EP0062810A2 - Hebezeug - Google Patents

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EP0062810A2
EP0062810A2 EP82102547A EP82102547A EP0062810A2 EP 0062810 A2 EP0062810 A2 EP 0062810A2 EP 82102547 A EP82102547 A EP 82102547A EP 82102547 A EP82102547 A EP 82102547A EP 0062810 A2 EP0062810 A2 EP 0062810A2
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EP
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piston
nut
sleeve
braking device
hoist according
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Gerhard Fischer
Harald Dipl.-Ing. Berger
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INTERPATENT BV
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists

Definitions

  • the invention relates to a hoist, the pulley used in a cylindrical housing, formed from two mutually adjustable sets of cable wheels, the fixed cable wheel set rotatably mounted in an intermediate flange and the adjustable cable wheel set guided in the housing by means of a piston-like component via piston rods with a Adjustment piston which can be acted upon by compressed air and which is arranged in a cylinder fastened to the intermediate flange on the side opposite the adjustable cable wheel set, the adjustment piston being provided with a braking device by means of which the adjustment movement can be braked if a maximum value is exceeded.
  • a hoist of this type is known from DE-GM 7 934 679.
  • the braking device consists of a closed and a liquid attached to the adjusting piston or gaseous medium-filled cylinder, a stationary separating piston used in this, through which the cylinder is divided into a first and a second cylinder space, and a connecting line incorporated into the separating piston between the throttle and shut-off device used between them.
  • malfunctions can nevertheless occur, since over time leakage losses at the separating points of the parts to be sealed against one another are unavoidable, so that sometimes correct functioning is no longer guaranteed over a longer period of time .
  • the braking device consists of a rotatably mounted and axially displaceable nut, which is arranged on one of the piston rods and is connected to this by means of a thread, and a sleeve which supports this and is held stationary, and in that the sleeve has one or more friction surfaces is provided with which the mother cooperates in an axial displacement.
  • a hoist of the aforementioned type is equipped with a braking device designed according to the invention, it is ensured that, even if the load rope is suddenly relieved, the adjusting piston is not displaced into its end position at high speed and the rope thus shoots up.
  • the braking device which is designed in a simple manner and thus can be manufactured economically, enables a continuously adjustable displacement of the adjustment piston in one or both adjustment directions, so that the load rope does not spring up and, as a result, any risk of accidents a certain value, the nut, which is rotatably mounted on one of the piston rods, is carried along by it in the axial direction, since the acceleration of the nut is delayed due to its mass.
  • the hoist shown in Fig. 1 and designated 1 for lifting or lowering a load 3 attached to a load rope 2 consists essentially of a pulley 11, over whose rope pulley sets 12 and 13 formed from individual rope pulleys the load rope 2 is guided, and one of compressed air actable adjustable piston 19 which is rigidly connected via two piston rods 21 to the component 16 carrying the adjustable cable wheel set 13.
  • the stationary cable wheel set 12 is in this case rotatably mounted on an axis 23 in an intermediate piece 14, which is equipped for this purpose with a rectangular recess 29, to which a housing 15 connected by a cover 17 for receiving the component 16 and a cylinder 18 for Storage of the adjusting piston 19 are attached.
  • the housing 15 and the cylinder 18 are attached to the intermediate piece 14 in an airtight manner.
  • the intermediate piece 14 thus forms an externally closed housing part and the lifting device 1 is a completely sealed, closed structural unit.
  • external tie rods 28 which are supported on the cover 17 and a cover 20 closing the cylinder 18, the individual parts of the lifting device 1 are firmly clamped together.
  • the adjusting piston 19 would be moved very quickly into the right end position, which can be limited by a stop (not shown), since no counterforce is being exerted, and that Load rope 2 would u. U. soar.
  • the adjusting piston 19 is assigned a braking device 31, by means of which its acceleration is limited to a maximum value or by which its adjusting movement is stopped when it is exceeded, so that a sudden tightening of the load 3 is excluded.
  • the braking device 31 with which this can be accomplished, consists, as can be seen in detail in FIG. 2, of a rotatably mounted nut 32 arranged on one of the piston rods 21, as well as a sleeve 33 receiving this, which by means of a Approach 34 and a wedge connection 35 is fixedly connected to the intermediate piece 14.
  • a trapezoidal thread 38 which engages in a mating thread 37 incorporated into the piston rod 21, with this nut 32, which is operatively connected, is rotatably held in the sleeve 33 by means of axial roller bearings 39 and 4o, namely that several compression springs inserted into bores 42 act on the roller bearing 4o 43 a, through which this and the nut 32 and the other roller bearing 39 are pressed against a locking ring 41 inserted into the sleeve 33.
  • the nut 32 Since the threads 37 and 38 are not designed to be self-locking, the nut 32 is rotated by the piston rod 21, which is also displaced in the direction of arrow A, until the adjustable piston 19 accelerates. However, the acceleration of the piston rod 21 rises above the predetermined value Because, for example, when the adjusting piston 19 was loaded, the load 3 was removed and, because there is no corresponding counterforce, the load 3 would suddenly be moved to its end position at an increased speed, the nut 32 will also, since due to its mass this will only move over the Threads 37 and 38 are drivingly connected to the piston rod 21 and cannot be accelerated in the same time, axially entrained.
  • V-shaped friction surfaces 36 are provided, which cooperate with mating surfaces 45 attached to the shoulder 44 of the nut 32, the nut 32 and the piston connected to it in a driving manner rod 21 braked.
  • the adjusting piston 19 is held in this way, so that the load rope 2 is prevented from springing up; rather, it is ensured that the adjustment speed of the adjustment piston does not exceed a maximum value even when the lifting device 1 is suddenly relieved and that relief shocks are thus absorbed.
  • the nut 32 By means of the compression springs 43, the nut 32, as soon as it is no longer carried along by the piston rod 21 in the axial direction, is returned to the operating position shown in FIG. 2, so that the braking effect, since the surfaces 36 and 45 no longer abut one another, is canceled is.
  • the V-shaped or double-conical design of the braking surfaces 36 and 45 ensures that the nut 32 is centered during a braking operation.

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Abstract

ei einem Hebezeug (1), das aus einem in einem zylinderartigen Gehäuse (15) eingesetzten und durch ein Lastseil (2) miteinander verbundenen Seilrädersätzen (12, 13) gebildeten Flaschenzug (11) besteht, wobei ein Seilrädersatz (12) in einem Zwischenflansch (14) ortsfest und der andere Seilrädersatz (13) in einem kolbenartigen Bauteil (16) verschiebbar angeordnet ist, das über Kolbenstangen (21) mit einem von Druckmittel beaufschlagbaren Verstellkolben (19) verbunden ist, ist diesem eine Bremseinrichtung (31) zugeordnet, mittels der die Verstellbewegung des Verstellkolbens (19) bei Überschreitung eines vorgegebenen Höchstwertes abbremsbar sind.
Die Bremseinrichtung (31) besteht hierbei aus einer auf einer der Kolbenstangen (21) angeordneten und mit dieser über ein Gewinde (27, 28) trieblich verbundenen drehbar gelagerten und begrenzt axial verschiebbaren Mutter (32) sowie einer diese abstützenden ortsfest gehaltenen Hülse (33), die mit Reibflächen (36) versehen ist.
Auf diese Weise wird erreicht, daß durch die Verstellgeschwindigkeit des Lastseiles (2) selbsttätig die Bremseinrichtung (31) ausgelöst wird, in dem bei einer zu raschen Beschleunigung des Verstellkolbens (19) die an sich drehbar auf einer der Kolbenstangen (21) gelagerte Mutter von dieser in Achsrichtung mitgenommen wird, da die Beschleunigung der Mutter aufgrund ihrer Masse verzögert erfolgt. Durch diese Axialverschiebung kommt aber die Mutter (32) an den Reibflächen (36) zur Anlage, so daß dadurch die Kolbenstange (21) und somit der Verstellkolben (19) abgebremst wird. Zu starke Beschleunigungen des Verstellkolbens (19) und damit auch des Lastseiles (2) werden auf diese Weise verhindert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebezeug, das aus einem in einem zylinderartigen Gehäuse eingesetzten, aus zwei gegeneinander verstellbaren Seilrädersätzen gebildeten Flaschenzug, dessen ortsfester Seilrädersatz drehbar in einem Zwischenflansch gelagert und dessen verstellbarer, in dem Gehäuse mittels eines kolbenartigen Bauteils geführter Seilrädersatz über Kolbenstangen mit einem durch Druckluft beaufschlagbaren Verstellkolben fest verbunden ist, der in einem an dem Zwischenflansch auf der dem verstellbaren Seilrädersatz gegenüberliegenden Seite befestigten Zylinder angeordnet ist, besteht, wobei der Verstellkolben mit einer Bremseinrichtung versehen ist, mittels der dessen Verstellbewegung bei überschreitung eines Höchstwertes abbremsbar ist.
  • Ein Hebezeug dieser Art ist durch das DE-GM 7 934 679 bekannt. Die Bremseinrichtung besteht hierbei aus einem an dem Verstellkolben befestigten geschlossenen und mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllten Zylinder, einem in diesen eingesetzten ortsfest angeordneten Trennkolben, durch den der Zylinder in einen ersten und einen zweiten Zylinderraum unterteilt ist, sowie einer in eine in den Trennkolben eingearbeiteten Verbindungsleitung zwischen diesen eingesetzten Drossel- und Absperrvorrichtung. Abgesehen davon, daß der Bauaufwand für diese hydraulisch oder pneumatisch wirkende Bremseinrichtung erheblich ist, können dennoch Betriebsstörungen auftreten, da mit der Zeit Leckverluste an den Trennstellen der gegeneinander abzudichtenden Teile unvermeidbar sind, so daß mitunter über einen längeren Zeitraum eine einwandfreie Funktionsweise nicht mehr gewährleistet ist.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Bremseinrichtung für ein Hebezeug der vorgenannten Gattung zu schaffen, mittels der auf mechansiche Weise ein zu schnelles Verschieben des Verstellkolbens zuverlässig verhindert wird und somit eine Sicherung gegen ein Hochschnellen des Lastseiles gegeben ist. Vor allem aber soll gewährleistet sein, daß die Bremseinrichtung über einen langen Zeitraum funktionsfähig bleibt, ohne daß irgend welche Wartungsarbeiten erforderlich sind. Auch sollen ein einfacher konstruktiver Aufbau und damit eine wirtschaftliche Fertigung gegeben sein.
  • Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Bremseinrichtung aus einer auf einer der Kolbenstangen angeordneten und mit dieser über ein Gewinde trieblich verbundenen drehbar gelagerten und begrenzt axial verschiebbaren Mutter sowie einer diese abstützenden ortsfest gehaltenen Hülse besteht und daß die Hülse mit einer oder mehreren Reibflächen versehen ist, mit denen die Mutter bei einer Axialverschiebung zusammenwirkt. Zweckmäßig ist es hierbei, die Hülse fest mit dem Zwischenflansch, vorzugsweise mittels eines in diesen eingreifenden konzentrisch angeformten Ansatzes zu verbinden und die Mutter über eine oder mehrere Federn in einer oder beiden Achsrichtungen vorzugsweise mittels Axialwälzlager an der Hülse abzustützen, wobei die Federn jeweils in einer in die Hülse eingearbeiteten achsparallel gerichteten Bohrung eingesetzt sein und auf ein zwischen dieser und der Mutter angeordnetes Wälzlager einwirken sollten.
  • Angebracht ist es des weiteren, die Mutter über ein leichtgängiges Trapezgewinde mit der Kolbenstange trieblich zu verbinden, so daß eine leichte Drehbarkeit gegeben ist.
  • Vorteilhaft ist es ferner, die Reibflächen der Hülse zur Zentrierung der Mutter V- oder wannenförmig auszubilden und an achssenkrechten Flächen vorzusehen, und mit diesen zusammenwirkenden Gegenflächen der Mutter jeweils an einem an dieser angeformten ringförmigen Ansatz vorzusehen und doppelkegelförmig oder ballig auszubilden.
  • Wird ein Hebezeug der vorgenannten Art mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Bremseinrichtung ausgestattet, so ist gewährleistet, daß auch bei einer plötzlichen Entlastung des Lastseiles der Verstellkolben nicht mit hoher Geschwindigkeit in seine Endlage verschoben wird und dadurch das Seil hochschnellt. Die in einfacher Weise ausgebildete und damit wirtschaftlich zu fertigende Bremseinrichtung ermöglicht vielmehr ein kontinuierliches einstellbares Verschieben des Verstellkolbens in einer oder beiden Verstellrichtungen, so daß ein Hochschnellen des Lastseiles und dadurch eventuell bedingte Unfallgefahren zuverlässig verhindert werden.'Übersteigt nämlich die Beschleunigung des Verstellkolbens einen bestimmten Wert, so wird die an sich drehbar auf einer der Kolbenstangen gelagerte Mutter von dieser in Axialrichtung mitgenommen, da die Beschleunigung der Mutter aufgrund ihrer Masse verzögert erfolgt. Durch eine Axialverschiebung kommt aber die Mutter an den Reibflächen der ortsfest gehaltenen Hülse zur Anlage, so daß auf diese Weise die Kolbenstange und damit der Verstellkolben zuverlässig abgebremst wird. Zu starke Beschleunigungen des Verstellkolbens und damit des Lastseiles werden auf diese Weise zuverlässig verhindert. Somit ist mit einfachen Mitteln eine absolut zuverlässig wirkende Sicherung gegen das ungewollte Hochschnellen des Lastseiles geschaffen, und zwar auf mechanischem Wege, so daß Wartungsarbeiten entfallen und, da die Entlastungsstöße aufgefangen werden, ein störungsfreier Betrieb des Hebezeuges über einen langen Zeitraum gewährleistet ist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Bremseinrichtung ausgestatteten Hebeheugs dargestellt und nachfolgend im einzelnen erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1 das Hebezeug mit einer auf der Kolbenstange angeordneten Bremseinrichtung im Axialschnitt und
    • Fi.g 2 die bei dem Hebezeug nach Fig. 1 vorgesehene Bremseinrichtung in vergrößerter Darstellung, ebenfalls im Schnitt.
  • Das in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Hebezeug zum Anheben oder Absenken einer an einem Lastseil 2 angehängten Last 3 besteht im wesentlichen aus einem Flaschenzug'11, über dessen aus einzelnen Seilrollen gebildeten Seilrädersätze 12 und 13 das Lastseil 2 geführt ist, und einem von Druckluft beaufschlagbaren verstellbaren Kolben 19, der über zwei Kolbenstangen 21 starr mit dem den verstellbaren Seilrädersatz 13 tragenden Bauteil 16 verbunden ist. Der ortsfeste Seilrädersatz 12 ist hierbei in einem Zwischenstück 14, das zu diesem Zweck mit einer rechteckigen Aussparung 29 ausgestattet ist, auf einer Achse 23 drehbar gelagert, an das ein durch einen Deckel 17 angeschlossenes Gehäuse 15 zur Aufnahme des Bauteils 16 sowie ein Zylinder 18 zur Lagerung des Verstellkolbens 19 angebracht sind. Das Gehäuse 15 und der Zylinder 18 sind hierbei luftdicht an dem Zwischenstück 14 befestigt.
  • Zur Führung der Kolbenstangen 21 in dem Zwischenstück 14 sind zwei diametral einander gegenüberliegende Ausnehmungen 22 in dieses eingearbeitet, so daß die Kolbenstangen 21 durch dieses hindurchgehen und nicht seitlich an diesem vorbeigeführt werden müssen. Das Zwischenstück 14 bildet somit ein nach außen geschlossenes Gehäuseteil und das Hebezeug 1 ist eine vollkommen dichte, geschlossene Baueinheit. Mittels außen liegender Zuganker 28, die sich an dem Deckel 17 sowie einem den Zylinder 18 abschließenden Deckel 2o abstützen, sind die einzelnen Teile des Hebezeuges 1 fest miteinander verspannt.
  • Wird über den an dem Deckel 2o angebrachten Anschluß 26 dem Druckraum 25 des Verstellkolbens 19 Druckluft zugeführt, so wird dieser nach rechts verschoben. Und da das Bauteil 16 über die als Stehbolzen ausgebildeten Kolbenstangen 21 mit diesem starr verbunden ist, wird der in diesem in einer Ausnehmung 3o auf einer Achse 24 drehbar gelagerte Seilrädersatz 13 ebenfalls nach rechts bewegt, so daß die Last 3 angehoben wird. Über die Entlüftungsbohrung 27 wird dabei das Innere des Gehäuses 15 entlüftet. Das Absenken der Last 3 wird durch Entlüften des Druckraumes 25 vorgenommen.
  • Wird jedoch die Last 3 abgenommen, indem beispielsweise ein Patient eine angehängte Tragvorrichtung verläßt, so würde der Verstellkolben 19, da keine Gegenkraft mehr ausgeübt wird, sehr rasch in die rechte Endstellung, die durch einen nicht gezeigten Anschlag begrenzt sein kann, verschoben werden und das Lastseil 2 würde u. U. hochschnellen. Um dies auszuschließen, ist dem Verstellkolben 19 eine Bremseinrichtung 31 zugeordnet, mittels der dessen Beschleunigung auf einen Höchstwert begrenzt bzw. durch die dessen Verstellbewegung bei einer Überschreitung gestoppt werden, so daß ein plötzliches Anziehen der Last 3 ausgeschlossen ist.
  • Die Bremseinrichtung 31, mit der dies zu bewerkstelligen ist, besteht hierbei, wie dies im einzelnen der Fig. 2 entnommen werden kann, aus einer auf einer der Kolbenstangen 21 angeordneten, drehbar gelagerten Mutter 32, sowie einer diese aufnehmenden Hülse 33, die mittels eines Ansatzes 34 und einer Keilverbindung 35 fest mit dem Zwischenstück 14 verbunden ist. Die über ein Trapezgewinde 38, das in ein in die Kolbenstange 21 eingearbeitetes Gegengewinde 37 eingreift, mit dieser trieblich verbundenen Mutter 32 ist mittels Axialwälzlager 39 und 4o in der Hülse 33 drehbar gehalten, und zwar wirken auf das Wälzlager 4o mehrere in Bohrungen 42 eingesetzte Druckfedern 43 ein, durch die dieses sowie die Mutter 32 und das andere Wälzlager 39 gegen einen in die Hülse 33 eingesetzten Sicherungsring 41 gedrückt werden.
  • Da die Gewinde 37 und 38 nicht selbsthemmend ausgelegt sind, wird bis zu einer vorbestimmbaren Beschleunigung des Verstellkolbens 19 die Mutter 32 durch die ebenfalls in Richtung des Pfeiles A verschobenen Kolbenstange 21 gedreht.Steigt jedoch die Beschleunigung der Kolben - stange 21 über den vorgegebenen Wert an, weil beispielsweise bei Beaufschlagung des Verstellkobens 19 die Last 3 abgenommen wurde und dieser, da eine entsprechende Gegenkraft nicht mehr vorhanden ist, plötzlich mit erhöhter :Geschwindigkeit in seine Endlage verschoben würde, wird auch die Mutter 32, da diese aufgrund ihrer Masse nur über die Gewinde 37 und 38 mit der Kolbenstange 21 trieblich verbunden ist und nicht in der gleichen Zeit beschleunigt werden kann, axial mitgenommen. Und da an der Hülse 33 V-förmig ausgebildete Reibflächen 36 vorgesehen sind, die dabei mit an dem Ansatz 44 der Mutter 32 angebrachten Gegenflächen 45 zusammenwirken, wird die Mutter 32 und die mit dieser trieblich verbundene Kolbenstange 21 abgebremst. Der Verstellkolben 19 wird auf diese Weise festgehalten, so daß ein Hochschnellen des Lastseiles 2 zuverlässig verhindert wird; vielmehr ist gewährleistet, daß die Verstellgeschwindigkeit des Verstellkolbens einen Höchstwert auch bei plötzlicher Entlastung des Hebezeuges 1 nicht übersteigt und daß Entlastungsstöße somit aufgefangen werden.
  • Mittels der Druckfedern 43 wird die Mutter 32, sobald diese von der Kolbenstange 21 in axialer Richtung nicht mehr mitgenommen wird, in die in Fig. 2 gezeigte Betriebsstellung zurückgeführt, so daß die Bremswirkung, da die Flächen 36 und 45 nicht mehr aneinander anliegen, aufgehoben ist. Durch die V-förmige bzw. doppelkegelförmige Gestaltung der Bremsflächen 36 bzw. 45 ist gewährleistet, daß die Mutter 32 bei einem Bremsvorgang zentriert ist.

Claims (7)

1. Hebezeug, bestehend aus einem in einem zylinderartigen Gehäuse eingesetzten, aus zwei gegeneinander verstellbaren Seilrädersätzen gebildeten Flaschenzug, dessen ortsfester Seilrädersatz drehbar in einem Zwischenflansch gelagert und dessen verstellbarer, in dem Gehäuse mittels eines kolbenartigen Bauteils geführter Seilrädersatz über Kolbenstangen mit einem durch Druckluft beaufschlagbaren Verstellkolben fest verbunden ist, der in einem an dem Zwischenflansch auf der dem verstellbaren Seilrädersatz gegenüberliegenden Seite befestigten Zylinder angeordnet ist, wobei der Verstellkolben mit einer Bremseinrichtung versehen ist, mittels der dessen Verstellbewegung bei Überschreitung eines Höchstwertes abbremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (31) auqeiner auf einer der Kolbenstangen(21) angeordneten und mit dieser über ein Gewinde (37,38) trieblich verbundenen drehbar gelagerten und begrenzt axial verschiebbaren Mutter (32) sowie einer diese abstützenden ortsfest gehaltenen Hülse (33) besteht und daß die Hülse (33) mit einer oder mehreren Reibflächen (36) versehen ist, mit denen die Mutter (32) bei einer Axialverschiebung zusammenwirkt.
2. Hebezeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (33) fest mit dem Zwischenflansch (14), vorzugsweise mittels eines in diesen eingreifenden konzentrisch angeformten Ansatzes (34) verbunden ist.
3. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Mutter (32) über eine oder mehrere Federn (42) in einer oder beiden Achsrichtungen, vorzugsweise mittels Axialwälzlager (39,40), an der Hülse (33) abgestützt ist.
4. Hebezeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Federn (43) jeweils in einer in die Hülse (33) eingearbeiteten achsparallel gerichteten Bohrung (42) eingesetzt sind und auf ein zwischen dieser und der Mutter (32) angeordnetes Wälzlager (40) einwirken.
5. Hebezeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Mutter (32) über ein leichtgängiges Trapezgewinde (38) mit der Kolbenstange (21) trieblich verbunden ist.
6. Hebezeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Reibflächen (36) der Hülse (33) zur Zentrierung der Mutter (32) V- oder wannenförmig ausgebildet und an achssenkrechten Flächen vorgesehen sind.
7. Hebezeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die mit den Reibflächen (36) der Hülse (33) zusammenwirkenden Gegenflächen (45) der Mutter (32) jeweils an . einem an dieser angeformten ringförmigen Ansatz (44) vorgesehen und doppelkegelförmig oder ballig ausgebildet sind.
EP82102547A 1981-04-15 1982-03-26 Hebezeug Withdrawn EP0062810A3 (de)

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EP0062810A3 EP0062810A3 (de) 1983-06-22

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