CH656600A5

CH656600A5 - Mobile seilwinde.

Info

Publication number: CH656600A5
Application number: CH5434/82A
Authority: CH
Inventors: Peter Bechmann
Original assignee: Rotzler Gmbh Co
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1986-07-15
Also published as: CA1191129A; SE8205430D0; FR2513236A1; SE8205430L; IT1208164B; US4575050A; IT8223405A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Seilwinde mit einer einen glatten Mantel aufweisenden, motorisch angetriebenen Seiltrommel, an welcher das Lastseil für eine Mehrfachumschlingung durch eine Klemmkraft gehalten ist.

Bei den bis jetzt bekannten mobilen Seilwinden der vorgenannten Art ist das Seilende meistens mittels eines durch Schrauben befestigten Druckstückes an dem zylindrischen Mantel der Seiltrommel festgeklemmt. Von dieser Klemmstelle wirkt die Klemmkraft über die Mehrfachumschlingung zurück auf den Seileinzug, wobei die Klemmkraft durch die Reibungskräfte verstärkt wird, die zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel bzw. den in mehreren Lagen aufeinander gewickelten Teillängen des Lastseils vorherrschen. Wenn mittels der Seilwinde für schwerere Lasten grössere Zugkräfte ausgeübt werden müssen und dabei das Lastseil auch noch eine grössere Länge haben sollte, damit die Lasten über entsprechend grössere Wege bewegt werden können, dann ergeben sich in den einzelnen Seilwindungen unerwünschte Pressungen, die zu einer streckenweisen Verformung des Lastseils führen können, so dass bei einem unregelmässigen Querschnitt eine ständige Bruchgefahr für das Lastseil besteht. Die Wicklung eines langen Lastseiles in mehreren Lagen um die Seiltrommel hat daneben auch den Nachteil, dass sich in Abhängigkeit von der Änderung des Ballendurchmessers der Seiltrommel das Drehmoment des Antriebsmotors ständig ändert und daher im Grenzfall nicht ausreicht, eine schwerere Last mit dem gesamten, durch ein längeres Lastseil vorgegebenen Seileinzug einzuholen. Zur Vermeidung dieses Nachteils muss daher die gesamte Seilwinde überdimensioniert werden, was für eine mobile Ausbildung Probleme für die Handhabung schafft.

Aus der DE-PS 931 315 ist eine stationäre Seilwinde mit zwei jeweils einen gerillten konischen Mantel aufweisenden Seiltrommeln bekannt, deren Achsen räumlich etwas verkantet sind. Das Lastseil wird dabei in der äussersten Rille am grösseren Durchmesser der einen Seiltrommel eingezogen und in tangentialer Richtung zu der äussersten Rille am grösseren Durchmesser der zweiten Seiltrommel geführt, von wo das Lastseil über etwa den halben Umfang zurück zu der einen Seiltrommel umgelenkt und von dieser dann wieder zu der zweiten Seiltrommel zurückgeführt wird, bis es am Ende dieser Hin- und Herführung spannungsfrei von dem kleineren Durchmesser der einen Seiltrommel für eine Überführung in einen durch eine Vorratstrommel bereitgestellten Seilspeicher abgezogen wird. Um eine genaue nebeneinander liegende Seilführung in den Mehrfachrillen der beiden Seiltrommeln zu erhalten, müssen dabei die beiden Seiltrommeln völlig synchron angetrieben werden, und damit die Seiltrommeln auch beim Bewegen schwererer Lasten eine gleiche Belastung erhalten, müssen die Rillen bei jeder Seiltrommel eine sich in Richtung des Seilabzugs stetig vergrös-sernde Tiefe aufweisen, damit die mit dieser Seilwinde in den einzelnen längs einer Schraubenlinie aufeinanderfolgenden Rillen der beiden Seiltrommeln zur Verhinderung einer übermässigen Dehnung und damit einer Bruchgefahr bezweckte stetige Zugkraftentlastung des Lastseils auch tatsächlich erreicht wird. Die Seilwinden dieser Ausbildung weisen daher eine relativ teure Fertigung auf.

Aus der DE-OS 2 517 796 ist eine sog. Durchlaufwinde bekannt, bei welcher auf der Antriebswelle einer mit einem

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gerillten zylindrischen Mantel versehenen Seiltrommel eine eine Klemmrille für die abgezogene Seillänge bildende Klemmscheibe für einen synchronen Antrieb mit der Seiltrommel angeordnet ist, durch welche beim Heranholen einer Last eine durch ein vorspannbares Tellerfederpaket erreichte Klemmkraft auf das von der Ablaufrille der Seiltrommel spannungsfrei ablaufende Lastseil quer zu der Abiaufrichtung ausgeübt wird. Diese Durchlaufwinde kann nur zum Heranholen einer Last nicht dagegen auch als Hebezeug zum Heben und Senken einer Last verwendet werden, wobei die Mehrfachrillung der Seiltrommel eine entsprechend teure Fertigung ergibt. Bei einer gattungsähnlichen Durchlaufwinde gemäss der DE-OS 2 939 993 ist eine zu einer auch dabei mit einem zylindrischen, entweder gerillten oder glatten Mantel versehenen Seiltrommel achsparallele und mittels einer Feder axial vorspannbare Klemmscheibenanordnung vorgesehen, die mit innerhalb der Seiltrommel angeordneten Antriebsklinken intermittierend zusammenarbeitet. Auch diese Durchlaufwinde ist nur für das Heranholen einer Last geeignet und weist insbesondere bezüglich der Klemmscheibenanordnung eine relativ teure Fertigung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Seilwinde der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, dass bei Verwendung eines Lastseils grosser Länge unter Vermeidung einer Mehrfachumschlingung der Seiltrommel in mehreren Lagen die Seiltrommel mittels eines Anbriebsmotors nicht zu hoher Leistung mit einem möglichst konstanten Drehmoment angetrieben werden kann und eine Verwendung der Seilwinde sowohl zum Heranholen als auch zum Heben und Senken von Lasten möglich ist, wobei diese beiden Möglichkeiten herstellerseitig vorgesehen werden sollen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einer Seilwinde der eingangs genannten Art der Mantel der Seiltrommel mit einem dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel entsprechenden Neigungswinkel konisch ausgebildet ist, und dass die an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser von der Seiltrommel abgezogene Seillänge über eine mit der Seiltrommel synchron angetriebene Klemmscheibe in Richtung eines Seilspeichers umgelenkt ist.

Bei einer Seilwinde dieser Ausbildung arbeitet die Seiltrommel als eine reine Durchlauftrommel für das Lastseil, und es sind auf ihren konischen Mantel nur so viele Windungen des Lastseils nebeneinander aufgelegt, dass damit die maximal erwünschte Zugkraft entsprechend dem Gesetz über die Seilreibung erreichbar ist. Die durch die Seiltrommel übertragbare Umfangskraft U ergibt sich dabei aus der Differenz der Seilzüge Si und S2 der auf die Seiltrommel auflaufenden und von dieser wieder abgezogenen Seillängen, dem Umschlingungswinkel a und dem Reibungswinkel n zwischen dem Lastseil und dem Mantel der Seiltrommel entsprechend der folgenden Gleichungen:

U =S,-S2 (1)

Si = S2 x ejia (2)

U = S2 (e|xa-1) (3)

Durch die konische Ausbildung des Mantels der Seiltrommel mit einem mit dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel übereinstimmenden Neigungswinkel wird damit jedes Wandern der einzelnen Seilwindungen längs der Trommelachse ebenso verhindert wie ein Übereinanderwickeln in mehreren Lagen, so dass die durch die Klemmscheibe insbesondere in einer durch Federn axial vorgespannten Klemmrille erzeugte und auf die von dem kleineren Durchmesser der Konusfläche spannungsfrei abe-zogene Seillänge ausgeübte Klemmkraft über die Konusflä-che als Zugkraft auf den Seileinzug zurückvermittelt wird.

Die Seilwinde kann damit zum Heranholen einer Last aus einer beliebigen Entfernung verwendet werden.

Wenn die Seilwinde andererseits als Hebezeug auch zum Heben und Senken von Lasten verwendbar sein soll, dann muss der glatte Mantel der Seiltrommel gemäss einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung mit zwei einen gleichen, dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel entsprechenden Neigungswinkel aufweisenden Ko-nusflächen versehen sein, deren Neigungswinkel in Achsrichtung der Seiltrommel zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind, wobei das Lastseil durch eine parallel zu der Seiltrommel angeordnete Umlenkrolle für eine abwechselnde Mehrfachumschlingung der beiden Konusflächen bei einer Umkehrung der Drehrichtung der Seiltrommel angeordnet ist. Durch die zueinander entgegengesetzte Ausrichtung des Neigungswinkels der beiden Konusflächen wird dabei dann beim Heben einer Last an der einen Konusfläche eine von der Klemmscheibe auf den Seileinzug rückwirkende Zugkraft ausgeübt, die andererseits für ein Absenken der Last in der umgekehrten Drehrichtung der Seiltrommel dann über die zweite Konusfläche vermittelt wird. Bei der Umsteuerung der Drehrichtung der Seiltrommel erfährt die Mehrfachumschlingung des Lastseils an der einen Konusfläche eine Verlagerung zu der zweiten Konusfläche und umgekehrt, wobei der mit dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel übereinstimmende Neigungswinkel der beiden Konusflächen sicherstellt, dass am Ende dieser Verlagerung sowohl beim Heben als auch beim Senken einer Last ein weiteres Wandern der die jeweilige Konus-fläche umschlingenden Teillängen des Lastseils längs der Trommelachse unter Vermeidung eines Übereinanderlegens der einzelnen Windungen verhindert wird. In dieser Ausbildung kann die Seilwinde auch zum Heranholen einer Last verwendet werden, wobei dann nur die eine der beiden Konusflächen ständig wirksam ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Seilwinde in einer ausschliesslich zum Heranholen einer Last geeigneten Ausführungsform und

Fig. 2 die Seiltrommel der Seilwinde gemäss Fig. 1 in einer auch zum Heben und Senken von Lasten geeigneten Ausführungsform.

An einer Montageplatte 1 der Seilwinde gemäss Fig. 1 ist ein Antriebsmotor 2 für eine Seiltrommel 3 befestigt, deren Mantel in zwei einen gleichen Neigungswinkel aufweisende Konusflächen 4 und 5 unterteilt ist. Der Neigungswinkel jeder dieser beiden Konusflächen 4 und 5 entspricht dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil 6 und der Seiltrommel 3, womit gewährleistet ist, dass der an dem grösseren Durchmesser der einen Konusfläche 4 vorgenommene Seileinzug zu einer an der Montageplatte 1 vorgesehenen und als ein ortsfestes Widerlager für die Seiltrommel 3 dienenden Öse 7 fluchtend ausgerichtet bleibt. Durch den speziellen Neigungswinkel der Konusfläche 4 ist auch sichergestellt, dass sich die einzelnen Windungen des Lastseils 6 längs des Mantels dieser Konusfläche nebeneinander legen und damit nicht die Gefahr eines Übereinanderlegens besteht, womit die Seiltrommel 3 als eine reine Durchlauftrommel für das Lastseil 6 arbeitet, das von dem kleineren Durchmesser der Konusfläche 4 für eine anschliessende Umlenkung durch eine zu der Seiltrommel 3 achsparallel angeordnete Umlenkrolle 8 abgezogen wird, von wo aus dann das Lastseil 6 zurück zu dem grösseren Durchmesser der zweiten Konusfläche 5 geführt wird. Damit an dieser zweiten Stufe der Seilumschlin-gung eine auf die erste Stufe zurückwirkende Zugkraft erzeugt wird, ist der grössere Durchmesser d2 der Konusfläche

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5 gleich oder grösser als der grössere Durchmesser di der Konusfläche 4, und weil auch die Konusfläche 5 einen mit dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil 6 und der Seiltrommel 3 übereinstimmenden Neigungswinkel aufweist, bleibt damit auch die zur Umschlingung der Konusfläche 5 vorgesehene Teillänge des Lastseils in einzelnen Windungen nebeneinander gelegt, ohne dass die Gefahr eines Wanderns längs der Trommelachse oder die Gefahr eines Übereinanderlegens besteht. Die an dem kleineren Durchmesser der Konusfläche 5 abgezogene Seillänge wird nochmals über eine zu der Umlenkrolle 8 koaxial angeordnete Umlenkrolle 9 umgelenkt und dann zu einer Klemmscheibe 10 zurückgeführt, die auf der Antriebswelle für die Seiltrommel 3 angeordnet und mithin zu dieser synchron angetrieben ist.

Die Klemmscheibe 10 ist an ihrer Klemmrille zweigeteilt ausgeführt, und die beiden in axialer Richtung relativ zueinander beweglichen Klemmscheibenteile sind durch Federn

11 elastisch federnd gegeneinander vorgespannt, so dass das in der Klemmrille 10 geführte Lastseil durch diese Federn 11 eine Klemmkraft erfahrt, die für die Ausübung einer Zugkraft durch das Lastseil 6 über die Konusflächen 5 und 4 zurückvermittelt wird. Der Durchmesser d3 der Klemmrille dieser Klemmscheibe 10 ist dabei gleich oder grösser als der Durchmesser d2 der Konusfläche 5 der Seiltrommel, über welche die Klemmkraft als eine erste Stufe der Zugkraft zurückwirkt, deren zweite Stufe durch die Konusfläche 4 vermittelt wird. Durch die Klemmscheibe 10 wird das Lastseil 6 beim Heranholen einer Last in Richtung eines Seilspeichers

12 umgelenkt. Um den Seilanfang an einer mittels der Seilwinde heranzuholenden Last zu befestigen, muss lediglich die in der Klemmrille der Klemmscheibe 10 wirksame Klemmkraft durch ein axiales Auseinanderbewegen der beiden Klemmscheibenteile entgegen der Kraft der Federn 11 aufgehoben werden. Das Lastseil 6 kann dann durch ein Ziehen an seinem Seilanfang aus dem Seilspeicher 12 herausgezogen werden. Wenn nach dem Befestigen des Seilanfangs an der Last die Klemmkraft der Klemmscheibe 10 wieder hergestellt ist, dann wird im Antrieb der Seiltrommel 3 das Lastseil mit einem konstanten Drehmoment des Antriebsmotors 2 so lange eingeholt, bis die Last auf die zu der Seilwinde gewünschte Nähe herangeholt ist.

Die Seiltrommel 3 der Seilwinde kann auch nur eine Konusfläche aufweisen, wobei dann auch auf eine zu der Seiltrommel achsparallel angeordnete Umlenkrolle verzichtet werden kann. In diesem Fall wird dann die abgezogene Seillänge unmittelbar in die Klemmrille der Klemmscheibe überführt, die anstelle einer Anordnung auf der Antriebswelle der Seiltrommel auch eine damit synchron angetriebene Anordnung auf einer zu der Seiltrommel achsparallelen Welle erfahren kann. Auch ist es möglich, den Mantrel der Seiltrommel 3 in mehr als zwei Konusflächen mit einem übereinstimmenden Neigungswinkel zu unterteilen, um mit einer entsprechend leistungsregulierbaren Ausbildung des Antriebsmotors 2 die über das Lastseil auszuübende Zugkraft beim Heranholen einer Last variieren zu können.

In Fig. 2 ist eine Seiltrommel3' für eine Seilwinde gemäss Fig. 1 gezeigt, bei der die beiden Konusflächen 4' und 5' einen gleichen, ebenfalls mit dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel übereinstimmenden Neigungswinkel aufweisen, wobei aber die Neigungswinkel der beiden Konusflächen in Achsrichtung der Seiltrommel s zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Die beiden Konusflächen 4' und 5' sind an ihren den kleineren Durchmesser aufweisenden Enden über einen zylindrischen Mantelabschnitt 13, der auch ausgerundet sein kann, miteinander verbunden. Wenn die Seilwinde mit dieser Seiltrommel 3' io ausgerüstet ist, dann kann sie als Hebezeug zum Heben und Senken von Lasten verwendet werden. In der für das Heben einer Last massgeblichen einen Drehrichtung der Seiltrommel 3' wird dabei dann das Lastseil an dem grösseren Durchmesser der Konusfläche 4' eingezogen und nach einer Mehr-15 fachumschlingung dieser Konusfläche 4' an deren kleinerem Durchmesser bzw. an dem zylindrischen Mantelabschnitt 13 abgezogen, von wo aus die abgezogene Seillänge über eine zu der Seiltrommel 3' achsparallel angeordnete Umlenkrolle zu der auf der Antriebswelle der Seiltrommel angeordneten 20 Klemmscheibe 10' zurückgeführt wird, die wie die Klemmscheibe 10 zweigeteilt ausgebildet ist, damit das in ihr für eine Umlenkung in Richtung eines Seilspeichers geführte Lastseil durch Federn 11' eine Klemmkraft erfahrt. Die Klemmrille der Klemmscheibe 10' weist einen mit dem grös-25 seren Durchmesser der beiden Konusflächen 4' und 5' gleichen oder grösseren Durchmesser auf, damit die Klemmkraft über die Konusfläche 4' als Zugkraft zurück an das Lastseil vermittelt wird. Mit dieser einen Drehrichtung der Seiltrommel 3' kann die Seilwinde auch zum Heranholen ei-30 ner Last verwendet werden, da dabei durch den Neigungswinkel der Konusfläche 4' ein Wandern des Lastseils längs der Trommelachse und ein Übereinanderlegen verhindert wird.

Wenn für das Absenken einer Last die Drehrichtung der 35 Seiltrommel 3' umgekehrt wird, dann erfährt die Mehrfachumschlingung des Lastseils an der Konusfläche 4' zunächst eine Verlagerung auf die Konusfläche 5', so dass jetzt der Seileinzug an deren kleinerem Durchmesser stattfindet und dann auch die zu der Seiltrommel 3' achsparallel ange-40 ordnete Umlenkrolle in eine an dem grösseren Durchmesser der Konusfläche 5' befindliche Relativlage axial verschoben ist. Am Ende dieser Verlagerung wird wiederum durch den mit dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel übereinstimmenden Neigungswinkel der Ko-45 nusfläche 5' ein Wandern des Lastseils längs der Trommelachse verhindert, so dass jetzt die durch die Klemmrille der Klemmscheibe 10' ausgeübte Klemmkraft über die Konusfläche 5' auf den Seileinzug zurückwirkt.

Die beiden Konusflächen 4 und 5 der Seiltrommel 3 und so auch die Konusflächen 4' und 5' der Seiltrommel 3' können im übrigen auch separat für eine Anordnung auf einer gemeinsamen Antriebswelle gefertigt sein. Wenn das durch die Öse 7 gebildete Widerlager an der Montageplatte 1 vorgesehen ist, dann kann auf eine besondere Seilführung für den 55 Seileinzug verzichtet werden, da damit dessen fluchtende Ausrichtung auf dieses Widerlager für jeden beliebigen Aufstellungsort der Seilwinde sichergestellt ist.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Mobile Seilwinde mit einer einen glatten Mantel aufweisenden, motorisch angetriebenen Seiltrommel, an welcher das Lastseil für eine Mehrfachumschlingung durch eine Klemmkraft gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Seiltrommel mit einem dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel entsprechenden Neigungswinkel konisch ausgebildet ist, und dass die an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser von der Seiltrommel abgezogene Seillänge über eine mit der Seiltrommel synchron angetriebene Klemmscheibe in Richtung eines Seilspeichers umgelenkt ist.

2. Mobile Seilwinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser einer bezüglich des Lastseils wirksamen Klemmrille der Klemmscheibe gleich oder grösser ist als der grössere Durchmesser der Konusfläche der Seiltrommel.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Mobile Seilwinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmscheibe an der Klemmrille in zwei in axialer Richtung relativ zueinander bewegliche, elastisch-federnd gegeneinander vorgespannte teile unterteilt ist.

4. Mobile Seilwinde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmscheibe auf der Antriebswelle der Seiltrommel angeordnet ist, und dass parallel zu dieser Antriebswelle eine das Lastseil zwischen der Seiltrommel und der Klemmscheibe führende Umlenkrolle vorgesehen ist.

5. Mobile Seilwinde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Seiltrommel in wenigstens zwei einen gleichen Neigungswinkel aufweisende, in Achsrichtung der Seiltrommel gleich ausgerichtete Konusflächen unterteilt ist, wobei der für den Seileinzug vorgesehene grössere Durchmesser der einen Konusfläche gleich oder kleiner ist als der grössere Durchmesser der zweiten Konus-fläche, die mit der an dem kleineren Durchmesser der einen Konusfläche abgezogenen und über die achsparallel angeordnete Umlenkrolle umgelenkten, bezüglich der zweiten Konusfläche vorlaufenden Teillänge des Lastseils umschlungen ist.

6. Mobile Seilwinde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser einer Klemmrille der Klemmscheibe gleich oder grösser ist als der grössere Durchmesser der zweiten Konusfläche der Seiltrommel.

7. Mobile Seilwinde nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem kleineren Durchmesser der zweiten Konusfläche abgezogene Seillänge durch eine koaxial zu der einen Umlenkrolle angeordnete zweite Umlenkrolle umngelenkt ist.

8. Mobile Seilwinde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Seiltrommel in zwei einen gleichen Neigungswinkel aufweisende, in Achsrichtung der Seiltrommel zueinander entgegengesetzt ausgerichtete Konusflächen unterteilt ist, und dass das Lastseil durch die Umlenkrolle für eine abwechselnde Mehrfachumschlingung der beiden Konusflächen bei einer Umkehrung der Drehrichtung der Seiltrommel angeordnet ist.

9. Mobile Seilwinde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Konusflächen an ihren den kleineren Durchmesser aufweisenden Enden miteinander verbunden sind.

10. Mobile Seilwinde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich der beiden Konusflächen ausgerundet ist.

11. Mobile Seilwinde nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich der beiden Konusflächen durch einen zylindrischen Mantelabschnitt gebildet ist.

12. Mobile Seilwinde nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle auf einer zu der Seiltrommel achsparallelen Welle drehfest und axial verschieblich angeordnet ist.