[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lastaufnahmevorrichtung, insbesondere eine
Unterflasche für ein Hebezeug, gemäß dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 sowie
einen Flaschenzug, insbesondere zur Verwendung an einem Kran, mit zumindest einer
derartigen Lastaufnahmevorrichtung.
Stand der Technik
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Lastaufnahmevorrichtungen mit Lasthaken und Aufhängeeinheit
bekannt, insbesondere Unterflaschen für Hebezeuge, und insbesondere zur Verwendung
mit zumindest einem Seilzug. Dabei ist der Lasthaken mittels speziell dafür vorgesehener
Lager um eine horizontale Achse und um eine vertikale Achse schwenk- bzw. drehbar.
[0003] Eine mögliche Drehbewegung um die vertikale Achse ist zur Verhinderung hoher Scherkräfte
in einem am Lasthaken angehängten Hebegeschirr beim Anheben einer Last wünschenswert.
Andererseits ist eine starre Verbindung zwischen Lasthaken und Aufhängeeinheit vorteilhaft,
wenn eine am Hebegeschirr angehängte Last positioniert werden soll, damit ungewollte
Rotationsbewegungen der Last, die durch eine Drehbewegung des Lasthakens um die vertikale
Achse ermöglicht wären, verhindert werden können.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Anforderungen zu erfüllen
und eine Lastaufnahmevorrichtung bereitzustellen, durch die ein Auftreten hohe Scherkräfte
beim Anheben der Last verhindert und ein positionsgenaues Ablegen der Last ermöglicht
ist.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lastaufnahmevorrichtung, insbesondere
eine Unterflasche für ein Hebezeug, und insbesondere zur Verwendung mit zumindest
einem Seilzug, die einen Lasthaken, eine Traverse und eine Aufhängeeinheit zur Aufhängung
der Lastaufnahmevorrichtung an zumindest einen Seilzug umfasst, wobei die Aufhängeeinheit
erste Lager mit im Wesentlichen horizontal angeordneter Lagerachse zur Aufnahme der
Traverse aufweist. Ferner weist die Aufhängeeinheit ein zweites Lager mit einer im
Wesentlichen vertikal angeordneten Drehachse auf, um die der Lasthaken in einem betriebsbereiten
Zustand drehbar gelagert ist.
[0006] Es wird vorgeschlagen, dass die Lastaufnahmevorrichtung eine Bremskupplung mit zumindest
zwei Kupplungsteilen umfasst, die jeweils mindestens eine Anlagefläche aufweisen,
wobei die Anlageflächen in zumindest einem Betriebszustand zur gegenseitigen Anlage
kommen und die zwei Kupplungsteile an den Anlageflächen relativ zueinander reibungsüberwindend
bewegbar sind, wobei das erste der beiden Kupplungsteile mit dem Lasthaken und das
zweite der beiden Kupplungsteile mit der Aufhängeeinheit verbunden ist, zur kontrollierten
Kopplung einer Drehbewegung des Lasthakens relativ zur Aufhängeeinheit um die vertikale
Drehachse.
[0007] Bei einer geeigneten Auslegung der Bremskupplung kann dadurch erreicht werden, dass
bei einem Positionieren einer Last eine mechanische Kopplung zwischen Lasthaken und
Aufhängeeinheit vorteilhaft als eine starre Verbindung wirksam ist, und bei einem
Anheben einer Last eine ausgleichende Drehbewegung zur Verhinderung eines Auftretens
hoher Scherkräfte in einem Hebegeschirr ermöglicht ist.
[0008] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremskupplung zumindest eine Verstellvorrichtung
zur Verstellung einer Anpresskraft zwischen den relativ zueinander reibungsüberwindend
beweglichen Kupplungsteilen aufweist, mittels der eine wirksame Bremsreibkraft zwischen
den Kupplungsteilen einstellbar ist. Dadurch kann eine wirksame mechanische Kopplung
zwischen Lasthaken und Aufhängeeinheit flexibel auf eine gewünschte Lastbewegungshandlung
eingerichtet werden. Wenn die Verstellvorrichtung zumindest zwischen einer Freigabestellung,
in der die Drehbewegung des Lasthakens relativ zur Aufhängeeinheit freigegeben ist,
und einer Haltestellung, bei der die Drehbewegung des Lasthakens relativ zur Aufhängeeinheit
durch eine vorgegebene Bremsreibkraft gebremst ist, verbringbar ist, kann der beschriebene
Vorteil auf besonders einfache Weise erreicht werden.
[0009] Besonders vorteilhaft umfasst die Verstellvorrichtung einen elektrischen Aktor zur
Verstellung der Anpresskraft zwischen den relativ zueinander reibungsüberwindend beweglichen
Kupplungsteilen. Dadurch kann die wirksame Bremsreibkraft zwischen den Kupplungsteilen
zu jedem gewünschten Zeitpunkt der Lastbewegung und mittels Fernbedienung einstellbar
ausgelegt werden. Beispielweise kann der elektrische Aktor von einem Elektromotor
gebildet sein, der dazu vorgesehen ist, eine auf einer Mittelachse angeordnete Gewindespindel
zu verstellen, die an einem Ende an einem der Kupplungsteile in einem Axiallager gelagert
ist und auf der ein Gewindeelement formschlüssig angeordnet ist, dass starr mit dem
anderen Kupplungsteil verbinden ist.
[0010] In einer besonders einfach realisierbaren, vorteilhaften Lösung ist die Verbringung
der Verstellvorrichtung zwischen der Haltestellung und der Freigabestellung mittels
des elektrischen Aktors betätigbar.
[0011] Zudem wird vorgeschlagen, dass die die relativ zueinander reibungsüberwindend beweglichen
Kupplungsteile eine Mehrzahl von Anlageflächen aufweisen, die dazu vorgesehen sind,
in dem zumindest einen Betriebszustand zur gegenseitigen Anlage zu gelangen. Dadurch
kann durch eine vergrößerte Gesamtanlagefläche bei gleicher Flächenpressung, d.h.
gleicher Materialbelastung, eine größere Normalkraft zwischen den Kupplungsteilen
wirksam werden, wodurch in Verbindung mit der Reibung zwischen den Kupplungsteilen
eine größere wirksame Bremsreibkraft erzielbar sein kann, was insbesondere bei schweren
Lasten von Vorteil ist.
[0012] Mit besonderem Vorteil ist die Bremskupplung zumindest teilweise in einem von der
Aufhängeeinheit gebildeten Schutzraum angeordnet. Dadurch kann ein mechanischer Schutz
für die Bremskupplung bereitgestellt werden, die von der Aufhängeeinheit zumindest
teilweise nach außen abgedeckt ist.
[0013] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Flaschenzugs, insbesondere
zur Verwendung an einem Kran, der zumindest eine Lastaufnahmevorrichtung gemäß einer
der beschriebenen weitergebildeten Ausführungsformen oder einer Kombination derselben
umfasst.
Zeichnung
[0014] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0015] Es zeigt
- Fig. 1:
- ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung in einer seitlichen
Ansicht,
- Fig. 2
- die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Vorderansicht,
und
- Fig. 3
- eine Detailansicht der Bremskupplung der Lastaufnahmevorrichtung gemäß der Fig. 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0016] In der Figur 1 ist eine Lastaufnahmevorrichtung, die von einer Unterflasche 10 für
ein als Lastkran ausgebildetes Hebezeug (nicht gezeigt) gebildet ist, schematisch
dargestellt. Die Lastaufnahmevorrichtung ist für eine Aufnahme von Lasten bis zu 80
t vorgesehen. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung aber
auch für höhere Lasten als 80 t ausgelegt sein.
[0017] Die Lastaufnahmevorrichtung weist zur Aufhängung an einen Seilzug eine Aufhängeeinheit
12 auf. Die Aufhängeeinheit 12 umfasst zwei parallel beabstandete Grundplatten 14,
14' aus Eisen und eine Traverse 18 (Fig. 2). An jeder der Grundplatten 14, 14' ist
ein von der jeweils anderen Grundplatte 14', 14 abgewandter Scheibenkästen 24, 24'
angebracht, der einen Hohlraum zur Aufnahme von Seilscheiben 26 ausbildet. In jedem
der Scheibenkästen 24, 24' sind zwei Seilscheiben 26 konzentrisch mit einer in einem
betriebsbereiten Zustand horizontal ausgerichteten Welle 34 starr gekoppelt, deren
Enden in jeweils einem als Drehlager ausgebildeten Lager 36, 36', die in einem oberen
Bereich jeder der Grundplatten 14, 14' ausgebildet sind, mit fluchtenden, horizontalen
Lagerachsen 38, 38' drehbar gelagert ist. Die Seilscheiben 26 weisen an ihrem äußeren
Umfang jeweils eine umlaufende Rille 28 zur Aufnahme eines Hubseils auf, so dass im
betriebsbereiten Zustand zwei Hubseile von oben in bekannter Weise mehrfach in den
jeweiligen Scheibenkasten 24, 24' ein- und nach Umlauf um eine der Seilscheiben 26
nach oben aus dem Scheibenkasten 24, 24' austreten und derart den Seilzug bilden,
mittels dessen die Unterflasche 10 mit einer Oberflasche (nicht dargestellt) einen
Flaschenzug bildet und zur Ausführung einer Hebe- oder Senkbewegung durch eine Verstellung
des Hubseils verbunden ist.
[0018] Die Lastaufnahmevorrichtung umfasst ferner einen als Doppelhaken ausgeführten Lasthaken
30, an dem zwischen den Hakenspitzen ein nach oben gerichteter, im Wesentlichen zylindrischer
Lasthakenschaft 32 einstückig angeformt ist. Im betriebsbereiten Zustand ist der Lasthakenschaft
32 in bekannter Weise durch ein Durchgangsloch 22 der Traverse 18 der Aufhängeeinheit
12 geführt. Die Traverse 18 weist seitlich horizontal ausgerichtete Lagerbolzen 20,
20' auf. Die Aufhängeeinheit 12 umfasst ferner in einem den Scheibenkästen 24, 24'
abgewandten, unteren Bereich der Grundplatten 14, 14' erste Lager 40, 40' mit im Wesentlichen
horizontal angeordneten, fluchtenden Lagerachsen 42, 42'. Im betriebsbereiten Zustand
sind die Lagerbolzen 20, 20' der Traverse 18 in den ersten Lagern 40, 40' der Aufhängeeinheit
12 gelagert.
[0019] Das dem Lasthaken 30 abgewandte Ende des Lasthakenschafts 32 ist im betriebsbereiten
Zustand in bekannter Weise mit einer Hakenmutter versehen.
[0020] An einer Oberseite der Traverse 18 ist die Aufhängeeinheit 12 in bekannter Weise
mit einem als Wälzlager ausgebildeten zweiten Lager (nicht dargestellt) mit einer
im Wesentlichen vertikal angeordneten Drehachse 44 ausgestattet, um die der Lasthaken
30 mittels eines Axiallagers an einer Unterseite (nicht dargestellt) der Hakenmutter
im betriebsbereiten Zustand drehbar gelagert ist.
[0021] Weiterhin weist die Lastaufnahmevorrichtung eine Bremskupplung 46 mit zwei Kupplungsteilen
48, 50 auf (Fig. 3). Das erste Kupplungsteil 48 der beiden Kupplungsteile 48, 50 ist
im betriebsbereiten Zustand starr mit der Hakenmutter und damit auch starr mit dem
Lasthaken 30 verbunden und umfasst an einem dem Lasthakenschaft 32 abgewandten Ende
eine Mehrzahl von ersten, in Kreisringform ausgebildeten Anlageflächen 52. Die ersten
Anlageflächen 52 weisen einen durch eine geeignete Oberflächenbehandlung erhöhten
Gleit- und Haftreibungskoeffizienten auf.
[0022] Das zweite Kupplungsteil 50 der beiden Kupplungsteile 48, 50 umfasst eine Mehrzahl
von zweiten, in Kreisringform ausgebildeten Anlageflächen 54, die ebenfalls einen
durch eine geeignete Oberflächenbehandlung erhöhten Gleit- und Haftreibungskoeffizienten
aufweisen. Die ersten Anlageflächen 52 und die zweiten Anlageflächen 54 sind dazu
vorgesehen, zur kontrollierten Kopplung einer Drehbewegung des Lasthakens 30 relativ
zur Aufhängeeinheit 12 um die vertikale Drehachse 44 zumindest in einem Betriebszustand
zur gegenseitigen Anlage zu kommen. Die zwei Kupplungsteile 48, 50 sind an den ersten
und zweiten Anlageflächen 52, 54 relativ zueinander reibungsüberwindend bewegbar.
Dabei ist eine Bewegbarkeit der beiden Kupplungsteile 48, 50 von einer zwischen den
ersten Anlageflächen 52 und den zweiten Anlageflächen 54 senkrecht wirkenden Normalkraft
in Form einer Anpresskraft und einem Reibungskoeffizienten abhängig, der durch die
Gleit- und Haftreibungskoeffizienten der ersten Anlageflächen 52 und der zweiten Anlageflächen
54 bestimmt ist.
[0023] Zur Verstellung der Anpresskraft zwischen den relativ zueinander reibungsüberwindend
beweglichen Kupplungsteilen 48, 50 weist die Bremskupplung 46 eine Verstellvorrichtung
56 auf. Dadurch ist eine wirksame Bremsreibkraft zwischen den Kupplungsteilen 48,
50 einstellbar, wie im Folgenden erläutert wird.
[0024] Die Verstellvorrichtung 56 umfasst einen elektrischen Aktor 58 zur Verstellung der
relativen Position der Kupplungsteile 48, 50. Der elektrische Aktor 58 ist von einem
Elektromotor gebildet, der lösbar fest zwischen den Grundplatten 14, 14' befestigt
und dazu vorgesehen ist, bei einer Aktivierung ein zentrales, konzentrisch zur vertikalen
Drehachse 44 an einer Unterseite des Elektromotors angeordnetes und mit einem Innengewinde
versehenes Gewindeelement 60 in eine Drehung zu versetzen. An dem zweiten Kupplungsteil
50 ist an der dem Elektromotor zugewandten Oberseite ein zylindrischer Zapfen 62 angeformt,
der mit einem Außengewinde ausgestattet ist, das sich im betriebsbereiten Zustand
im formschlüssigen Eingriff mit dem korrespondierenden Innengewinde des Gewindeelements
60 befindet, so dass bei der Aktivierung des mit zwei Drehrichtungen ausgestatteten
Elektromotors eine Änderung einer relativen Position der ersten Anlageflächen 52 und
der zweiten Anlageflächen 54 und somit der beiden Kupplungsteile 48, 50 zueinander
in beide Richtungen ermöglicht ist. Durch eine nicht dargestellte Federbelastung zwischen
einer Oberseite des zweiten Kopplungsteils 50 und der Unterseite des Aktors 58 ist
eine unerwünschte Drehung des zweiten Kupplungsteils 50 um die vertikale Drehachse
44 bei Betätigung des Aktors 58 verhindert.
[0025] Das zweite Kupplungsteil 50 ist im betriebsbereiten Zustand mittels des Elektromotors
mit den Grundplatten 14, 14' und somit mit der Aufhängeeinheit 12 verbunden.
[0026] In einem ersten Betriebszustand, in dem die ersten Anlageflächen 52 und die zweiten
Anlageflächen 54 sich nicht in gegenseitiger Anlage befinden, sondern vielmehr beabstandet
sind, wie in der Fig. 3 dargestellt, ist die Kopplung der Drehbewegung des Lasthakens
30 relativ zur Aufhängeeinheit 12 freigegeben. In diesem ersten Betriebszustand, der
einer Freigabestellung der Verstellvorrichtung 56 entspricht, ist der Lasthaken 30
relativ zur Aufhängeeinheit 12 um die vertikale Drehachse 44 frei drehbar. Die Freigabestellung
ist vorteilhaft einsetzbar beim Anheben einer Last, um durch eine ausgleichende Drehbewegung
des Lasthakens 30 um die vertikale Drehachse 44 ein Auftreten hoher Scherkräfte zu
verhindern.
[0027] In einem weiteren, zweiten Betriebszustand, in dem die ersten Anlageflächen 52 und
die zweiten Anlageflächen 54 sich in gegenseitiger Anlage befinden und zwischen den
ersten Anlageflächen 52 und den zweiten Anlageflächen 54 eine vorgegebene maximale
Anpresskraft wirkt, ist die Drehbewegung des Lasthakens 30 relativ zur Aufhängeeinheit
12 durch eine vorgegebene Bremsreibkraft gebremst. Dieser zweite Betriebszustand entspricht
einer Haltestellung der Verstellvorrichtung 56, in der die Drehbewegung des Lasthakens
30 um die vertikale Drehachse 44 mit einer vorgegebenen maximalen Bremsreibkraft gebremst
ist. Die Haltestellung ist vorteilhaft einsetzbar bei einem Positionieren einer Last,
wenn eine mechanische Kopplung zwischen Lasthaken 30 und Aufhängeeinheit 12 gewünscht
ist, die als eine starre Verbindung wirksam ist.
[0028] Mittels des elektrischen Aktors 58 ist die Verstellvorrichtung 56 zwischen der Freigabestellung
und der Haltestellung reversibel verbringbar. Des Weiteren sind durch Betätigung des
Aktors 58 und somit der Verstellvorrichtung 56 auch beliebige Zwischenwerte für die
Bremsreibkraft zwischen einer Bremsreibkraft nahe Null in der Freigabestellung der
Verstellvorrichtung 56 und der maximalen Bremsreibkraft in der Haltestellung der Verstellvorrichtung
56 einstellbar.
[0029] Dadurch, dass die Bremskupplung 46 weitgehend mit ihren Hauptteilen in einem von
den beabstandeten Grundplatten 14, 14' der Aufhängeeinheit 12 gebildeten Schutzraum
16 angeordnet ist, kann ein mechanischer Schutz für die Bremskupplung 46 bereitgestellt
werden.
[0030] Liste der Bezugszeichen
- 10
- Unterflasche
- 12
- Aufhängeeinheit
- 14
- Grundplatte
- 16
- Schutzraum
- 18
- Traverse
- 20
- Lagerbolzen (Traverse)
- 22
- Durchgangsloch
- 24
- Scheibenkasten
- 26
- Seilscheibe
- 28
- Rille
- 30
- Lasthaken
- 32
- Lasthakenschaft
- 34
- Welle
- 36
- Lager (oberes Dreh-)
- 38
- Lagerachse (oben)
- 40
- Lager (unten)
- 42
- Lagerachse (unten)
- 44
- vertikale Drehachse
- 46
- Bremskupplung
- 48
- erstes Kupplungsteil
- 50
- zweites Kupplungsteil
- 52
- erste Anlageflächen
- 54
- zweite Anlageflächen
- 56
- Verstellvorrichtung
- 58
- Aktor
- 60
- Gewindeelement
- 62
- Zapfen
1. Lastaufnahmevorrichtung, insbesondere Unterflasche (10) für ein Hebezeug, und insbesondere
zur Verwendung mit zumindest einem Seilzug, umfassend:
- einen Lasthaken (30),
- eine Traverse (18),
- eine Aufhängeeinheit (12) zur Aufhängung der Lastaufnahmevorrichtung an zumindest
einen Seilzug,
wobei die Aufhängeeinheit (12) erste Lager (40) mit im Wesentlichen horizontal angeordneter
Lagerachse (42) zur Aufnahme der Traverse (18) aufweist,
und wobei die Aufhängeeinheit (12) ein zweites Lager mit einer im Wesentlichen vertikal
angeordneten Drehachse (44) aufweist, um die der Lasthaken (30) in einem betriebsbereiten
Zustand drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch
eine Bremskupplung (46) mit zumindest zwei Kupplungsteilen (48, 50), die jeweils mindestens
eine Anlagefläche (52, 54) umfassen, wobei die Anlageflächen (52, 54) in zumindest
einem Betriebszustand zur gegenseitigen Anlage kommen und die zwei Kupplungsteile
(48, 50) an den Anlageflächen (52, 54) relativ zueinander reibungsüberwindend bewegbar
sind, wobei das erste der beiden Kupplungsteile (48) mit dem Lasthaken (30) und das
zweite der beiden Kupplungsteile (50) mit der Aufhängeeinheit (12) verbunden ist,
zur kontrollierten Kopplung einer Drehbewegung des Lasthakens (30) relativ zur Aufhängeeinheit
(12) um die vertikale Drehachse (44).
2. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskupplung (46) zumindest eine Verstellvorrichtung (56) zur Verstellung einer
Anpresskraft zwischen den relativ zueinander reibungsüberwindend beweglichen Kupplungsteilen
(48, 50) aufweist, mittels der eine wirksame Bremsreibkraft zwischen den Kupplungsteilen
(48, 50) einstellbar ist.
3. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (56) zumindest zwischen einer Freigabestellung, in der die
Drehbewegung des Lasthakens (30) relativ zur Aufhängeeinheit (12) freigegeben ist,
und einer Haltestellung, bei der die Drehbewegung des Lasthakens (30) relativ zur
Aufhängeeinheit (12) durch eine vorgegebene Bremsreibkraft gebremst ist, verbringbar
ist.
4. Lastaufnahmevorrichtung zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (56) einen elektrischen Aktor (58) zur Verstellung der relativen
Position der Kupplungsteile (48, 50) zueinander umfasst.
5. Lastaufnahmevorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbringung der Verstellvorrichtung (56) zwischen der Haltestellung und der Freigabestellung
mittels des elektrischen Aktors (58) betätigbar ist.
6. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die relativ zueinander reibungsüberwindend beweglichen Kupplungsteile (48, 50) eine
Mehrzahl von Anlageflächen (52, 54) aufweisen, die dazu vorgesehen sind, in dem zumindest
einen Betriebszustand zur gegenseitigen Anlage zu gelangen.
7. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskupplung (46) zumindest teilweise in einem von der Aufhängeeinheit (12)
gebildeten Schutzraum (16) angeordnet ist.
8. Flaschenzug, insbesondere zur Verwendung an einem Kran, mit zumindest einer Lastaufnahmevorrichtung
nach einem der vorhergehenden Ansprüche.