(57)【要約】【解決手段】本発明は概して、高強度繊維ロープと共に動作するロープドライブ、例えばクレーンホイスト、ブーム調整装置、トロリー走行装置に関連する。特に、本発明は、かかる繊維ロープドライブ用のホイストドラムであって、繊維ロープを巻き上げるためのドラム本体と、ドラム本体を包囲するガードプレートと、ホイストドラムにロープ端を固定するためのロープ端固定装置と、を有するホイストドラムに関連する。本発明によれば、ホイストドラム用ロープ端固定装置は、２個のストランド誘導路を備える。ストランド誘導路は互いに隣接して配置され、ロープ折返部に至り、各ロープストランドが２個のストランド誘導路に置かれるよう、ロープ折返部においてロープ端を方向転換して折り返すことができる。ホイストドラム用ロープ端固定装置はさらに、ストランド誘導路に関連づけられ、少なくとも、ロープ折返部で折り返されたロープストランドを、そのロープストランドに関連づけられたストランド誘導路内でクランプするためのクランプ装置を備える。
2018529603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維ロープドライブ用のホイストドラムであって、
繊維ロープ（８）を巻き上げるためのドラムジャケット本体（２）と、
前記ドラムジャケット本体（２）を包囲する複数のガイドプレート（３）と、
前記ホイストドラムにロープ端（７）を固定するためのロープ端固定装置（９）と、を有し、
前記ロープ端固定装置（９）は２個のストランド誘導路（１３、１４）を有し、前記ロープ誘導路は互いに隣接して配置され、ロープ折返部（１５）に至り、各ロープストランド（１１、１２）が前記ロープ誘導路（１３、１４）に置かれるように、前記ロープ折返部（１５）において前記ロープ端（７）を方向転換して折り返すことができ、
前記ロープ端固定装置はさらに、前記ストランド誘導路（１３、１４）に関連づけられ、少なくとも前記折り返されたロープストランド（１２）を、前記折り返されたロープストランド（１２）に関連づけられた前記ストランド誘導路（１４）内でクランプするためのクランプ装置（２５）を有することを特徴とするホイストドラム。
【請求項２】
前記クランプ装置（２６）は、ロープ牽引方向（２７）において互いに離間し、前記ロープ誘導路（１３、１４）上に延伸し、前記ロープ誘導路（１３、１４）に対する予負荷力によって張力が掛けられる前記クランプジョー（１８）を複数個、好ましくは３個から１０個有する、請求項１に記載のホイストドラム。
【請求項３】
前記クランプ装置（２６）は、前記ロープストランド（１１、１２）が互いに押しつけられるとともに、前記ストランド誘導路（１３、１４）の壁に押しつけられるように設計されたロープ接触輪郭を有する、請求項１または２に記載のホイストドラム。
【請求項４】
前記ストランド誘導路（１３、１４）は、互いに合流して断面が略Ｕ字形の共通の槽形路底部（２０）を有し、
前記クランプ装置（２６）のロープ接触輪郭は略Ｕ字形の共通の槽形クランプジョー上部を有し、
前記路底部（２０）と前記クランプジョー上部の少なくとも一方の横方向境界側面の間の、前記路底部（２０）と前記クランプジョー上部の少なくとも一方の幅（Ｂ）は、無負荷の変形していないロープ（８）のロープ径の２倍以下であり、
前記路底部（２０）と前記クランプジョー上部との間の前記ロープ誘導路の高さ（Ｈ）は、変形していない無負荷のロープ（８）のロープ径未満である、請求項１から３のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項５】
前記ロープ誘導路（１３、１４）に収納された前記ロープストランド（１１、１２）が、別々にクランプされることを可能すること、異なるクランプ力によって作用されることを可能にすること、互いに離間することの、少なくとも１つをなすように、前記ロープ誘導路（１３、１４）は少なくとも互いに独立しているか離間している、請求項１または２に記載のホイストドラム。
【請求項６】
前記ロープ折返部（１５）は、前記ホイストドラム（１）の固定位置に設けられた剛性折返ポスト（１６）の形で構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項７】
カラー（１７）が前記折返ポスト（１６）に関連づけられるとともに前記折返ポスト（１６）で折り返される前記ロープ（８）をカバーし、
前記カラー（１７）は、前記折返ポスト（１６）の長手方向に有利に調整可能であり、特に前記折返ポスト（１６）で折り返されるロープ（８）をクランプするのに予負荷可能に構成される、請求項６に記載のホイストドラム。
【請求項８】
前記ロープ折返部（１５）は、ロープ牽引方向（２７）において固定位置にあるクランプブロック（２３）を有し、ロープ牽引の下で自己クランプするロープクランプロック（２１）と、
前記ロープ牽引方向（２７）において移動可能に支持され、ロープ牽引の下で前記クランプブロック（２３）に対して移動可能である折返ブロック（２２）を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項９】
前記クランプブロック（２３）は、前記折返ブロック（２２）を少なくとも部分的に収納する着脱可能な収納ポケットを有する、請求項８に記載のホイストドラム。
【請求項１０】
前記折返ブロック（２２）は、対向して配置される側面に設けられる複数のロープ接触面を有し、
前記クランプブロック（２３）は、前記折返ブロック（２２）と前記クランプブロック（２３）との間に前記折返ブロック（２２）で折り返されるロープのための間隙状ロープ通路が形成されるよう、前記折返ブロック（２２）を取り囲み、前記折返ブロック（２２）の前記ロープ接触面に対向して設けられる複数のロープクランプ輪郭（２４）を有する、請求項８または９に記載のホイストドラム。
【請求項１１】
前記クランプブロック（２３）の前記ロープクランプ輪郭（２４）と前記折返ブロック（２２）の前記ロープ接触面の少なくとも一方は、前記ロープ牽引方向（２７）に傾斜し、特にくさび形と漏斗形の少なくとも一方の形に傾斜している、請求項１０に記載のホイストドラム。
【請求項１２】
前記クランプブロック（２３）の前記ロープクランプ輪郭（２４）と前記折返ブロック（２２）の前記ロープ接触面の少なくとも一方は、２×３°から２×２０°、好ましくは２×５°から２×１５°の範囲のくさび角を有する、請求項１１に記載のホイストドラム。
【請求項１３】
前記クランプ装置（２６）は、前記２本のロープストランド（１１、１２）が異なるクランプ力によって作用されることを可能にするように構成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項１４】
前記クランプ装置（２６）はクランプジョー（１８）を有しており、前記クランプジョーは前記ロープストランド（１１、１２）に関連づけられ、さらに予負荷手段（２５ｕ、２５ｏ）を有しており、前記予負荷手段は別々に前記ロープストランド（１１、１２）に関連づけられており、様々な量で予負荷を掛けることができ、その結果、異なる前記ロープストランド（１１、１２）に関連づけられた前記予負荷手段（２５ｕ、２５ｏ）の様々な量の予負荷により、様々なクランプ力を前記異なるロープストランド（１１、１２）に設定可能にする、請求項１３に記載のホイストドラム。
【請求項１５】
前記ロープ誘導路（１３、１４）と前記クランプ装置（２６）のクランプジョー（１８）の少なくとも一方は、各ロープストランド（１１、１２）に対して互いに異なるような個別の輪郭を有し、
関連づけられた前記ロープ誘導路（１３）と前記クランプジョー（１８）との間に画定される一方のロープストランド（１１）のロープ通過路は、関連づけられたロープ誘導路（１４）とクランプジョー（１８）との間に画定される他方のロープストランド（１２）のロープ誘導路よりも少なくとも高い、幅が広い、大きな断面積を有する、のいずれかである、請求項１３または１４に記載のホイストドラム。
【請求項１６】
前記ロープ端固定装置（９）は、前記ガードプレート（３）のうちの１つの外側に設けられている、請求項１から１５のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項１７】
前記クランプ装置（２６）と前記ロープ折返部（１５）とを含む前記ロープ端固定装置（９）は、前記ガイドプレート（３）のうちの１つにユニットとして取り付け可能な組み立て済み部品を形成する、請求項１から１６のいずれか１項に記載のホイストドラム。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載されたとおりに構成されたホイストドラム（１）と、可塑性繊維からなる繊維ロープ（８）とを有する繊維ロープドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、高強度繊維ロープと共に動作するロープドライブ、例えばクレーンホイスト、ブーム調整装置、トロリー走行装置に関連する。特に、本発明は、かかる繊維ロープドライブ用のホイストドラムであって、繊維ロープを巻き上げるためのドラム本体と、ドラム本体を包囲するガードプレートと、ホイストドラムにロープ端を固定するためのロープ端固定装置と、を有するホイストドラムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
以前から、つり上げ技術、特にクレーンにおいて、在来の重いスチールワイヤーロープを、アラミド繊維（ヘキサメチルホスホルアミド（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｅ：ＨＭＰＡ））、アラミド繊維と炭素繊維との混合物、高分子量ポリエチレン（Ｈｉｇｈ−Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＨＭＰＥ）繊維、もしくはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−２，６−ｂｅｎｚｏｂｉｓｏｘａｚｏｌｅ）：ＰＢＯ）繊維などの高強度合成繊維からなる高強度繊維ロープ、または少なくともかかる繊維を含む高強度繊維ロープに置き換える試みがなされてきた。有効搭載量に対して考慮すべきロープ自体の重量が小さくなるので、スチールワイヤーロープよりも軽量化した分、有効搭載量すなわち許容つり上げ荷重を大きくすることができる。特に、つり上げ高さが大きいクレーン、またはリーブ数が多い滑車装置を用いたブームもしくはマスト調整装置では、相当量のロープ長とそれに伴うロープ重量が生じるため、高強度繊維ロープにより可能となる減量は非常に有利である。繊維ロープ自体の重量の利点に加えて、繊維ロープを使用すると他の部品の軽量化も可能になるというさらなる事実も存在する。例えば、繊維ロープの張力調整に必要な吊荷フックの重量が減るため、吊荷フックを軽量化できる。また、繊維ロープの優れた可撓性により、曲げ半径を小さくすることができ、ひいてはクレーンの綱車または滑車を小さくすることができる。これは、特にクレーンブームの分野においてさらなる軽量化につながるため、クレーンの到達距離が長くなるとともに、負荷トルクを大幅に増加できる。
【０００３】
上述した重量の利点に加え、繊維ロープドライブは、製品寿命が非常に長いこと、取り扱いが容易であること、可撓性が優れているとともにロープ潤滑が不要であること、を特徴とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、高強度繊維ロープが抱えるいくつかの問題は、スチールワイヤーロープから繊維ロープへの単純な置き換えを、より難しくしている。ロープ端をホイストドラムに固定することは、ここで重要なポイントである。スチールワイヤーロープでは、ロープ端の固定は通常クランプジョーを用いて行われる。クランプジョーはガードプレートの外側に設けられており、ガードプレートの開口部を通じて外側に誘導されたロープ端をクランプする。図１２は、通常の構成のスチールワイヤーロープ端の固定を示しており、スチールワイヤーロープはガードプレートの外側に沿ってアーチ状に導かれ、ガードプレートの外側で互いに独立して離間する複数のクランプジョーを用いて（図中では５個のクランプジョーを用いて）きつくクランプされている。前記クランプジョーへのケーブルの引き込みを抑制するために、ホイストドラム上で通常少なくとも３個の安全ウィンチを使用し、ここに生じた巻付け摩擦によってクランプジョー領域へのケーブルの引き込みを抑制する。
【０００５】
図１２に示したこの種のロープ端固定は、スチールワイヤーロープのロープ端の緩みに対して十分な安全性を提供する。ほとんどの場合、ロープの緩みに対して求められる安全性は、法律や、ＤＮＶなどの船級協会によって規定されている。
【０００６】
しかし、スチールワイヤーロープに用いられるような前記の類いの固定は、高強度繊維ロープに対して不十分かつ問題があった。その理由のひとつは、高強度繊維ロープに対して摩擦値がきわめて小さいことである。スチールワイヤーロープとスチールドラムとの間の摩擦値は約０．１μに達するのに対して、高強度繊維ロープについては摩擦値は約０．０５μに過ぎない。これは、巻付け摩擦によって同じ保持力を得るには、同じ引張力の高強度繊維ロープに対して少なくとも７個の安全ウィンチが必要だということを意味する。さらにガードプレート上の固定も、摩擦値が０．０５μと小さいため、変更が必要となる。しかしながら、クランプ力を増強することは容易でない。使用されるスチールワイヤーロープの横剛性は繊維ロープの横剛性よりもかなり高いので、繊維ロープに対するクランプ力はより重大な意味を持ち、比較的厳しく制限しなければならないからである。
【０００７】
そのため、横変形によって高強度繊維ロープが損傷しないよう、ロープクランプを完全に省略することがＷＯ２０１２／１００９３９Ａ１にて提案されている。ロープ端は確かにガードプレートの外側のクランプジョーによる既知のスチールワイヤーロープ端固定を用いて保持されている。しかし当該クランプジョーについては、クランプジョーとして機能するのではなく、繊維ロープの誘導路を画定するだけであり、したがって繊維ロープは横方向にクランプされることなくジョーの下を通ることができる。ＷＯ２０１２／１００９３９Ａ１におけるロープ端固定は、ロープ端に組み継がれ、ガードプレートの外側の剛性保持ポストに掛けられるロープアイによって実現する。
【０００８】
これによって、高強度繊維ロープを横方向に押しつぶすことの問題は、確かに緩和される。一方、シンブルを用いて任意に補強することができる端部を組み継ぎしたロープアイは、前記ロープを引き込む際に妨げとなる。ロープをリービング滑車とロープ滑車に通せるようにするために、ロープには、滑らかで組み継ぎされていない端部が少なくとも１つ必要である。組み継ぎのロープアイでロープをドラムジャケットからホイストドラムのガードプレートを通してガードプレートの外側に至るように導くことは実際には不可能であり、前記ロープアイまで紐通しした後でロープ端を組み継ぐべきでないときは、上記目的のために、ガードプレートの強度を極端に下げる可能性のある過大なガードプレート孔が必要となるが、実際問題としてそれはほぼ不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本発明の根本的な目的は、先行技術の欠点を回避するとともにホイストドラムを有利に発展させる改良型の繊維ロープドライブおよびホイストドラムを提供することである。特に、低い摩擦係数、横方向の耐圧性の制限、およびロープリービングにおけるロープ滑車およびホイストドラムへのロープの抜き差しを損なわない可撓性、という高強度繊維ロープの特別な特徴を考慮した、高強度繊維ロープをホイストドラムに固定する改良型のロープ端固定が、実現されるであろう。
【００１０】
本発明によると、言及された目的は請求項１に係るホイストドラムと、請求項１８に係る繊維ロープドライブと、によって実現する。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。
【００１１】
したがって、自在に移動するロープガイドによってロープ端を固定するために利用可能なロープ距離を伸ばし、ホイストドラムに固定されたロープ折返部でロープを折り返すことによって保持効果を大幅に高めることを提案する。本発明によれば、ホイストドラム用ロープ端固定装置は、２個のストランド誘導路を備える。ストランド誘導路は互いに隣接して配置され、ロープ折返部に至り、各ロープストランドが２個のストランド誘導路に置かれるよう、ロープ折返部においてロープ端を方向転換して折り返すことができる。ホイストドラム用ロープ端固定装置はさらに、ストランド誘導路に関連づけられ、少なくとも、ロープ折返部で折り返されたロープストランドを、そのロープストランドに関連づけられたストランド誘導路内でクランプするためのクランプ装置を備える。ロープ折返部でロープをＵ字形に折り返すことにより、高いロープ保持力がロープ折返部で生成されて得られる。これによって、互いに隣接して配置されるロープ誘導路と、折り返されたロープ端セクションのクランプとにより、ロープアイのような比較的鋭角な巻付けが得られる。この巻付けは、ロープアイをポストに掛ける場合と同様であるが、実際に組み継ぎのロープアイを用いる必要がない。ロープ折返手段において得られるロープ保持力により、クランプすることによって得るべき力は大幅に減少するため、より小さなクランプ力で作動できる。
【００１２】
本発明の有利なさらなる発展において、前記クランプ装置は、折り返されたロープ端セクションをクランプするように構成できるだけでなく、ロープ折返部に向かうロープセクションをクランプするように構成することもできる。これによって、ドラム本体からのロープストランドと、ロープ端に至る折り返されたロープストランドの両方を、互いに隣接して配置される前記ストランド誘導路にクランプできる。この結果、クランプに必要な空間を大きく取ることなく、クランプされるロープ長を大幅に延長することができる。ロープ折返部に向かうロープストランドと、ロープ折返部から離れる折り返されたロープストランドとを、共通のクランプジョーによって有利にクランプしてもよい。クランプジョーは、互いに隣接して配置される２本のロープストランド周辺をカバーするか、または２本のロープストランド周辺と係合することができるとともに、当該２本のロープストランドを一緒にクランプすることができる。
【００１３】
ここで、クランプの効果を奏するクランプ装置のロープ接触輪郭は、互いに隣接して配置されるロープストランドの両方をクランプまたは互いに押しつけ、さらにホイストドラムにおけるストランド誘導路の壁にクランプまたは押しつけるよう、有利に設計されている。滑落に対する安全性は、巻付けによって反対方向に延伸するロープセクションを互いに押しつけることにより、さらに向上することができる。互いに押しつけられたロープの部分は、前述のロープ折返部で折り返されるので、ロープのあらゆる動きに対して２箇所のロープの部分は互いに逆向き、すなわち反対方向に移動しようとするが、そうするには、互いに押しつけられた当該ロープ部の付着摩擦を克服しなければならない。互いに押しつけられたロープの部分にロープ繊維の微少な密着が生じ、滑落に対する抵抗がさらに高まるので、この付着摩擦は繊維ロープを用いる場合に特に有用である。
【００１４】
ロープ折返部に向かうロープセクションとロープ折返部から離れるロープセクションをロープ誘導路の壁にクランプするだけでなく、ロープセクションを互いにクランプするために、ロープ誘導路と、その上に延伸する少なくとも１個のクランプ留金、好ましくは複数個のクランプ留金によって２本のロープストランドに対して共通の通過孔を画定することができ、通過孔は断面視で、平坦につぶれていることが好ましく、特に、少なくとも略長円形である。互いに隣接して配置され、前記ロープ折返部に至るストランド誘導路は特に、互いに合流してもよいし、断面が略Ｕ字形の共通の槽形路底部を有していてもよい。槽形路底部は、中央が完全に平坦でパーティションウェブを一切持たなくてもよいし、ロープ断面への密着を高めるこぶ状の底部を任意で中央に有していてもよい。その代替として、または付加的に、ストランド誘導路に関連づけられたクランプ手段のロープ接触輪郭は、２本のストランドを収納する共通の槽形状を有することができ、特に断面が平坦につぶれたクランプ留金上部の形状を有し、少なくとも略Ｕ字形であり、同様に、ロープの輪郭に密着する軽微なこぶ状の輪郭の隆起を任意で中央部に有していてもよい。
【００１５】
互いに隣接して配置されるロープストランドを互いに十分に押しつけるために、ロープ長手方向と交差する、路底部やクランプ留金上部の横方向境界側面間の範囲に対応する前記路底部やクランプ留金上部の幅は、クランプされていない無負荷ロープのロープ径の２倍よりも小さく、特に、若干小さくてもよいし、さらに任意で、クランプされていない無負荷ロープのロープ径の２倍と等しくてもよい。その代替として、または付加的に、路底部とクランプ留金上部とで画定されるロープ経路の開口の高さは、単に、クランプされていない無負荷のロープのロープ径以下でもよい。ホイストドラム壁に対するクランプと、ロープストランド同士のクランプの比は、２本のロープストランドの経路の開口の高さと幅の相互作用で制御することができる。例えば、前記経路の開口の高さをロープ径よりも小さくした場合、ホイストドラム壁へのロープストランドの押しつけと、これに伴うロープストランドの断面変形が起こり、続いてロープ径の２倍に対応する経路幅によりロープストランド同士が押しつけられることになる。反対に、ロープ径の２倍よりやや小さい経路幅では、前記経路幅方向の断面変形が起こり、続いてここで鉛直方向にロープがクランプされることになるので、ロープ径に対応する高さで十分クランプすることができる。
【００１６】
ロープストランド同士を互いにクランプする、かかる共通のロープストランドクランプの代わりに、ロープ折返手段に向かうロープストランドとロープ折返手段から離れるロープストランドとを、各ロープストランドに対して設置することのできる任意に独立したクランプジョーを用いて個別にクランプしてもよい。これによって、特に、個々のロープストランドに対して別々にクランプ力を設定可能になる。このことは以下で説明するように、ロープ折返部の構成に関連して特に有利である。
【００１７】
固定されるロープ端を折り返す前記ロープ折返部は、一般的に種々の設計が可能である。本発明の有利な実施形態によれば、前記ロープ折返部は、ホイストドラムに対して強固にまたは不変位に固定され、折り返されるロープ端用の強固な折返ポイントを形成するポスト、ピン、または切株形の突起を備えていてもよい。巻付角に応じた巻付摩擦を生じるように、ロープを前記ポストまたはピンに巻き付けることができる。
【００１８】
前記折返ピンがロープ誘導路内のロープストランドの牽引方向に配置されるとともに、ピンまたはポストによってもたらされるロープ保持力が実質的にロープ誘導路の長手方向においてロープストランドを保持するのみであってロープ誘導路からロープストランドを横方向に引き出すことがように、互いに隣接して配置される２個のロープ誘導路が終端する領域または２個のロープ誘導路が至る領域に、前記折返ピンを有利に設置することができる。
【００１９】
前記固定ポストは、ホイストドラム、特にそのガードプレートに強固に固定された独立した部品を形成することができる。または固定ポストは、ホイストドラムの構造部と同じ素材で、特にガードプレートの外側に一体的に形成することもできる。
【００２０】
前記固定ポストは、少なくとも牽引側が湾曲した断面を有し、特に略円筒状であってもよく、固定ポストの直径は少なくともロープ径と一致させることができ、ロープ径の１．５倍から５倍の範囲に収まることが好ましい。この結果、小型の構成と繊維ロープの大きすぎない屈曲とのより望ましい折衷案を実現することができる。
【００２１】
前記固定ポストに対する繊維ロープの好ましい巻付角は約１８０°から、特に１７０°から２００°の範囲である。しかしながら、任意で、１．５巻き、すなわち約５４０°の巻付角を提供することが可能であり、これによって固定ポストにおける保持力を大幅に増大させることができる。しかしクランプジョー全体にも保持力を一様に分配するという意味では、反巻きのみ、すなわち約１８０°の巻付角が有利である。
【００２２】
かかる固定折返ポストの代替物または付加物として、繊維ロープがロープ折返部自体にクランプされるよう、前記ロープ折返部そのものをクランプとして構成することができる。
【００２３】
そのため、例えば、調整可能なクランプディスク、特にポストの長手方向に引き下げ可能または押し下げ可能なクランプディスクを前記固定ポストに設けることができ、このクランプディスクによって、ポストの周囲に誘導されたロープをホイストドラム壁に対してクランプ可能である。
【００２４】
本発明の有利なさらなる発展において、ロープ折返部におけるクランプは、ロープ折返部をロープクランプロックのように形成することによっても実現することができる。そのようなロープクランプロックは、ロープの牽引によって折返ブロック、したがってロープがクランプ輪郭内に引き込まれるように傾斜ロープガイドに変位可能に設けられた、移動可能または変位可能に支持されるロープ折返ブロックを有利に備えていてもよい。前記折返ブロックや、折返ブロックを収納する誘導輪郭は、くさび形や漏斗形の有利な形にすることができるが、折返ブロックから出て行くロープの向きに傾斜するような輪郭にすることもできる。
【００２５】
本発明の有利なさらなる発展において、前記折返ブロックや、折返ブロックを包囲するロープ誘導輪郭は、くさび角が２×３°から２×２０°、好ましくは２×５°から２×１０°の範囲である傾斜を有してもよい。この結果、繊維ロープを過剰に強く押しつぶすことなく高いクランプ摩擦が実現する。
【００２６】
折返ブロックと、折返ブロックを取り囲むロープ誘導輪郭は、ロープ径の少なくとも２倍、好ましくは５倍かそれ以上に対応する長さにわたって有利に互いに一致してもよい。繊維ロープを過剰に押しつぶすことは、そのような比較的長いクランプ輪郭の対によって回避することができる。
【００２７】
本発明のさらなる発展において、繊維ロープは、巻付角が約１８０°、好ましくは１８０°から２２０°であるクランプくさびとして振る舞う前記折返ブロックに巻かれるので、繊維ロープは、折返ブロックの対向して設けられる各側面において、そこに設けられた各ロープ誘導輪郭に対してクランプされ、その際ロープの牽引により、漏斗形に傾斜したロープ誘導輪郭内へと折返ブロックが引き込まれる。
【００２８】
本発明の有利なさらなる発展において、少なくとも前記折返ブロックと、折返ブロックを包囲するロープ誘導輪郭とを含む前記ロープクランプロックは、後でホイストドラム、特にガードプレートに固定することのできる独立した組み立て済み部品を形成してもよく、ロープ端固定装置全体を組み立て済み部品としてホイストドラム、特にガードプレートに取り付けたり後付けしたりできるよう、この組み立て済み部品はロープクランプロックに向かうロープ誘導路やロープ誘導路に関連づけられたクランプジョーを有利に備えることができる。その代わりに、ロープクランプロックやクランプジョーの前記部品を、互いに独立した部品として形成して別々に取り付けることも同様に可能である。
【００２９】
前記ロープクランプロックのクランプ効果を補助するために、ロープロックに向かうロープストランドと、ロープロックから離れるロープストランドとを、異なる強さで有利にクランプしてもよく、折り返されてロープ端へと向かうロープセクションを、特に、ドラム本体からのロープストランドよりも強い力でクランプ可能にすることができる。ロープクランプロックに向かうロープストランドとロープクランプブロックから離れるロープストランドとを異なる力でクランプすることによって、ロープクランプロックが完全にその機能を発揮可能であることと、クランプジョー全体に保持力を一様に分配するという意味でロープクランプロックのロープ保持効果が考慮されることが確実になる。
【００３０】
例えば、ロープクランプロックに向かうとともにドラム本体から来るストランドをまたぐクランプジョーを本質的にロープガイドとしてのみ機能させるためには、このロープストランドを全くクランプできない、または軽くクランプできるのみである。この場合、折り返されたロープセクションだけを、対応するクランプジョーでクランプして保持する。
【００３１】
ただし、折り返されたロープストランドにおけるクランプ効果がロープロックに向かうロープストランドにおけるクランプ効果を上回るようにクランプ装置を有利に構成可能であるようにロープクランプロックが形成されている場合、両方のロープストランド、すなわちドラム本体から来てロープクランプロックに向かうロープストランドと、折り返されたロープストランドとをクランプすることができる。そのようなクランプ力の異なる設定は、例えば、クランプジョーを固定するクランプねじを締め付けるトルクを様々に設定することで実現することができる。その代替として、または付加的に、止め具または接合部まで締め込んでクランプジョーを設け、これによってクランプジョーは常に同じクランプ位置を取る一方で、クランプジョーによって画定されるロープストランドの通過孔に対して異なる寸法を持つようにできる。折り返されたロープストランドに関連づけられたクランプ輪郭は、特に、ドラム本体から来てロープロックに向かうロープストランドに関連づけられたクランプ輪郭よりも小さいロープ経路断面を画定するようにできる。ロープストランドを異なる強さでホイストドラム壁に押しつけるよう、ロープロックに向かうロープストランドに関連づけられたクランプジョーのロープ接触セクションの高さを、折り返されたロープストランドに関連づけられたクランプジョーのロープ接触セクションの高さよりも、例えば高くしてもよい。
【００３２】
前記異なる強さによるロープストランドのクランプは、特に前記ドラムロックと併用することで有利になるが、剛性折返ポストを用いる前記実施形態でも一般的に使用することができる。異なる強さによるクランプは、ロープストランドをホイストドラム壁に対して押しつけてクランプするだけでなくロープストランド同士を互いに押しつける前記実施形態と組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
以下では、有利な実施形態および関連のある図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図面に示すものは以下のとおりである。
【図１】ガードプレートの外側に設けられたロープ固定装置およびロープ固定装置に固定された繊維ロープが図示された、本発明の有利な実施形態による繊維ロープドライブのホイストドラムの斜視図である。
【図２】図１のホイストドラムの概略斜視側面図であり、ロープストランドを互いに押しつけることを可能にするため互いに合流する本実施形態のロープ誘導路が見えるように、ロープを省略したロープ固定装置を図示する。
【図３】先行図面のホイストドラムの概略斜視図であり、ガードプレートに繊維ロープを通す工程を図示する。
【図４】先行図面のホイストドラムの概略斜視図であり、ドラム側からガードプレートにロープを通す工程を図示する。
【図５】先行図面のホイストドラムの概略斜視図であり、ロープ誘導路に導かれてから折返ポストで折り返された後の繊維ロープをクランプジョーが外されている状態で図示する。
【図６】先行図面のホイストドラムの概略斜視図であり、第１のクランプジョーを取り付けた後のロープ固定装置を図示する。
【図７】先行図面のホイストドラムの概略斜視図であり、３個のクランプジョーを取り付けた後のロープ固定装置を図示する。
【図８】図７のように完成した状態の、ホイストドラムのガードプレートの外側およびガードプレートに固定されたロープ固定装置の正面側平面図である。
【図９】先行図面に記載された剛性折返ポストの代わりに、折り返された繊維ロープがクランプされるロープクランプロックとクランプジョーとを備えたロープ固定装置を備える、本発明の別の実施形態による繊維ロープドライブのホイストドラムの、ガードプレートの外側の、正面側平面図である。
【図１０】図９のロープ固定装置とそのロープクランプロックの部分拡大正面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿った複数のクランプジョーのうちの１つの断面であり、異なるロープストランドに対して異なるレベルのクランプ力を実現する、クランプジョーのロープ接触セクションの異なる輪郭を図示する。
【図１２】先行技術にかかるホイストドラムの、ガードプレートの外側の正面側平面図であり、従来のスチールワイヤーロープのロープ固定を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
各図に図示したホイストドラム１はそれぞれ、概して、円筒形のドラムジャケット本体２を備えている。ドラムジャケット本体２の両軸端には、概して、ドラム長軸に対して垂直に延在してドラムジャケット表面から径方向外側に突出し、ドラムジャケットよりも大きな直径を有するガードプレート３がそれぞれ接続する。
【００３５】
図示したホイストドラム１は、この点で特に、旋回タワークレーンまたは伸縮式移動クレーンのようなクレーンのホイスト装置、またはブームマスト調整装置に使用可能であるが、その他のホイストウィンチにも用いることができる。
【００３６】
前記ガードプレート３は様々な方法でドラムジャケット本体２に接続できる。例えば、一体型製造も有利と考えられるが、ガードプレート３を後でドラムジャケット本体２に連結可能であってもよい。例えば図１に図示するように、ガードプレート３を、ドラムジャケット本体２の前面側に置くことができ、さらにボルト５の形の固定手段によって固定することができる。
【００３７】
ドラムジャケット本体２は、ドラムジャケット本体２の全体にわたって延在可能なロープ溝６を有する溝切り４を備えていてもよい。
【００３８】
ドラムジャケット本体２に巻かれるロープ８のロープ端７をホイストドラム１に固定するために、ロープ８のロープ端７をいずれかのガードプレート３を通してそのガードプレート３の外側に導き、ロープ固定装置９を用いて当該ガードプレート３に固定してもよい。図３と図４に図示するように、ガードプレート３はロープ導出口１０をガードプレート３の切り欠きの形、特に通過孔の形で、ドラムジャケット本体２に隣接するセクションに有していてもよい。
【００３９】
ガードプレート３の外側に設けられて固定されるロープ固定装置９は、ガードプレート３とは別体の組み立て済み部品を構成し、全体をガードプレートの外側に設けられるようにしてもよい。あるいは、ロープ固定装置９の後述する部品を、ガードプレート３に別々に取り付けられるようにしてもよい。
【００４０】
図５に図示するように、ロープ固定装置９は、組み継ぎのロープアイを用いることなく、またロープ端部を押しつぶして厚くすることやその他のロープの改変をすることなく、ロープ８をガードプレート３の外側にしっかりとクランプできるように構成されており、ロープ固定装置９は、ロープ８の異なるセクションからなる２本のロープストランド１１および１２が、隣り合って置かれるようにロープ端７を折り返したり方向転換させたりする（図５参照）。
【００４１】
そのためにロープ固定装置９は、互いに隣接して配置される２個のロープ誘導路１３、１４を有している。ロープ誘導路１３、１４は、前記ロープ導出口１０から離れる方向に、ホイストドラム１の回転軸に対して円弧状に隣接して延在し、ロープ８を折り返すことができるロープ固定装置９のロープ折返部１５に至る。
【００４２】
前記ロープ誘導路１３、１４は、互いに合流してもよいし、両ロープストランド１１、１２を収納することができる共通の槽形の集合経路を形成してもよい（図２参照）。その代わりに、ロープ誘導路１３、１４を別々に設けてもよいし互いに離して設けてもよいが、実質的に互いに平行に延在することが好ましい（図９参照）。
【００４３】
互いに１つに合流する共通の構成や独立した構成とは関係なく、前記ロープ誘導路１３および１４は、ガードプレート３に直接形成することもできるし、ガードプレート３に取り付け可能であり、先述した組み立て済み部品のサポートプレートにすることができるサポートプレートに形成したりすることもできる。ここで、前記ロープ誘導路１３および１４を、溝状のくぼみの形状に形成することができる。このくぼみの深さは、変形していない無負荷のロープのロープ径よりも小さいことが好ましく、例えばロープ径の１／２未満である（図１１参照。当該図面は独立したロープ誘導路１３および１４でロープ誘導路１３および１４の槽深さを表しているが、共通の集合経路にも適用される）。
【００４４】
図１と図２に図示するように、ホイストドラム軸を中心に円弧状に延在するロープ誘導路１３および１４は、ロープ導出口１０からロープ折返部１５へと延びる。ロープ折返部１５は、ロープ導出口１０から十分遠くに、例えばロープ導出口１０から弧度で約π／４離れているガイドプレート３に、強固に取り付けられる。ただしロープ導出口１０からの距離は、必要なロープクランプ長に応じて種々に設定できる。
【００４５】
前記ロープ折返部１５は、図１から図８に図示するように、剛性折返ポスト１６であってもよい。剛性折返ポスト１６は、不必要にロープが落下しないよう、ガードプレート３から離間したカラー１７を有していてもよい。図８に示すように、折返ポスト１６は少なくとも丸みを帯びた断面を有し、特に略円筒形に形成されてもよく、さらにここで、ロープ径の１〜５倍の範囲、特に約２倍の直径を有していてもよい。
【００４６】
ロープ折返部１５を様々なロープ径に適合できるようにするために、また特に所定のクランプ効果を得られるようにするために、剛性折返ポスト１６に固定されたカラー１７とガードプレート３との間隔を様々な量だけ空けられるようにしてもよいし、カラー１７を異なる距離だけ離れた様々な位置に固定できるようにしてもよい。例えば、クランプジョー１８に加え、カラー１７とガードプレート３との間に配置されたロープ８を任意でクランプすることができるよう、スクリュー結合によってカラー１７が折返ポスト１６に引き寄せられるようにしてもよい。
【００４７】
折り返されたロープ８を固定できるようにするために、ロープ固定装置９は、少なくとも１個のクランプジョー１８を有しているが、ロープ誘導路１３および１４の範囲に沿って互いに離間して取り付け可能な、かかるクランプジョー１８を複数有していることが好ましい。
【００４８】
クランプジョー１８の下を通っているロープストランド１１および１２をクランプできるようにするために、例えばボルト２５の形の張力付与手段１９によりガードプレート３に向かって前記クランプジョー１８に張力がかかるようにしてもよい。
【００４９】
図１に図示するように、ここでクランプジョー１８は、ロープストランド１１と１２両方の上に有利に延伸し、ロープストランド１１および１２を、ガードプレート３またはガードプレート３に取り付けられたロープ固定装置のサポートプレートに押しつけることができるだけでなく、ロープストランド１１および１２を互いに押しつけることができるように構成される。クランプジョー１８に対向して配置される壁のロープ誘導路１３および１４の対応する構成により、２本のロープストランド１１および１２を互いに押しつけることを補助したり実現したりすることができる。ロープ誘導路１３および１４は特に、境界なく互いに合流してもよいし、互いに隣接して配置される両ロープストランド１１、１２を収納できる断面が略Ｕ字形の共通の槽形路底部を有していてもよい。この槽形路底部２０に合わせて、クランプジョー１８は同様に、断面が略Ｕ字形で前記路底部２０の上に延伸する共通の槽形クランプジョー上部を有利に有していてもよい。これによって、ロープのクランプに影響を与えるロープ接触輪郭が、全体的に見て、ロープ通過孔を画定する。これらの孔は平坦につぶれており、特に断面が略長円形であり、これらの孔内で、互いに隣接して配置される２本のロープストランド１１および１２は、クランプジョー１８とロープ誘導路１３および１４の壁との間で押さえつけられ、またロープストランド１１および１２同士が押さえつけられる。
【００５０】
そのため、路底部やクランプ留金上部の横方向境界側面の間の、前記槽形路底部２０や槽形クランプジョー上部の幅Ｂは、クランプされていない無負荷ロープ状態のロープ径の２倍以下でもよく、路底部２０とクランプジョー１８との間の前記ロープ通過路の高さＨは、クランプされていない無負荷状態のロープ径以下でもよい。
【００５１】
ロープ８が折返ポスト１６で折り返され、矢印２８（図７、図８参照）が示すようにロープ８のあらゆる動きに対してロープストランド１１および１２が互いに逆向きに移動せざるを得ないので、滑落に対するさらなる安全性は、２本のストランド１１および１２を互いにクランプすることで実現する。
【００５２】
クランプジョー１８の個数はいくつでもよい。特に、発生するロープの牽引の大きさとドラムジャケット本体２に対する安全巻き数に応じた個数のクランプジョー１８により、ロープストランド１１および１２をガードプレート３にクランプしてもよい。その結果、それらが小型ユニットを形成し、折返ポスト１６とクランプジョー１８により十分な安全性を伴って発生する引張力を得られる。
【００５３】
ガードプレート３に強固に配置された前記折返しポスト１６の代わりに、ロープの牽引によって自分自身をクランプし、その際ロープ８をきつくクランプするロープクランプロック２１を設けてもよい。図９と図１０に図示するように、かかるロープクランプロック２１を、同様に、隣接して配置される２個のロープ誘導路１３および１４の端部に設けてもよい。これにより、ロープ導出口１０から来てロープ誘導路１３内を通りロープクランプロック２１に向かうロープは、前記ロープクランプロック２１で折り返され、折り返されたロープストランド１２が他方のロープ誘導路１４内を通る。明示的に差異を説明しない場合、ホイストドラム１とロープ固定装置９は別の実施形態でも先行図面にて説明されたように構成可能であり、対応する参照符号も、対応する構成要素に用いられる。
【００５４】
前記ロープクランプロック２１は、特にロープ牽引方向において変位可能かつ前述の方法でロープ８を折り返す、移動可能に支持された折返ブロック２２を備えている。ここで前記折返ブロック２２は、クランプブロック２３の中に設けられる。クランプブロック２３は、ガードプレート３の固定位置に設けられ、折返ブロック２２を取り囲むロープクランプ輪郭２４を有する。前記ロープクランプ輪郭２４は、例えば、ガードプレート３から前方に突出、または前記折返しブロック２２を側面から取り囲むフランジ状の接触ウェブで形成することができる。折り返されたロープ８が内部に延在する間隙状ロープ経路を、特に折返しブロック２２とクランプブロック２３の前記ロープクランプ輪郭２４との間に形成することができる。
【００５５】
前記ロープクランプ輪郭２４と、これに適合する折返ブロック２２の外側の輪郭は、クランプジョー１８に向かうロープ牽引方向２７に、有利に傾斜してもよく、特にくさび形または漏斗形に形成してもよい。
【００５６】
ロープ８の牽引時に、折返ブロック２２がクランプブロック２３に引き込まれたときや、クランプブロック２３へと引き下げられたときに、折返しブロック２２とクランプブロック２３との間の間隙状ロープ経路が狭くなるように、ロープクランプ輪郭２４と折返ブロック２３は特に構成されて互いに適合させられる。極端にロープを押しつぶす力を掛けなくても十分にロープをクランプできるようにするために、クランプブロック２３のロープクランプ輪郭２４や折返ブロック２２のクランプ輪郭は、約２×５°から２×１５°のくさび角で傾斜してもよい。連携するロープクランプ輪郭２４と折返ブロック２２のクランプ輪郭は、有利にロープクランプ長を持つことができ、これに沿って折返ブロック２２とクランプブロック２３は折り返されたロープ８をクランプすることができ、前記ロープクランプ長は、変形していないロープ８の直径の少なくとも２倍に相当し、好ましくはロープ径の３倍を超える長さに相当し、また特にロープ径の５倍を超える長さに相当しうる。
【００５７】
クランプジョー１８から遠い折返ブロック２２の前面は、折返ブロック２２の周囲にロープ８を円弧状に導くべく、有利に湾曲させられる。
【００５８】
簡単な取り扱いと確実なロープ固定を両立するために、前記クランプブロック２３は、折返ブロック２２を少なくとも部分的に収納し、前記折返ブロック２２を軸方向に変位可能にする収納ポケットを有していてもよい。例えば、長穴ガイドを用いて、折返ブロック２２をクランプブロック２２の前記収納ポケット内に束縛しつつ、ロープ牽引方向の長手方向に変位可能に設けてもよい。
【００５９】
ロープクランプロック２１の機能を補強するために、ロープ導出口１０からロープクランプロック２１に向かうロープストランド１１を、折り返されたロープストランド１２よりも弱い力でクランプするようにクランプジョー１８を設定や構成してもよい。ロープクランプロック２１の自動張力調整と、ロープクランプロック２１の高いクランプ効果は、ロープ牽引範囲におけるロープ移動の発生時に実施される。
【００６０】
進入してくるロープストランド１１に対する弱いロープクランプ効果の調整機能を、例えば、前記ロープストランド１１の領域内でクランプジョー１８に小さな予負荷力で予負荷を掛けることで実施することができる。例えば、関連するボルト２５、図１０においては下のボルト２５ｕを、別のロープストランド１２に関連づけられたボルト２５ｏを締める場合よりも弱い力で締めることで予負荷を掛ける。この点で、作業は前記各ロープストランド１１および１２のための独立したクランプジョーによって実行されるが、ロープストランド１１および１２の上に延伸するクランプジョー１８を用いてもよい。
【００６１】
異なる予負荷力を設定する代わりに、またはそれに加えて、前記ロープストランド１１および１２において異なるクランプ効果を持つように、２本のロープストランド１１および１２それぞれに対してクランプジョー１８の輪郭を異ならせてもよい。異なるロープストランド１１および１２に関連づけられた異なるジョーセクションの輪郭のみによって異なるクランプ効果を各クランプジョーが有するように、クランプジョー１８は、特に接触するまで締めてもよい。図１１はこの例を図示しており、これによると、断面視において、進入してくるロープストランド１１に関連づけられたクランプジョー１８の輪郭の切り欠きは、他方のロープストランド１２に関連づけられたクランプ輪郭の切り欠きよりも大きい。クランプ装置２６は、クランプジョー１８が、ロープストランド１１の領域では実際にロープストランド１１をクランプすることなく、ロープガイドとしてのみ振る舞い、折り返されたロープストランド１２だけがクランプされるという特性を特に有していてもよい。
【００６２】
異なるロープストランド１１および１２のための図１１に示したクランプジョーセクションの、説明済みの別構成の代替または追加として、クランプジョー１８と連携するロープ誘導路１３および１４を様々に形成してもよく、特に、ロープ導出口１０からロープクランプロック２１に向かうロープストランド１１を収納するロープ誘導路１３を、折り返されたロープストランド１２を収納するロープ誘導路１４よりも断面視で大きく、深く、または幅を広くしてもよい。ロープ誘導路１３および１４をそのように異なる構成にする場合、両セクションにおいて設計が同じである対称なクランプジョー１８を用いてもよい。これによって、クランプジョー１８の向きを誤り、間違って組み立てることを簡単に回避することができる。
【００６３】
ロープ８の自動張力調整は、異なるロープストランド１１および１２における様々なロープクランプ力によってさらに強化される。なぜなら、総合的なロープ牽引力によって、くさび形の折返ブロック２２がクランプブロック２３のジョイントに押し込まれるからである。同時に、クランプジョー１８が接触するまで締められるか、同じ予負荷力で固定される場合、クランプジョー１８のクランプ手段を誤って締めるリスクが回避される。上面に配置されるクランプスクリューと下面に配置されるクランプスクリューとを作業スタッフが区別する必要はない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2018529603.tif 000016
2018529603.tif 000017
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