 탄성 요소를 통해서 프레임에 설치되며, 이러한 구성은 비용이 상대적으로 많이 소요된다.

다른 방법은 프랑스 특허 제 1 458 160 A1 호에 따른 로프 호이스트에서 채택되었다. 이러한 해결책에서, 로프 드럼을 설치하기 위한 프레임은 상부가 개방되고 볼 베어링이 삽입된 절반의 필로우 블록(half pillow blocks)을 가진다. 탄성 컴플라이언트 층(elastic compliant layer)은 필로우 블록의 베어링 시트와 볼 베어링 사이에 위치한다. 로프 드럼은 일체된 단부 디스크와 이 각 디스크에 삽입된 베어링 저널을 구비한다. 한 베어링 저널은 동시에 전동 모터의 전동장치의 출력 샤프트이다.

이러한 설계로 인하여, 전동 모터는 한 드럼 필로우 블록에 설치된 출력 샤프트에 의해서 유지되며, 이러한 해결책도 역시 출력 샤프트와 로프 드럼을 설치하기 위한 베어링 수를 감소시킬 수 없다.

독일 특허 B 1 205 247 호에 따른 로프 호이스트에는 상기와 같은 보조 베어링이 없다. 공지된 장치에서, 로프 드럼을 구동하기 위한 구동 모터는 로프 드럼 내부에 위치한다. 이러한 목적을 위해, 로프 드럼은 한 단부에 리세스를 가지며, 환형 단부 플레이트가 상기 리세스에 삽입된다. 단부 플레이트의 보어는 로프 드럼이 모터 케이싱의 관 형태의 연장부 상에 회전가능하게 설치되는 볼 베어링을 위한 베어링 시트를 구성한다. 로프 드럼에 배열된 모터의 관형 연장부는 로프 드럼으로부터 안내되고 로프 드럼의 외부에서 플랜지 플레이트에 나사 결합된다. 또한, 모터의 아마츄어 샤프트는 로프 드럼으로부터 돌출하므로, 아마츄어 샤프트는 플랜지 플레이트의 다른 측부 상에 있는 브레이크 장치에 연결될 수 있다.

로프 드럼의 내부에는, 모터 케이싱이 실제로 돌출되어 있으며 아마츄어 샤프트에 의해서 단지 로프 드럼 내부에만 놓여있는 단부에서 지지되고, 상기 아마츄어 샤프트는 로프 드럼 안으로 돌출한 전동장치의 출력 샤프트에 있는 니들 베어링(needle bearing)과 회전가능하게 설치된다. 전동장치의 입력 샤프트는 전동장치의 출력 샤프트 내부에서 동축으로 배치되며, 로프 드럼 외부에 있는 기어에 회전 로킹 방식으로 연결된다. 출력 샤프트와 이 출력 샤프트에 설치된 입력 샤프트는 로프 드럼으로 돌출한 기어박스의 관형 연장부에 설치된다.

출력 샤프트는 로프 드럼의 내부에 배치된 환형 웨브(web)에 나사 고정된 방사상으로 연장되는 플랜지와 함께 원피스(one piece)이다.

이러한 구성으로 인하여, 로프 드럼, 모터 및 전동장치는 자가 수용형(self-contained), 자가 지지형(self-supporting) 단위체이고, 이것은 개별 샤프트 베어링과 이 개별 샤프트 베어링을 정확한 위치에서 고정하기 위한 외부 프레임이 더 이상 필요하지 않다. 공지된 설계에서, 로프 드럼은 장치의 모든 구름 접촉 베어링이 간접 또는 직접으로 지지되는 실제적인 프레임을 형성한다. 로프 드럼의 양측부를 덮는 추가 요크는 한 단부에서 모터 케이싱이 설치된 플랜지 플레이트에 연결되고 다른 단부에서 기어박스의 관형 연장부에 고정되며, 단지 로프 호이스트를 지지 구조에 매달 수 있게 하기 위해 필요한 장치를 구성한다. 여기서 지지력(bearing forces)은 전달되지 않는다.

로프 드럼은 로프 호이스트의 실제 프레임이기 때문에, 로프 드럼과 모든 다른 베어링 장치는 매우 정확하게 가공되어야 하므로, 서로에 대해 회전하는 부품들의 정확한 정렬 에러는 가능한 적다. 한편, 로프 드럼의 강도로 인하여 큰 지지력이 발생되며, 이러한 지지력은 베어링을 빨리 손상시킨다.

본 발명은 로프 호이스트에 관한 것이며, 로프 호이스트는 프레임에 회전가능하게 장착된 본질적으로 원통형인 로프 드럼을 구비한다. 상기 로프 드럼은 전동 모터에 의해 구동되고, 전동장치의 출력 샤프트는 회전 로킹 방식으로 로프 드럼에 연결된다. 드럼을 설치하기 위한 베어링 시트와 전동 모터를 위한 고정점 사이에는 프레임이 제조되는 동안, 제조 공차에 따른 정렬 에러(alignment error)가 예상된다. 이러한 공차는 구동에서 비틀림을 유발하지 않으므로, 과거에는 상기 정렬 에러를 흡수할 수 있는 샤프트 커플링이 출력 샤프트와 로프 드럼 사이에서 사용되었다. 이러한 경우의 단점은 샤프트 커플링에서 발생하는 높은 제조 및 조립 비용이며, 핵심적인 3개의 베어링, 즉, 드럼을 설치하기 위한 두 베어링과 전동장치의 출력 샤프트를 설치하기 위한 베어링 장치가 필요하다는 사실이다.

도 1은 새로운 로프 호이스트를 갖는 크라브를 단면도로 도시한다.

도 2는 도 1에 따른 크라브를 도시한 투시도.

도 3은 도 2에 따른 크라브를 구동 모터와 전동장치를 생략한 상태에서 도시한 도면.

도 4는 기어박스 및 다른 드럼 베어링을 종방향으로 절단한 상태에서 도 2의 크라브를 상세하게 도시한 도면.

도 5는 프레임 헤드 수단과 기어박스 사이의 연결점을 통해서 부분적으로 절단한 단면도.

이러한 배경에 대하여, 본 발명의 목적은 로프 드럼을 설치하는 전동장치의 측부가 단지 출력 샤프트를 통해서 실행되고 프레임의 생산 정밀도를 크게 요구하지 않는 로프 호이스트를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 형태를 갖는 본 발명에 따른 로프 호이스트로써 달성된다.

프레임의 강도 설계에 비교하여, 비틀림 연성, 탄성 프레임은 만약, 로프 드럼의 베어링 축이 서로에 대해 측방으로 오프셋되면, 즉, 측방 런아웃(runout)을 가지면, 비틀림 힘이 감소되고, 또한, 만약, 하나 또는 양 베어링 저널이 워블링 런아웃(wobbling runout)을 나타낸다면, 발생하는 힘을 감소시킨다. 비틀림 연성 프레임에서, 이러한 설계 에러는 즉시 구름 접촉 베어링을 파괴하는 힘을 발생시키며, 이것은 컴플라이언트 프레임(compliant frame)의 경우에 발생하는 상황은 아니다. 또한, 컴플라이언트 프레임의 경우에서, 종래 기술에 의해 공시된 전동장치를 위한 추가 고정수단은 전동장치를 프레임에 고정하는 것이 실제로 단순하기 때문에, 필요하지 않다.

이 경우, 컴플라이언트 프레임, 즉, 더 이상 비틀림 강도가 없는 프레임은 그럼에도 불구하고 의도된 용도에 따라 최대 부하가 로프 호이스트에 적용될 때, 힘을 흡수할 수 있다는 사실은 놀라웠다.

또한, 단순화 구성은 전동장치의 출력 샤프트의 설치부는 두 드럼 베어링중 하나로서 사용된다는 사실에 의해 명백해진다. 따라서, 전동장치 측부의 드럼 설치부와 출력 샤프트의 설치부 사이에서 정렬 문제가 발생하지 않으며, 정렬 에러에 대처하기 위해 다른 대응책이 필요없다. 따라서, 전체 구성의 특징은 그에 의해 더욱 단순해 진다.

특히, 로프 호이스트의 새로운 설계는 크라브 캐리지와, 이 크라브 캐리지의 치크(cheek)를 대신하는 로프 드럼을 설치하기 위한 프레임과 함께 조합하여 사용하기에 적합하다.

특히, 프레임 베이스 수단이 로프 드럼의 위치에서 볼 때 가공되지 않은 C 형상을 가진다면, 프레임의 양호한 힘 또는 컴플라이언스 비율이 얻어진다. 이러한 C 형상은 프레임 베이스 수단이 로프 드럼에 평행하게 연장되는 종방향 부재를 가진다면, 얻어질 수 있다. 연장 헤드 부분은 종방향 부재에 용접될 수 있으며, 상기 헤드 부분은 로프 호이스트의 작동 위치에서 양호한 수직으로 종방향 부재를 가로질러 이동하는 연장 구조이다.

강도 및 질량 사이의 양호한 비율은 종방향 부재 및/또는 헤드 부분이 관형태, 양호하게는 정사각 단면을 가질 때, 얻을 수 있다.

한쪽에 있는 로프 드럼의 베어링 저널의 정렬 에러에 의하여 비틀림 힘을 향한 프레임의 양호한 컴플라이언스와 로프 상에 걸겨있는 부하에 의해서 발생한 힘을 향한 충분한 크기는 만약, 프레임이 투시할 때, 프레임 헤드 수단 및 프레임 베이스 수단에 의해서 규정된 대략 C 형상을 가질 때, 얻어진다. C 형상을 가진 경우에 있어서, 만약, 두 베어링 저널의 축이 180⁰와 다른 각도로 서로 포위한다면, 프레임 헤드 수단은 서로에 대한 각도에서, 특히 프레임 베이스 수단 상의 벤딩 부하의 의미에서, 상대적으로 쉽게 이동할 수 있다. 그러한 정렬 에러의 경우에 있어서, 프레임 베이스 수단은 주기적으로 굽힘시에 응력을 받는다. 그러나, 저널의 수직 오프셋은 프레임 베이스 수단의 비틀림을 유발한다.

전동장치가 고정되는 프레임 헤드 수단 및/또한 다른 베어링, 즉, 드럼 베어링 장치가 고정되는 프레임 헤드 수단은 본질적으로 플레이트 형태를 가진다.

만약, 하나 이상의 프레임 헤드 수단, 양호하게는 전동장치에 연결된 프레임헤드 수단이 두 레그 형성시에 두 갈래로 나누어진다면, 프레임과 편리한 어셈블리는 더욱 큰 탄성도를 얻을 수 있다. 이러한 구성에서, 출력 샤프트는 프레임 헤드 수단의 두 레그 사이를 통과한다.

새로운 실시예에서, 프레임은 텀블링 힘 또는 텀블링 운동을 의도대로 견디어 낼 수 있기 때문에, 전동장치를 적당한 프레임 헤드 수단에 신뢰할 수 있게 고정하기 위한 설비가 준비되어야 한다. 이러한 특히 신뢰할 수 있는 고정작업은 만약, 서로 정렬되는 쌍으로 된 구멍이 프레임 헤드 및 기어박스에 수용되고, 상기 각 쌍의 구멍에 플랜지 부시를 설치하면, 달성될 수 있다.

부착으로 발생된 전단력은 플랜지 부시를 통해서 전달되지만, 플랜지 부시를 통하여 안내되는 나사는 전단력이 없으며 단지 장력만을 전달한다.

새로운 로프 호이스트의 어셈블리는 출력 샤프트에 로프 드럼의 상응하는 위치 시트 안으로 설치된 원피스 플랜지 플레이트가 제공된다면, 단순화될 수 있다. 모터 전동장치는 그에 의해서 제조되고 미리 조립된 장치로서 신속히 처리될 수 있다.

출력 샤프트 상에 위치한 출력 기어가 후자에 의해 치크로 상호 결합하면, 출력 샤프트의 조립은 특히 단순해 진다.

프레임을 갖는 새로운 로프 호이스트는 완전한 크라브 캐리지의 일부이며, 프레임은 캐리지의 치크를 구성한다.

또한, 본 발명의 전개부는 종속항의 주요 사항이다.

본 발명의 주요 사항의 전형적인 실시예는 하기 도면에 도시된다.

도 1에 도시된 크라브는 이동 레일(2)을 주행하도록 고안된다. 이동 레일(2)은 상부 플랜지(3)를 갖는 I-거더(girder)와, 하부 플랜지(4) 및 두 플랜지를 서로 연결하는 곧은 웨브(5)로 구성된다. 크라브 캐리지(1)는 하부 플랜지(4)의 위 측부에서 이동한다.

이동 레일(2)이 그 사이를 이동하고 서로로부터 평행한 간격으로 배열되며 서로 평행한 두 연결 칼럼(8)을 통해서 서로 연결된 두 캐리지 치크(6,7;cheek)는 크라브(1)의 주요 부품에 속한다.

캐리지 치크(6)는 로프 호이스트(9)를 포함하지만, 다른 캐리지 치크(7)는주행 구동 모터(11)와 평형추(10)를 구비한다.

전체 4개의 주행 휠(12)은 두 캐리지 치크(6,7)의 서로를 향하는 측부 상에 회전가능하게 설치되며, 그중 두 개의 관찰자를 향하는 주행 휠(12)은 주행 구동 모터(11)를 통해서 함께 회전한다.

도 2와 도 3에 따른 캐리지 치크(6)는 로프 호이스트(9)의 프레임(13)에 의해서 형성되고, 주행 레일(2)과 평행한 방향으로 연장되고 프레임 베이스 수단(14)에 고정된 두 프레임 헤드 수단(15,16) 뿐 아니라 두 주행 휠(12)이 회전가능하게 설치된 연장 프레임 베이스 수단(14)은 상기 캐리지 치크(6)에 속한다. 프레임 헤드 수단(15,16)은 프레임 베이스 수단(14)에 나사결합되고 서로로부터 평행한 간격으로 주행하는 튼튼한 새트 금속 플레이트이다. 전동장치(19)를 통해서 구동 모터(18)에 의해 구동되는 로프 드럼(17)은 두 프레임 헤드 수단(15,16) 사이에서 회전가능하게 설치된다. 도면에 도시된 바와 같이, 전동장치(19)는 프레임 헤드 수단(15)에 나사결합되며; 특히, 프레임 헤드 수단(16)으로부터 먼쪽에 위치한다.

완전하게 하기 위해, 이점에서 단자 및 제어박스(21)가 전동장치(19) 상에 배열된다고 말할 수 있다.

프레임 베이스 수단(14)은 사각 튜브로 제조되고 그 두 단부면에 두 수직 주행 헤드 부분(23,24)이 용접되는 종방향 부재(22)로 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종방향 부재(22)와 두 헤드 부분(23,24) 사이의 연결부는 헤드 부분(23,24)의 상단부에 구성된다.

사각 튜브의 섹션으로 구성되는 두 헤드 부분(23,24)은 동일한 횡단면 프로파일을 가지며, 서로 쌍으로 평행한 두 편평한 측부(25,26)와 이 두 편평한 측부(25,26)와 직각이며 상기 단부에서 서로 평행한 두 좁은 측부(27,28)에 의해 규정된다.

헤드 부분(23)의 길이를 커버하는 앵글 레일(29)은 헤드 부분(23)의 좁은 측부(27)에 용접되고 상기 앵글 레일(29)의 레그(31)는 편평한 측부(25)에 의해서 규정된 평면과 평행하게 주행한다. 프레임 헤드 수단(16)은 [두 나사(32)중 단지 하나만이 볼 수 있고; 다른 하나는 로프 드럼(17)에 의해 가려지는 이유로 인하여] 두 나사(32)에 의해 레그(31)에 나사결합된다. 프레임 헤드 수단(16)은 고정 플랜지(35)를 형성하면서 부호 "34"에서 각이 형성된 시트 금속 플레이트(33)로 구성된다. 고정 플랜지(35)는 앵글 레일(29)의 레그(31) 상에서 편평하게 놓여진다.

에지(34)를 따른 각도로 굽히면 편평한 플레이트(36)가 되며, 이 플레이트(36)는 두 헤드 부분(23,24)의 두 편평한 측부(25)에 의해 규정된 평면으로부터 직각으로 돌출한다.

다른 프레임 헤드 수단(15)은 특히 좁은 측부(27) 상의 종방향 부재(22) 밑에 있는 다른 헤드 부분(24)에 나사 결합되거나 용접된다. 상기 프레임 헤드 수단(15)은 두 헤드 부분(23,24)의 두 편평한 측부(25)에 의해 규정된 상기 기술된 평면에 수직한 편평한 강철 플레이트로 구성된다.

프레임 헤드 수단(15)은 실제로 두 프레임 헤드 수단(15)을 두 개로 나누는 두 레그(31,41)로 귀착되는 슬롯 또는 턱(jaw;38)을 구비한다. 상기 슬롯(38)은 드럼 베어링 장치(37)의 레벨에 위치한다. 그 폭은 전동장치(19)가 위치하는 다른측부 상에 있는 로프 드럼(17)의 설치부의, 하기 기술된 형태로부터 얻어진다.

전동장치(19)를 고정하기 위해, 전체 4개의 고정 구멍(42)은 슬롯(38)의 양 측부 상에 있는 두 레그(39,41)에 제공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 크라브 캐리지(1)의 프레임 치크(7)는 상기 기술된 프레임 베이스 수단(14)을 사용하여 구성된다.

상기 두 치크(6,7)는 연결 칼럼(8)에 의해서 서로 굳게 연결되며, 이 연결 칼럼(8)은 주행 레일(2) 아래에 있는 헤드 부분(23,24)의 하부 단부에서 구멍(43)을 통해 안내된다. 각 연결 칼럼(8) 아래에 배열된 나사 로드(44)에 의해서 간격이 고정된다.

로프 드럼(17)을 설치하는 것과 전동장치(19)를 구성하는 것은 도 4를 참고하여 하기에 기술된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전동장치(19)는 서로로부터 평행한 간격으로 배열된 두 기어박스 단부벽(46,47)에 의해서 형성된 기어박스(45)와, 모든 라운드에서 폐쇄되고 상기 두 기어박스 단부벽(46,47) 사이에서 연장되는 측벽 장치(48)를 포함한다. 상기 측벽 장치(48)는 두 기어박스 단부벽(46,47)을 갖는 원피스이며, 이것은 모터(18)를 직접 설치할 수 있는 특히 비틀림에 강한 구성으로 귀착된다.

모터(18)는 (도시생략된) 고정 수단에 의해서 상기 영역에서 적당히 보강된 기어박스 단부벽(46)에 나사결합되고, 아마츄어 샤프트(49)는 기어박스 단부벽(46)에 있는 구멍(51)을 통해서 기어박스(45)의 내부로 돌출한다. 구동 피니온(52)은 기어박스(45) 안으로 돌출한 아마츄어 샤프트(49)의 단부에서 회전 로킹 방식으로위치한다. 상기 구동 피니온(52)은 부축(layshaft;55) 상에 있는 다른 피니온(54)과 함께 회전 로킹 방식으로 배열된 기어(53)와 결합된다.

부축(55)은 두 구름 접촉 베어링(56,57)에 의해서 회전가능하게 설치된다. 볼 베어링(57)은 기어박스 단부벽(47)의 돌기(protuberance)에 위치한 베어링 시트 보어(59)에 배열되고, 구름 접촉 베어링(56)은 기어박스 단부벽(46)의 베어링 시트 보어(58)에 위치한다. 두 베어링 시트(58,59)는 서로 정렬된다.

부축(55)에 축으로 평행한, 전동장치(19)는 두 볼 베어링(62,63)에 의해서 기어박스(45)에 회전가능하게 설치된 출력 샤프트(61)를 수용한다. 돌기(64)는 볼 베어링(62)이 위치한 기어박스 단부벽(47)에서 안으로 돌출하며, 볼 베어링(62)이 가압되는 베어링 시트 보어(65)를 구비한다. 베어링 시트 보어(65)는 볼 베어링(63)을 향하여 지시하는 환형 숄더(shoulder;66)에서 종결된다.

베어링 시트 보어(65)와 함께 정렬되는 베어링 시트 보어(67)는 기어박스 단부벽(46)의 내향하는 돌기(68)에서 만들어진다. 베어링 시트 보어(67)는 베어링 시트 보어(65) 보다 큰 직경을 가지므로, 비록, 기어박스(45)는 원피스이지만, 볼 베어링(62)은 베어링 시트 보어(67)를 통해서 베어링 시트 보어(65) 안으로 가압될 수 있다. 외부 상에서 배열된 유지링(69)은 베어링 시트 보어(67)의 외부를 향하여 볼 베어링(63)을 고정한다.

출력 샤프트(61) 상에 형성된 두 베어링 시트(71,72)는 볼 베어링(62,63)에 적합하고 서로로부터의 사이에는 두 볼 베어링(62,63) 사이의 간격에 대응하는 간격이 있다.

두 베어링 시트(71,72)는 원통형 표면이며, 베어링 시트(71)의 직경은 베어링 시트(72)의 직경 보다 작다. 두 베어링 시트(71,72) 사이의 부호 "73"에서 형성된 프로파일 상호결합 시스템, 예를 들어, 멀티 스플라인 상호결합 시스템(multi-spline interlocking system)은 출력 샤프트(74)의 허브 보어를 회전 로킹 방식으로 배치하도록 작용한다. 출력 기어(74)는 피니온(54)과 결합하고 깊은 홈 볼 베어링(deep-groove ball bearing;62)의 내부 베어링 레이스에 대하여 우측 단부면을 지탱한다. 출력 샤프트(61) 상에 있는 출력 기어(74)는 좌측으로 슬립되지 않으므로, 간격 링(75)은 깊은 홈 볼 베어링(63)과 출력 기어(74) 사이의 출력 샤프트(61) 상에 배치된다.

출력 샤프트(61)의 도 4에 대하여 우측으로 향하는 축력(axial force)은 베어링 시트(72) 상에 형성된 환형 숄더에 의해서 깊은 홈 볼 베어링(63)의 내부 베어링 레이스와, 간격 슬리브(75) 및 출력 기어(74)를 경유하여 환형 숄더(66)에 대해 지지되는 깊은 홈 볼 베어링(62)으로 전달된다. 한편, 좌측으로 향하는 힘은 출력 샤프트(61)에 의해서 깊은 홈 볼 베어링(62)의 내부 베어링 레이스의 외부에 있는 우측 유지 링(76)을 경유하여 도입되고 여기서 출력 기어(74)와, 간격 부시(75) 및 깊은 홈 볼 베어링(61)을 경유하여 유지 링(69)에 전달된다.

기어박스 단부벽(46)에 인접한 측부에서, 출력 샤프트(61)는 프레임 헤드 수단(15)에 있는 슬롯(38)을 통해서 돌출하는 넥 부분(77)으로 결합된다.

환형 단부 플레이트(78)는 프레임 헤드 수단(15)의 다른 측부 상에 있는 넥 부분(77)에서 일체로 형성된다.

환형 단부 플레이트(78)는 넥 부분(77)으로부터 먼 단부면에서 환형 표면(81)으로 결합되는 원통형 외부 원주면(79)을 갖는 원통형의 두꺼운 디스크이다. 전체 4개의 탭 구멍(tapped hole;82)은 단부 플레이트(78)에 위치한다.

로프 드럼(17) 자체는 로프 홈(83)이 만들어진 외부 원주면에서 본질적으로 원통형인 튜브이다. 그 전단부(84,85)에서, 로프 드럼(17)은 위치 시트를 형성하는 리세스(86,87)를 가진다.

각 리세스(86 또는 87)는 전단부(84 또는 85)로부터 개시되고 로프 드럼(17)의 축에 중심이 있는 원통형 보어로 각각 구성된다. 그 내부 단부에서, 원통형 리세스(86 또는 87)는 각각 환형 숄더에 의해서 규정된다. 리세스(86 또는 87)의 내경은 각각 단부 플레이트(78) 상에 있는 원통형 표면(79)의 외경과 정확하게 동일하다.

결국, 리세스(86)에서, 로프 드럼(17)은 단부 플레이트(78)에 있는 구멍(82)의 직경 및 수와 대응하는 복수의 방사상 주행 구멍을 수용한다.

함께 설치된 상태에서, 환형 표면(81)은 리세스(86)의 환형 숄더 상에서 유지되고 구멍(82)은 로프 드럼(17)의 구멍과 정렬돤다. 이 상태에서, 대응하는 수의 나사(88)는 탭 구멍(82) 안으로 나사결합될 수 있다.

로프 드럼(17)은 다른 전단부(85)에서 동일한 방식으로 설계되고, 그 이유는 구조 요소를 나타내기 위해 동일 부호가 사용되기 때문이다.

다른 단부 플레이트(89)는 그 주변 형태가 단부 플레이트(78)와 동일하고, 전단부(85)의 리세스(87)에 놓여진다. 단지, 단부 플레이트(78)는 출력샤프트(61)와 결합되지만, 단부 플레이트(89)는 베어링 저널(91)과 결합한다는 사실에 있어서 차이가 있을 뿐이다. 따라서, 로프 드럼(17)과 상호작용하기 위해 필요한 단부 플레이트(89)에서의 구조 요소는 단부 플레이트(78)에서와 같이 동일 부호가 적용된다.

베어링 저널(91)은 깊은 홈 볼 베어링(92)을 위한 시트 표면을 형성하며, 상기 깊은 홈 볼 베어링(92)은 유지 링(93)에 의해서 베어링 저널(91) 상에 축으로 고정된다.

깊은 홈 볼 베어링(92)은 외부 지시 플랜지(96)가 프레임 헤드 수단(16)의 외부에 확고히 나사결합된 베어링 시트 지지부(95)의 원통형 베어링 시트 보어(94)에 설치된다. 이 목적을 위해, 적당한 수의 나사(97)가 베어링 지지부(95)와 플레이트 또는 시트형 프레임 헤드 수단(16)에 있는 대응 구멍을 통해서 안내된다. 또한, 프레임 헤드 수단(16)은 베어링 지지부(95)의 통로를 위한 구멍(98)을 수용한다.

깊은 홈 볼 베어링(91)은 서로로부터 적당한 간격을 유지하는 두 내부 유지링(도시생략)에 의해서 베어링 보어(94)에 축으로 고정된다.

도 5는 기어박스(45)를 프레임 헤드 수단(15)에 부착한 구성을 상세하게 도시한다. 도 5에 따른, 대응 설치구멍(99)은 기어박스 단부벽(46) 상에서 밖으로 돌출하는 연장부(101)에 위치하고 프레임 헤드 수단(15) 즉, 두 레그(39,41)에서 각 고정구멍(42)에 대한 각 케이스에 제공된다. 설치구멍(99)과 동축으로, 기어박스 단부벽(46)은 탭 구멍(102)을 수용한다.

조립 상태에서, 플랜지 부시(103)는 로프 드럼(17)의 측부로부터 서로 정렬된 구멍(42,99)을 통해서 안내되고, 플랜지 부시(103)의 플랜지(104)는 기어박스(45)로부터 멀리 이격된 프레임 헤드 수단(15)의 평면 측부 상에서 유지된다. 결국, 캡 나사(105)는 플랜지(104)로부터 탭 구멍(102)으로 나사결합되고 기어박스(45)에 대해 프레임 헤드 수단(15)을 구속한다. 이 과정에서, 플랜지 부시(103)는 나사(105)의 생크로부터 이격된 프레임 헤드 수단(105)과 기어박스(45) 사이의 전단력을 유지한다. 나사(105)는 단지 전단력이 아닌 인장력을 전달할 필요가 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 만약 필요하다면 워셔(106,107)는 연장부(101)와 프레임 헤드 수단(105) 사이에서 나사(105)의 헤드 아래에 각각 배열될 수 있다.

조립되는 동안, 먼저, 전동장치(19)가 조립되고; 특히, 전동장치(19)의 조립은 부축(55)의 설치로 시작된다. 볼 베어링(56)이 삽입된 후, 기어(53)는 측벽 장치(48)에서 개방된 측부로부터 삽입되고, 그 다음 피니온(54)과 결합된 부축(55)은 볼 베어링(56)에서 대응하는 샤프트 스터브(stub)와 함께 설치될 때 까지 베어링 시트 보어(59)를 통해서 삽입된다. 볼 베어링(56)은 적당한 유지링에 의해 축으로 고정된다. 부축(55)이 삽입된 후, 구름 접촉 베어링(57)은 삽입되고 적당한 유지링에 의해서 축으로 고정된다.

전동장치(19)의 다른 조립과정 동안, 볼 베어링(63)과 간격 링(75)은 출력 샤프트(61) 상에 슬립된다. 볼 베어링(62)이 베어링 시트(65) 안으로 가압된 후, 출력 기어(74)는 출력 기어(74)의 허브 보어가 깊은 홈 볼 베어링(62)과 함께 정렬될 때 까지 측벽 장치(48)에서 개방된 다른 조립체를 통해서 측방으로 밀려 나아간다. 볼 베어링(63)과 함께 설치된 출력 샤프트(61)는 그때 기어박스 단부벽(46)으로부터 기어박스(45) 안으로 삽입되며, 프로파일 상호결합 시스템(73)은 출력 기어(74)를 회전 로킹 방식으로 출력 샤프트(61)에 고정하기 위해 출력 기어(74)의 대응하는 프로파일 상호결합 시스템과 결합한다. 결국, 유지링(76)과 유지링(69)은 기어박스(45)의 출력 샤프트(61)를 축으로 고정한다.

전동장치(19)가 상기 수준으로 조립되는 즉시, 구동 모터(18)는 기어박스 단부벽(46) 상에 플랜지로 설치된다. 그때, 피니온(52)은 기어(53)와 결합된다.

전동장치(19)와 구동 모터(18)로 구성되며 상기 방식으로 미리 조립된 장치는 프레임(13)에 고정될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 헤드 수단(15)은 프레임(13)의 헤드 부분(24)에 고정된다. 전동장치(19)와 구동 모터(18)로 구성되는 미리 조립된 장치는 특히, 설치 구멍(99)이 역시 설치 구멍인 각각의 연관 구멍(42)과 함께 정렬되는 방식으로, 외부로부터 프레임 헤드 수단(15)에 대해 기어박스 단부벽(46)을 유지하게 된다. 플랜지 부시(103)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 단부 플레이트(78)의 측부로부터 프레임 헤드 수단(15)으로 삽입되고 나사(105)는 기어박스(45)의 나사부(102)에 삽입되어 고정된다.

베어링 장치(37)는 그때 조립될 수 있고; 특히, 베어링 지지부(95)는 프레임 헤드 수단(16)의 개방부(98) 안으로 삽입되어 고정 나사(97)에 의해서 거기서 고정된다. 만약, 필요하다면, 자가 정렬 롤러 베어링이 될 수 있는 볼 베어링(92)은 베어링 지지부(95)에 삽입되어 유지링(상세하게는 식별할 수 없는)에 의해서 축으로 고정된다. 상기 준비된 작업후, 저널(91)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 볼 베어링(92)에 삽입되어 유지링(93)에 고정된다. 베어링 장치(37)는 그에 의해서 완전히 조립되고 로프 드럼(17)은 플랜지 플레이트(89)에서 슬립될 수 있다. 이 과정에서, 플랜지 플레이트(89)는 환형 숄더(81)를 리세스(87)의 베이스에 대해서 유지할 때 까지 리세스(87)를 관통한다. 나사(88)는 플랜지 플레이트(89)와 로프 드럼(17)에서 서로 정렬된 구멍(82)으로 나사결합된다.

조립을 완성하기 위해, 로프 드럼(17)은 단부 플레이트(78)가 연관 리세스(86)의 베이스에 대해 충돌할 때까지 다시 단부 플레이트(78) 상에서 슬립된다. 일단, 이러한 과정이 실행되면, 나사(88)는 플랜지 플레이트(78) 안으로 나사결합되고 프레임 헤드 수단(16)은 레그(31)에 확고하게 나사결합된다. 그에 의해서, 최종적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 장치가 얻어진다.

프레임(13)의 특별한 설계로 인하여, 출력 샤프트(61)의 축에 대한 베어링 저널(91)의 축의 워블링 런아웃(wobbling runout)과 평행 에러를 처리하기 위해, 출력 샤프트(61)에 대한 설치부와 베어링 장치(37) 사이에서 충분한 만큼 비틀림 연식이 된다.

베어링 저널(91)의 축과 출력 샤프트(61)가 서로에 대해 각도가 형성된다고 가장하면, 프레임(13)은 로프 드럼(17)이 회전하는 동안, 두 레그(39,41)에 의해 규정된 평면이 프레임 헤드 수단(16)에 의해 규정된 평면에 대해 요동하는 방식으로 텀블링 운동한다. 이 과정에서, 요동 각도는 상기 축 사이의 각도 에러에 대응한다. 두 프레임 헤드 수단(15,16)은 플레이트형이고 로프 드럼(17)의 축에 평행한 방향으로 쉽게 이동할 수 있기 때문에 요동 운동이 발생할 수 있다. 또한, 상기 요동 운동은 단지 하나의 받침대(strut;22)가 로프 드럼(17)의 축에 평행하고 상기 받침대(22)가 충분히 가요성이기 때문에 발생할 수 있다.

비록, 베어링 저널(91)의 축이 출력 샤프트(61)의 축에 평행하지만, 상기 출력 샤프트(61)에 대해 옆으로 약간 오프셋된다는 사실에서 다른 예상할 수 있는 정렬 에러가 있다. 정렬 에러의 경우, 두 레그(39,41)에 의해 규정된 평면은 프레임 헤드 수단(16)에 의해 규정된 평면에 대해 평행 이동하며, 종방향 부재(22)는 비틀림 및 굽힘에서 응력을 받는다.

대체로, 상기 기술된 양 정렬 에러는 동시에 나타날 수 있으므로, 프레임(13)에서 상기 기술된 보상 운동이 서로에 대해 부가된다. 그러나 어떤 경우에는, 한편으로, 로프에 걸려있는 부하로부터 발생하는 힘이 주행 레일(2)에 전달될 수 있지만, 다른 한편으로, 프레임(13)이 매우 가요성이므로, 프레임(13)에서의 정렬 에러로 인한 비틀림이 결과적으로 부하를 받는 베어링, 즉, 베어링 장치(37)의 볼 베어링(92)과 출력 샤프트(61)와 함께 설치된 볼 베어링(62,63)의 서비스 수명을 해치지 않는 방식으로, 두 레그(39,41)에 의해 촉진되는 컴플라이언스가 그에 비례한다.

투 폴 로프 가이던스(two-fall rope guidance)를 갖는 실용적인 실시예에서, 다음 신축성이 만들어진다. 953 mm의 드럼 길이에서 2500 kg의 부하는 만약, 로프 드럼(17)의 한 단부에서 로프 리드-오프(rope lead-off)가 실행된다면, 0⁰37' 만큼 프레임 헤드 수단(16)에 대해 프레임 헤드 수단(15)의 비틀림을 유발한다. 특히,리프팅 장치의 부하 상태에서의 교차 부분에 대한 비부하 상태에서의 교차 부분으로부터 개시되는, 볼 베어링(92)의 축과 프레임 헤드 수단(15)의 표면과의 교차 이동으로서 비틀림이 측정된다. 이러한 경우, 각도 측정을 위한 기준축은 대략 받침대(22)의 중심이다. 받침대는 볼 베어링(92)의 축으로부터 약 206 mm의 거리에 있으며, 이것은 약 2.3mm 만큼의 교차의 오프셋에 대응한다.

또한, 이러한 모범적인 실시예에서, 로프 드럼(17)의 단부의 회전축 사이에 있는 허용 공차는 약 3 내지 4mm이다. 즉, 조립된 비부하 상태에서 볼 베어링(92)은 볼 베어링(92,62,63)의 서비스 수명을 크게 손상시키는 상기와 같은 큰 공차 없이 볼 베어링(62,63)에 대해 약 4 내지 10mm의 축 오프셋을 가질 수 있다.

또한, 자가 정렬 베어링에 있는 베어링 저널(91)의 워블링 런아웃이 그때 보상되고 실질적으로 보상되지 않는 프레임(13)의 운동이 필요하기 때문에, 볼 베어링(92)이 자가 정렬 베어링으로 설계된다면, 다른 개선된 구성을 얻을 수 있다.

로프 호이스트에서, 로프 드럼은 대략 C 형상 프레임에 회전가능하게 설치된다. 로프 드럼을 설치하기 위해, 적당한 베어링 장치는 한 측부에 제공되고, 다른 측부에는 전동장치의 출력 샤프트를 통해서 로프 드럼의 설치작업이 실행된다. 불가피한 정렬 에러로 인한 프레임의 비틀림은 비틀림 연성 프레임에 의해 흡수된다.

Claims (21)

1. 프레임 베이스 수단(14)으로부터 시작하여 프레임 베이스 수단(14)을 따라 서로 간격이 형성된, 제 1 및 제 2 프레임 헤드 수단(15,16)과 프레임 베이스 수단(14)을 갖는 프레임(13)과,

   제 1 프레임 헤드 수단(15)에 고정되고 전동장치를 수용하는 기어박스(45)와,

   제 2 프레임 헤드 수단(16) 상에 제공된 드럼 베어링(92)과,

   전동장치 출력 샤프트(61)의 베어링(62,63)이 로프 드럼(17)의 한 단부에서 베어링 수단을 형성하는 방식으로, 한 전단부에서 연결 요소(78)에 굳게 연결되며,다른 전단부(85)에서 로프 드럼(17)에 대하여 강도를 갖는 베어링 요소(91)를 구비하며, 제 2 프레임 헤드 수단(16)에서 드럼 베어링(92)과 상호작용하고 드럼 베어링 장치(37)를 형성하는 로프 드럼(17)과,

   기어박스(45) 상에 플랜지로 설치되고 아마츄어 샤프트(49)가 기어박스(45)로 돌출하는 구동 모터(18)를 구비하며,

   상기 프레임(13)은 출력 샤프트(61)와 드럼 베어링 장치(37)의 베어링(62,63) 사이의 상대 운동을 흡수하는 방식으로 탄성이거나 또는 탄성 방식에서 비틀림 연성이며, 상기 상대 운동은 출력 샤프트(61)와 드럼 베어링 장치(37) 사이의 정렬 에러에 의해서 유발되고,

   상기 기어박스(45)에서, 이 기어박스(45)로부터 돌출하는 단부가 연결요소(78)를 지탱하는 전동장치 출력 샤프트(61)는 베어링(62,63)에 의해서 회전가능하게 설치되는 로프 호이스트.
2. 제 1 항에 있어서, 프레임 베이스 수단(14)은 로프 드럼(17)에서 바라볼 때, 대략 C 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
3. 제 1 항에 있어서, 프레임 베이스 수단(14)은 로프 드럼(17)에 평행하게 연장되는 종방향 부재(22)를 갖는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
4. 제 1 항에 있어서, 프레임 베이스 수단(14)은 종방향으로 놓여진 두 단부에서 기다란 헤드 부분(23,24)을 갖는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 부분(23,24)은 종방향 부재(22)를 가로질러 이동하는 연장된 구조인 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 부재(22)와 헤드 부분(23,24)은 관형태이고, 양호하게는 사각 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
7. 제 1 항에 있어서, 평면에서 볼 때, 프레임(13)은 두 프레임 헤드 수단(15,16) 및 프레임 베이스 수단(14)에 의해 규정된 대략 C 형상을 가지는 것을특징으로 하는 로프 호이스트.
8. 제 1 항에 있어서, 전동장치(19)가 고정된 프레임 헤드 수단(15)은 본질적으로 플레이트와 같은 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
9. 제 1 항에 있어서, 로프 드럼(17)의 다른 베어링(37)이 고정된 프레임 헤드 수단(16)은 본질적으로 플레이트와 같은 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
10. 제 1 항에 있어서, 하나 또는 양 프레임 헤드 수단(15,16)은 그 사이를 출력 샤프트(61) 또는 베어링 요소(91)가 통과하는 두 레그(31,41)의 형성으로 두 갈래로 나누어지는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
11. 제 1 항에 있어서, 기어박스(45)를 적당한 프레임 헤드 수단(15)에 고정하기 위해, 기어박스(45)와 프레임 헤드 수단(15)은 서로 쌍으로 정렬되는 구멍(42,99)을 구비하며, 플랜지 부시(103)는 프레임 헤드 수단(15)과 기어박스(45)에 있는 각 쌍의 구멍(42,99)을 거의 빈틈없이 통과하고, 나사(105)는 각 플랜지 부시(103)를 통해서 삽입되어 기어박스(45)에 있는 나사부(102) 안으로 나사결합되는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
12. 제 1 항에 있어서, 연결 요소는 출력 샤프트(61)와 양호하게 원피스로 구성된 플랜지 플레이트(78)인 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
13. 제 1 항에 있어서, 구동 모터(18)와 전동장치(19)는 함께 맞추어지는 서브 어셈블리(fitted-together subassembly)를 형성하는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
14. 제 1 항에 있어서, 출력 기어(74)는 출력 샤프트(61) 상에서 회전 로킹 방식으로 안착되어 출력 샤프트(61)와 프로파일-상호결합되는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
15. 제 1 항에 있어서, 출력 샤프트(61)는 출력 기어(74)를 위한 프로파일 상호연결 시스템(73) 사이의 베어링 시트(72)를 가지는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
16. 제 1 항에 있어서, 베어링 요소(91)는 로프 드럼(17)을 위한 단부 플레이트(89) 상에 안착되는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
17. 제 1 항에 있어서, 베어링 요소는 베어링 저널(91)인 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
18. 제 1 항에 있어서, 적당한 프레임 헤드 수단(15)은 로프 드럼(17)과 기어박스(45) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
19. 제 1 항에 있어서, 구동 모터(18)는 로프 드럼(17) 밖에 위치하며, 아마츄어 샤프트(49)는 로프 드럼(17)의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
20. 제 1 항에 있어서, 드럼 베어링 장친(37)는 자가 정렬 베어링을 수용하는 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.
21. 제 1 항에 있어서, 프레임(13)은 크라브 캐리지(1)의 부품인 것을 특징으로 하는 로프 호이스트.