DE102021002142A1

DE102021002142A1 - holding device

Info

Publication number: DE102021002142A1
Application number: DE102021002142.8A
Authority: DE
Inventors: Sören Franke; Sven Franz Lehmann
Original assignee: Spanset Axzion GmbH
Current assignee: Spanset Axzion GmbH
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für Lasten mit einem Flansch. Diese Vorrichtungen weisen an einer Innenfläche des Flansches anordenbare und verstellbare innere Klemmelemente mit im Wesentlichen planen Auflageflächen für den Flansch auf, wobei die inneren Klemmelemente jeweils eine wechselbare Auflage aufweisen.The invention relates to a load holding device with a flange. These devices have inner clamping elements that can be arranged and adjusted on an inner surface of the flange and have essentially flat bearing surfaces for the flange, with the inner clamping elements each having an exchangeable bearing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für Lasten mit einem Flansch. Diese Vorrichtungen weisen an einer Innenfläche des Flansches anordenbare und verstellbare innere Klemmelemente mit im Wesentlichen planen Auflageflächen für den Flansch auf.The invention relates to a load holding device with a flange. These devices have inner clamping elements which can be arranged and adjusted on an inner surface of the flange and have essentially planar bearing surfaces for the flange.

Derartige Vorrichtungen sind seit mehreren Jahren bekannt, so aus der EP 2 402 278 A1 , der WO 2012 093 940 A1 , der WO 2013 091 632 A1 sowie der DE 10 2016 008 261 A1 . Im Zusammenhang mit dem Einsatz der bekannten Haltevorrichtungen hat sich herausgestellt, dass es bei immer größer werdenden Lasten zu einer starken Beanspruchung der Last im Bereich des Flansches und des an den Flansch angrenzenden Bereichs, so die Mantelfläche, kommt. Werden beispielsweise röhrenförmige lang gestreckte Lasten, wie Turmsegmente einer Windkraftanlage, die zumindest an einer Stirnseite einen Flansch aufweisen, transportiert, kann es im Zusammenhang mit dem Transportvorgang zu Deformationen in dem vorbeschriebenen Bereich kommen.Such devices have been known for several years, so from EP 2 402 278 A1 , the WO 2012 093 940 A1 , the WO 2013 091 632 A1 as well as the DE 10 2016 008 261 A1 . In connection with the use of the known holding devices, it has been found that with ever-increasing loads, the load in the area of the flange and the area adjoining the flange, i.e. the lateral surface, is subjected to severe stress. If, for example, tubular, elongated loads, such as tower segments of a wind turbine, which have a flange at least on one end face, are transported, deformations in the above-described area can occur in connection with the transport process.

Zu beachten ist dabei, dass derartige röhrenförmige lang gestreckte Lasten in der Regel waagerecht am Boden gelagert werden. Wird eine bekannte Vorrichtung an einem Flansch angeschlagen, so kommt es schon beim Aufrichten der Last, so von Bauwerksteilen, insbesondere von Turmsegmenten einer Windkraftanlage, in eine senkrechte Lage zu erheblichen Beanspruchungen des vorbeschriebenen Bereichs des Flansches und insbesondere der Mantelfläche.It should be noted that such elongated tubular loads are usually stored horizontally on the ground. If a known device is attached to a flange, the above-described area of the flange and in particular the lateral surface is subjected to considerable stresses even when the load is erected, e.g. structural parts, in particular tower segments of a wind turbine, in a vertical position.

Aus der DE 10 2016 008 261 A1 und der WO 2012 093 940 A1 sind bereits Lösungen mit mindestens einem oberhalb des Flansches angeordneten Niederhalter für einen Flansch einer Last bekannt. Eine solche Vorrichtung soll eine Deformation, so ein Aufbiegen des Flansches, bei einem Transport der Last verringern.From the DE 10 2016 008 261 A1 and the WO 2012 093 940 A1 solutions with at least one hold-down device arranged above the flange for a flange of a load are already known. Such a device is intended to reduce deformation, such as bending up of the flange, when the load is transported.

Unabhängig davon, ob Hochleistungsstähle für die Fertigung der bekannten Haltevorrichtungen eingesetzt werden, kommt es dennoch stets zu einer Verformung der Haltevorrichtung an sich, wenn eine Last an dieser angeordnet ist. Diese Verformungen können ein Aufbiegen eines Flansches begünstigen und zwar sogar dann, wenn bekannte Niederhalter zum Einsatz kommen.Irrespective of whether high-performance steels are used for the production of the known holding devices, there is always a deformation of the holding device itself when a load is arranged on it. These deformations can encourage a flange to bend open, even when known hold-down devices are used.

Da die Ausgestaltungen von Flansch und zu hebender Last jedoch sehr unterschiedlich sind, bedarf es zudem einer Anpassung der Auflagefläche und/oder der Erhebung, um einen Krafteinleitungspunkt zwischen innerem Klemmelement und Last zu optimieren und damit ein Aufbiegen des Flansches weiter zu reduzieren. Zudem ist der Schutz des Flansches der Last vor Beschädigung der Oberfläche zu gewährleisten.However, since the designs of the flange and the load to be lifted are very different, the contact surface and/or elevation also needs to be adjusted in order to optimize a force application point between the inner clamping element and the load and thus further reduce bending of the flange. In addition, the flange of the load must be protected against damage to the surface.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung für einen Transport entsprechender Lasten mit einem Flansch, so beispielsweise röhrenförmige Segmente einer Windkraftanlage, bereitzustellen, welche gegenüber den bekannten Vorrichtungen optimiert ist.The object of the invention is therefore to provide a holding device for transporting corresponding loads with a flange, for example tubular segments of a wind turbine, which is optimized compared to the known devices.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsvarianten dieser Lösungen beinhalten.This object is achieved according to the invention by the features of main claim 1, with the subclaims containing further design variants of these solutions according to the invention.

Danach weist die Haltevorrichtung für eine Last mit einem an mindestens einem Ende angeordneten Flansch, der in Regel - aber nicht erfindungsnotwendig - umlaufend ausgestaltet ist, folgende Merkmale auf.According to this, the holding device for a load with a flange arranged at at least one end, which as a rule—but not required according to the invention—is configured circumferentially, has the following features.

Die Haltevorrichtung ist, wie bekannt, an ein kranartiges Hebezeug, in der Regel aber nicht erfindungsnotwendig an seiner Oberseite, anordenbar und die Haltevorrichtung weist an ihrer Unterseite verstellbare innere Klemmelemente mit Auflageflächen auf, die vorzugsweise im Wesentlichen plan sind und die an einer Innenfläche des Flansches der Last anordenbar sind.As is known, the holding device can be arranged on a crane-like hoist, but usually not necessarily on its upper side, and the holding device has adjustable inner clamping elements with bearing surfaces on its underside, which are preferably essentially flat and on an inner surface of the flange the load can be arranged.

Erfindungsgemäß weisen die inneren Klemmelemente jeweils eine wechselbare Auflage auf, die auf den Auflageflächen belegen ist. Dies gewährt unter anderem eine Anpassung der Auflagefläche an die zu transportierende Last.According to the invention, the inner clamping elements each have an exchangeable support which is placed on the support surfaces. This allows, among other things, an adjustment of the support surface to the load to be transported.

Die jeweilige wechselbare Auflage selbst weist in einer Ausgestaltung der Erfindung eine größere Elastizität auf als die inneren Klemmelemente selbst. Sie kann eine größere elastische oder auch plastische Verformung als die inneren Klemmelemente gewähren können und kann sich daher bei einer Verformung beziehungsweise Verbiegung der Haltevorrichtung während des Transports der Last selbst verformen und reduziert so Beschädigungen der Last und/oder der Haltevorrichtung.In one embodiment of the invention, the respective interchangeable support itself has greater elasticity than the inner clamping elements themselves. It can allow greater elastic or plastic deformation than the inner clamping elements and can therefore deform or bend the holding device during transport of the load itself, thus reducing damage to the load and/or the fixture.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die wechselbare Auflage an ihrem freien Ende eine Erhebung, eine Art Nase, auf, wobei die Erhebung eine Fläche bildet, auf welche der Flansch der Last aufliegen kann, wenn die Last an der Haltevorrichtung angeordnet ist. Als Fläche im Sinne der Erfindung kommt auch eine Punktfläche in Betracht. Die Erhebung kann daher beispielhaft auch nur einen halbrunden Querschnitt aufweisen oder pyramidenartig gestaltet sein. Die Erhebung kann jedwede geeigneten Formen besitzen.In a further embodiment of the invention, the exchangeable support has an elevation, a kind of nose, at its free end, the elevation forming a surface on which the flange of the load can rest when the load is arranged on the holding device. A point surface can also be considered as a surface within the meaning of the invention. The elevation can therefore only have a semi-circular cross-section, for example, or be designed in the manner of a pyramid. The bump can have any suitable shapes.

Die Erhebung, wie auch die wechselbare Auflage selbst, kann so eine Ausgestaltung aufweisen, die an die zu hebende Last angepasst ist und zwar hinsichtlich der Höhe, Breite und Tiefe, also ihrer Abmaße und/oder ihrer Elastizität, was die Elastizität der wechselbaren Auflagefläche allgemein einschließt. Auch die Form der Erhebung und der wechselbaren Auflage kann so verändert und an die Erfordernisse zur Gestaltung der Auflagefläche abhängig von der zu hebenden Last angepasst werden. Zudem lässt sich die wechselbare Auflage bei Verschleiß leicht austauschen, ohne dass aufwendig die inneren Klemmelemente gewechselt werden müssen. Im Rahmen der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die wechselbare Auflage form- und/oder kraftschlüssig mit dem jeweiligen inneren Klemmelement verbunden sein.The survey, as well as the exchangeable support itself, can have a design that is adapted to the load to be lifted in terms of height, width and depth, i.e. its dimensions and/or its elasticity, which is the elasticity of the exchangeable support surface in general includes. The shape of the elevation and the exchangeable support can also be changed and adapted to the requirements for the design of the support surface depending on the load to be lifted. In addition, the exchangeable support can be easily replaced when worn, without having to laboriously change the inner clamping elements. Within the scope of the further development of the invention, the replaceable support can be connected to the respective inner clamping element in a positive and/or non-positive manner.

Die inneren Klemmelemente mit der jeweiligen wechselbaren Auflage mit ihrer Erhebung und damit die Erhebung selbst ist darüber hinaus bei funktionsgemäßer Anordnung der Haltevorrichtung an der zu transportierenden Last so nah wie möglich in Richtung eines Mantelbereichs der Last gelegen, wobei der Mantelbereich an dem Flansch der Last angrenzt. Diese Anordnung ist deswegen bevorzugt gewählt, um die Gefahr des Aufbiegens des Flansches zu reduzieren.The inner clamping elements with the respective interchangeable support with their elevation and thus the elevation itself is also located as close as possible in the direction of a jacket area of the load when the holding device is functionally arranged on the load to be transported, with the jacket area adjoining the flange of the load . This arrangement is therefore preferably selected in order to reduce the risk of the flange bending open.

Die Höhe der Erhebung hängt von der Art der zu transportierenden Last ab und beträgt beispielhaft 1 bis 2 mm.The height of the elevation depends on the type of load to be transported and is, for example, 1 to 2 mm.

Die wechselbare Auflage kann aus jedwedem geeigneten Material bestehen, das eine größere elastische Verformung als die inneren Klemmelemente gewährt. So kann sie aus einem Kunststoff, so beispielhaft einem elastischen Kunststoff, aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise einer Kupfer- oder einer Aluminiumlegierung oder auch aus einem Kompositwerkstoff bestehen.The changeable pad can be made of any suitable material that allows greater elastic deformation than the inner clamping elements. It can be made of a plastic, for example an elastic plastic, of a suitable metal, such as a copper or aluminum alloy, or of a composite material.

Darüber hinaus kann ebenfalls vorgesehen sein, dass für die Haltevorrichtung mindestens ein Niederhalter, korrespondierend je Auflagefläche der inneren Klemmelemente, vorgesehen ist und durch den jeweiligen Niederhalter eine Oberseite des Flansches der Last bei dem Transportvorgang mit einer Kraft beaufschlagbar ist, um eine Verformung des Flansches der Last zu reduzieren.In addition, it can also be provided that at least one hold-down device is provided for the holding device, corresponding to each contact surface of the inner clamping elements, and that the respective hold-down device can apply a force to an upper side of the flange of the load during the transport process in order to prevent deformation of the flange of the to reduce load.

Als Last im Sinne der Erfindung kommen lediglich solche Lasten in Betracht, bei denen während des Transports die Gefahr einer Verformung derselben aufgrund ihrer Eigenlast besteht. So kommen Bauwerksteile, so beispielhaft Turmsegmente einer Windkraftanlage oder auch beispielhaft Brückenkästen in Betracht.As a load within the meaning of the invention, only those loads come into consideration where there is a risk of deformation during transport due to their own weight. Building parts, such as tower segments of a wind turbine or also bridge boxes, for example, come into consideration.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, welche die Gefahr einer Deformation, so eines Aufbiegens des Flansches, bei einem Transport der Last verringert. Ebenfalls ist eine Anpassung der Auflagefläche und/oder der Erhebung an einen Flansch einer zu hebenden Last verbessert. Zudem ist der Schutz des Flansches der Last vor Beschädigung der Oberfläche verbessert.The solution according to the invention provides a device which reduces the risk of deformation, such as bending up of the flange, when the load is being transported. Adaptation of the bearing surface and/or the elevation to a flange of a load to be lifted is also improved. In addition, the protection of the flange of the load against surface damage is improved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren weiter erläutert. Dabei ergeben sich weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the figures. This results in further advantages, features and refinements of the invention.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung mit inneren Klemmelementen und wechselbarer Auflage
2 einen Ausschnitt einer Haltevorrichtung mit inneren Klemmelementen und wechselbarer Auflage
3 einen weiteren Ausschnitt einer Haltevorrichtung mit inneren Klemmelementen und wechselbarer Auflage

Show it:

1 a schematic representation of a holding device with inner clamping elements and changeable support
2 a section of a holding device with inner clamping elements and a changeable support
3 another section of a holding device with inner clamping elements and changeable support

1 zeigt eine Haltevorrichtung 1, die an ein kranartiges Hebezeug an seiner Oberseite anordenbar ist. Die Haltevorrichtung 1 weist an ihrer Unterseite 2 verstellbare innere Klemmelemente 3 mit Auflageflächen 4 auf, die im Ausführungsbeispiel plan sind. Diese sind funktionsgemäß an einer Innenfläche des Flansches 8 der Last 9 in bekannter Weise anordenbar. 1 shows a holding device 1, which can be arranged on a crane-like hoist on its upper side. The holding device 1 has on its underside 2 adjustable inner clamping elements 3 with bearing surfaces 4 which are flat in the exemplary embodiment. Functionally, these can be arranged on an inner surface of the flange 8 of the load 9 in a known manner.

2 und 3 zeigen die inneren Klemmelemente 3 detailhafter. Die inneren Klemmelemente 3, im Ausführungsbeispiel sind es lediglich zwei, weisen eine wechselbare Auflage 5 auf, die auf den Auflageflächen 4 der inneren Klemmelemente 3 belegen ist, im Ausführungsbeispiel aufliegt. Die jeweilige wechselbare Auflage 5 selbst weist eine größere Elastizität auf als die inneren Klemmelemente 3 selbst. Im Ausführungsbeispiel ist die wechselbare Auflage 5 aus einem elastischen Kunststoff gefertigt und kann sich daher bei einer Verformung beziehungsweise Verbiegung der Haltevorrichtung 1 während des Transports der Last 9 selbst verformen und reduziert so ein Aufbiegen des Flansches 8 der Last 9. 2 and 3 show the inner clamping elements 3 in more detail. The inner clamping elements 3, in the exemplary embodiment there are only two, have an exchangeable support 5, which is occupied on the bearing surfaces 4 of the inner clamping elements 3, rests in the exemplary embodiment. The respective exchangeable support 5 itself has greater elasticity than the inner clamping elements 3 themselves. In the exemplary embodiment, the exchangeable support 5 is made of an elastic plastic and can therefore deform itself if the holding device 1 is deformed or bent during the transport of the load 9 and thus reduces bending of the flange 8 of the load 9.

Im Ausführungsbeispiel weist die jeweilige wechselbare Auflage 5 an ihrem freien Ende 6 eine Erhebung 7 auf, die nasenartig ausgestaltet ist. Die Erhebung 7 bildet eine Fläche, auf welche der Flansch 8 der Last 9 aufliegt, was in 3 schematisch dargestellt ist.In the exemplary embodiment, the respective exchangeable support 5 has an elevation 7 at its free end 6, which is designed like a nose. The elevation 7 forms a surface on which the flange 8 of the load 9 rests, as shown in 3 is shown schematically.

Ferner weist die Haltevorrichtung 1 im Ausführungsbeispiel zwei Niederhalter 10 korrespondierend je Auflagefläche 4 der inneren Klemmelemente 3 auf. Die jeweiligen Niederhalter 10 sind in einem definierten Abstand zur Erhebung 7 der wechselbaren Auflage 5 angeordnet, sodass bei Druckbeaufschlagung einer Oberseite 11 des Flansches 8 der Last 9 durch die Niederhalter 10 aufgrund einer durch den definierten Abstand zwischen Niederhalter 10 und Erhebung 7 gewährten Hebelwirkung ein Aufbiegen des Flansches 8 der Last 9 durch die bei dessen Transport wirkenden Kräfte reduziert ist.Furthermore, the holding device 1 in the exemplary embodiment has two hold-down devices 10 corresponding to each bearing surface 4 of the inner clamping elements 3 . The respective hold-down devices 10 are arranged at a defined distance from the elevation 7 of the exchangeable support 5, so that when pressure is applied to an upper side 11 of the flange 8 of the load 9 by the hold-down device 10 due to a leverage effect provided by the defined distance between hold-down device 10 and elevation 7, bending occurs of the flange 8 of the load 9 is reduced by the forces acting during its transport.

Dabei kann durch die Ausgestaltung der wechselbaren Auflage 5 eine optimierte Aufnahme der am Flansch 8 der Last 9 wirkenden Kräfte gewährleistet werden, gerade auch bei dem Zusammenwirken mit dem vorbeschriebenen Niederhalter 10.The design of the exchangeable support 5 can ensure an optimized absorption of the forces acting on the flange 8 of the load 9, especially when interacting with the above-described hold-down device 10.

Bezugszeichenlistereference list

11: Haltevorrichtungholding device
22: Unterseitebottom
33: innere Klemmelementeinner clamping elements
44: Auflageflächenbearing surfaces
55: wechselbare Auflagechangeable edition
66: freies Endefree end
77: Erhebungelevation
88th: Flanschflange
99: Lastload
1010: Niederhalterhold-down
1111: Oberseitetop

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2402278 A1 [0002]
WO 2012093940 A1 [0002, 0004]
WO 2013091632 A1 [0002]
DE 102016008261 A1 [0002, 0004]

Claims

Holding device (1) for a load (9) with a flange (8) arranged on at least one end, wherein the holding device (1) can be arranged on a crane-like hoist and the holding device (1) has adjustable inner clamping elements ( 3) with bearing surfaces (4) which can be arranged on an inner surface of the flange (8) of the load (9), the inner clamping elements (3) each having an exchangeable bearing (5) which rests on the bearing surfaces (4) of the inner clamping elements (3) is occupied.

Holding device (1) after claim 1 , The respective interchangeable support (5) can grant a greater elastic or plastic deformation than the inner clamping elements (3) themselves.

Holding device (1) after claim 1 or 2 , wherein the exchangeable support (5) has an elevation (7) on a free end (6) of the support surfaces (4), the elevation (7) forming a surface on which the flange (8) of the load (9) rests can.

Holding device (1) according to one of the preceding claims, wherein the elevation (7), as well as the exchangeable support (5) itself, has dimensions, an elasticity and/or a shape which is adapted to the load (9) to be lifted.

Holding device (1) according to one of the preceding claims, wherein the exchangeable support (5) is positively and/or non-positively connected to the respective inner clamping element (3).

Holding device (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one hold-down device (10) is provided on the holding device (1), corresponding to each bearing surface (4) of the inner clamping elements (3), and the respective hold-down device (10) has an upper side ( 11) of the flange (8) of the load (9) can be subjected to a force during the transport process.

Holding device (1) according to one of the preceding claims, wherein the exchangeable support (5) consists of a plastic, of a copper or an aluminum alloy or of a composite material.

Holding device (1) according to one of the preceding claims, in which the load (9) which can be arranged on the holding device (1) is a structural part, such as a tower segment of a wind turbine or a bridge box.

Arrangement of a holding device (1) according to one of claims 3 until 8th to a load (9) with a flange (8), inner clamping elements (3) of the holding device (1) with the respective interchangeable support (5) with their elevation (7) and thus the elevation (7) as close as possible in Is located towards a shell portion of the load (9), wherein the shell portion is adjacent to the flange (8) of the load (9).