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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Seilwindenanordnung, insbesondere
mobile Seilwindenanordnung zum Schleppen schwerer Bodenbearbeitungsgeräte, wie
z.B. Kabelverlegepflüge,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Mobile
Seilwindenanordnungen zum Schleppen schwerer Kabelverlegepflüge sind
z.B. aus den deutschen Offenlegungsschriften
DE 43 11 732 A1 und
DE 195 11 798 A1 oder
dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 93 18 713 U1 bekannt. Moderne Kabelverlegepflüge sind
heute so ausgereift, daß sie bei
wechselnden Bodenbeschaffenheiten eingesetzt werden können und
in den meisten Anwendungsfällen
kaum mehr einen wahrnehmbaren Flurschaden hinterlassen. Um diesen
Anforderungen bei Kabelverlegetiefen von bis zu 2 m Tiefe gerecht
zu werden, sind Seilzugkräfte
von bis zu 80 t erforderlich. Derart hohe Seilzugkräfte erfordern
einen Trommelantrieb mit einem hohen Leistungspotential. So ergeben
sich Trommelmomente von bis zu 377000 Nm.
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Diese
hohen Kräfte
und Momente führen aber
insbesondere bei unsachgemäßer Bewicklung der
Seiltrommel zu einem frühzeitigen
Seilverschleiß und
damit zu häufigen
Inspektions und Wartungsarbeiten, was neben finanziellen Einbußen hohe
Instandhaltungskosten zur Folge hat. Im Sinne einer Reduzierung
der Instandhaltungskosten und damit zusammenhängender stillstandbedingter
Einbußen ist
man daher ständig
darum bemüht,
durch geeignete Maßnahmen
den sich zwangsläufig
ergebenden Seilverschleiß so
gering als möglich
zu halten bzw. so lange als möglich
zu verzögern.
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Aus
diesem Grund kommen bei Seilwindenanordnungen, die unter derart
hohen Belastungen stehen, üblicherweise nur
Seiltrommeln mit einem in den Trommelmantel schraubenförmig eingearbeiteten
Rillenprofil zum Einsatz. Durch das Rillenprofil wird das Seil vor
unzulässig
hohen Flächenpressungen
geschützt.
Bei rillenlosen (glatten) Seiltrommeln würde sich durch die hohe Flächenpressung
ein übermäßig hoher
Seilverschleiß ergeben.
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Weiter
werden derartige Seiltrommeln im allgemeinen nur einlagig bewickelt.
Dadurch wird verhindert, daß das
im Betrieb der Seilwindenanordnung unter einer hohen Flächenpressung
auf- bzw. ablaufende Seil an der bei mehrlagiger Bewicklung darunter
liegenden Seillage abwälzt
und durch Reibungsbeanspruchung, Quetschung und Biegung frühzeitig verschleißt.
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Jedoch
weisen einlagig bewickelte Seiltrommeln gerade bei großen Seillängen, wie
z.B. zum Schleppen von Kabelvelegepflügen, zwangsläufig eine
große
Länge in
Richtung der Trommelachse auf. Große Trommellängen haben abgesehen von einem hohen
Gewicht aber auch den Nachteil, daß bei einer vollständigen Bewicklung
der Winkel zwischen der Trommelachse und dem von einem Trommelende zum
anderen Trommelende laufenden Seil variiert. Das auf der Seiltrommel
auflaufende bzw. von der Seiltrommel auslaufende Seil wird somit
aus einer durch das Rillenprofil vorgegebenen Relativwinkellage
zur Trommelachse abgelenkt. Bei einer Ablenkung aus der durch das
Rillenprofil vorgegebenen Relativwinkellage zur Trommelachse läuft das
Seil aber zwangsläufig über die
Rillenkämme
zwischen den einzelnen Profilspuren des Rillenprofils. Dadurch erfährt das
Seil eine ständig
wechselnde Quetschung und Biegung, so daß sich in Abhängigkeit
von der Seilablenkung ein mehr oder weniger starker Seilverschleiß ergibt.
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Bei
einlagiger Bewicklung einer mit einem Rillenprofil versehen Seiltrommel
läßt sich
die Seilablenkung aus der durch das Rillenprofil vorgegebenen Richtung
reduzieren, indem z.B. in einem möglichst großen Abstand von der Seilwinde
eine in Richtung der Seilablenkung verschwenkbar angeordnete Seilumlenkrolle
angeordnet wird. Jedoch führt
diese Lösung
gerade bei einer mobilen Seilwindenanordnung mit einer auf einem
Fahrgestell angeordneten Seilwinde aufgrund der begrenzten Länge des
Fahrgestells nur beschränkt
zu dem gewünschten
Erfolg. Außerdem
kann eine Quetschung oder Biegung des Seils nicht vollständig ausgeschlossen
werden.
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In
der
US 4,204,354 wird
eine auf einem Fischereiboot angeordnete Seilwindenanordnung zum Aufwickeln
eines Fischernetzes gezeigt und beschrieben, auf die sich die im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale lesen lassen.
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Aus
der deutschen Patentschrift
DD
256 500 A1 sowie der französischen Patentschrift
FR 74 18700 sind Seilwindenanordnungen
mit verschwenkbaren Seilwinden bekannt. Durch konstruktive Vorkehrungen
läßt sich
erreichen, daß das
auf- bzw. ablaufende
Seil stets unter einem bestimmten Winkel zur Trommelachse der Seiltrommel
orientiert ist. Diese Seilwindenanordnungen weisen im Besonderen eine
von einem Windenrahmen getragene Seilwinde mit einer um die Trommelachse
drehbar gelagerten Seiltrommel auf. Der Windenrahmen ist an einem
Bezugsort, z.B. einer Grundplatte, verschiebbar angeordnet und trägt die Trommellagerung,
die aus zwei, jeweils auf verschiedenen axialen Seiten der Seiltrommel
der Seilwinde angeordneten Trommellagern besteht. Um einen optimalen
Seillauf, d.h. eine optimale Relativwinkellage des auf- bzw. ablaufenden Seils
zur Trommelachse, zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Seilwindenanordnung,
d.h. den Windenrahmen, in Abhängigkeit
von der Seilablenkung aus einer z.B. durch ein Rillenprofil vorgegegebenen Relativwinkellage
zur Trommelachse um eine vertikal zur Trommelachse verlaufende Schwenkachse
zu verschwenken. Die
DD
256 500 A1 schlägt
diesbezüglich
vor, die Verschwenkung mittels einer hydraulischen, pneumatischen,
mechanischen oder elektrischen Betätigungseinrichtung auszuführen, deren Betrieb
beispielsweise durch Sensoren, in Abhängigkeit vom Seilwinkel gesteuert
wird.
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Durch
eine Verschwenkung der Seilwindenanordnung in Abhängigkeit
von der Seilablenkung läßt sich
daher erreichen, daß das
Seil stets unter einem optimalen Winkel zur Trommelachse und damit
fluchtend zu einem auf der Seiltrommel vorgesehenen Rillenprofil
auf- bzw. abläuft.
Ein Überkreuzen
der Rillenkämme
des Rillenprofils und des auf- bzw. ablaufenden Seils und ein daraus
resultierender Seilverschleiß kann
auf diese Weise eingeschränkt
bzw. verhindert werden.
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Derartige
Seilwindenanordnungen eignen sich aufgrund ihrer Bauart jedoch nur
bedingt für
die Anordnung auf einem Fahrgestell z.B. eines Trägerfahrzeugs.
Insbesondere für
den Einsatz als eine mobile Seilwindenanordnung zum Schleppen schwerer Bodenbearbeitungsgeräte, wie
z.B. Kabelverlegepflüge,
ist sie ungeeignet. Zwar könnten
die Seilwindenanordnungen so stabil ausgeführt werden, daß sie den
hohen Seilzugkräften
von bis zu 80 t und Momenten von bis zu 377000 Nm standhalten würden. Jedoch
würde deren
verschiebbare Anordnung auf einem Fahrgestell insbesondere bei großen Trommellängen aus
Platz und Gewichtsgründen
erhebliche Schwierigkeiten bereiten.
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Für eine verschiebbare
Anordnung müßten geeignete
konstruktive Vorkehrungen, wie z.B. eine Versteifung des Fahrgestells,
schwere Gleit bzw. Führungslager
für den
Windenrahmen, und dergleichen geschaffen werden. Derartigen Vorkehrungen sind
aber in erster Linie durch gesetzliche Vorgaben enge Grenzen gesetzt.
Insbesondere würden
bei einer derartig modifizierten Seilwindenanordnung rasch Ausmaße und Gewichte
erreicht, die diesbezüglich
vorgesehene, gesetzlich zulässige
Maße und Gewichte überschreiten.
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Die
Erfindung hat nun die Aufgabe, eine für höchste Seilzuglasten geeignete
Schwerlast-Seilwindenanordnung mit verschwenkbarer Seilwinde zu schaffen,
die sich durch ein geringes Gewicht auszeichnet und für die Anordnung
auf z.B. dem Fahrgestell eines Trägerfahrzeugs geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Seilwindenanordnung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Nach
dem Anspruch 1 stützt
sich bei der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
die Seilwinde nicht unmittelbar über
die Trommellagerung am Windenrahmen ab, wie dies bei den eingangs
beschriebenen Seilwindenanordnungen mit verschwenkbarer Seilwinde
der Fall ist. Erfindungsgemäß sind zwischen
Seilwinde und Windenrahmen zwei, jeweils auf verschiedenen axialen
Seiten der Seiltrommel angeordnete Träger vorgesehen, die jeweils
eines der beiden Trommellager tragen und über ein vom Trommellager verschiedenes
Schwenklager am Windenrahmen angelenkt sind. Erfindungsgemäß erfolgt
die Abstützung
der Seilwinde am Windenrahmen damit unter Zwischenschaltung der
beiden Träger.
Diese sind im Besonderen in der Weise am Windenrahmen angelenkt,
daß die
Seilwinde gegenüber
dem Windenrahmen nicht nur um die Trommelachse drehbar, sondern
um eine durch die Schwenklager definierte und von der Trommelachse verschiedene
Schwenkachse in der Weise schwenkbar ist, daß die Trommelachse bei einer
Verschwenkung der Seiltrommel eine Taumelbewegung um die Schwenkachse,
d.h. eine Präzessionsbewegung
in Bezug auf die Schwenkachse, ausführt. Erfindungsgemäß findet
somit keine ebene Schwenkbewegung um eine z.B. senkrecht auf der
Trommelachse stehende Schwenkachse, sondern eine räumliche Schwenkbewegung
statt, bei der die Trommelachse auf einem Präzessionskegel liegt. In Abhängigkeit von
der Relativlage der Schwenk- und Trommellager kann eine Verschwen kung
der Seilwinde durch eine gleich oder gegensinnige Verschwenkung
der beiden Träger
um die Schwenkachse erreicht werden. Durch die Möglichkeit einer räumlichen
Schwenkbewegung kann eine maximale Verschwenkung der Seiltrommel auf
engstem Raum ausgeführt
werden. Erfindungsgemäß kann die
Seilwinde gegenüber
dem Windenrahmen und damit z.B. dem Fahrgestell eines Trägerfahrzeugs
daher in der Weise verschwenkt werden, daß das Seil stets unter einem
durch ein Rillenprofil vorgegebenen, bestimmten Seilwinkel zur Trommelachse
auf der Seiltrommel aufläuft
bzw. von der Seiltrommel ausläuft.
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Anders
als bei den eingangs beschriebenen Seilwindenanordnungen mit verschwenkbarer
Seilwinde ist es erfindungsgemäß nicht
erforderlich, die Lage des Windenrahmens gegenüber dem Bezugsort zu verändern. Dadurch
wird es möglich,
auf jegliche platzraubende und gewichtssteigernde konstruktive Vorkehrungen
zur Führung
bzw. Lagerung des Windenrahmens gegenüber dem Bezugsort zu verzichten.
Aus diesem Grund läßt sich
die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
ohne größere konstruktive
Schwierigkeiten auf z.B. dem Fahrgestell eines Trägerfahrzeugs
anordnen. Der Windenrahmen kann ortsfest am Fahrgestell des Trägerfahrzeugs abgestützt werden.
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Ein
weiterer Vorteil gegenüber
herkömmlichen
Seilwindenanordnungen besteht darin, daß durch eine geschickte Anordnung
der Schwenklager relativ zu den Trommellagern die Schwenkachse in Radial
und Umfangsrichtung der Seiltrommel betrachtet so angeordnet werden
kann, daß die Schwenklager
auf Höhe
des auf der Seiltrommel auflaufenden bzw. von der Seiltrommel ablaufenden Seils
liegen. Da die Schwenkachse dadurch auf einer Höhe mit dem Angriffspunkt der
Seilzugkraft an der Seiltrommel liegt, kann die am Trommelumfang
der Seiltrommel angreifende Seilzugkraft über die Schwenklager und den
Windenrahmen als Zug bzw. Druckkraft abgefangen werden, mit der
Folge, daß ein
andernfalls aus der Seilzugkraft resultierendes, auf den Windenrahmen
und den Bezugsort übertragenes
Moment verhindert bzw. weitgehend vermindert werden kann. Der Windenrahmen
kann daher für eine
geringere Belastungen ausgelegt werden.
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Bei
den eingangs beschriebenen Seilwindenanordnungen ist die Seilwinde über die
Trommellagerung am Windenrahmen abgestützt. Im Betrieb der Seilwindenanordnungen
bewirken die Seilzugkräfte über den
Hebelarm zwischen dem Angriffspunkt der Seilzugkraft an der Seiltrommel
und der Abstützung
des Windenrahmens am Bezugsort, z.B. der Grundplatte, ein den Windenrahmen
und dessen Verankerung am Bezugsort belastendes Moment.
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Die
erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
läßt beispielsweise
auch eine hängende
Anordnung der Seilwinde in der Weise zu, daß die Schwenkachse parallel
zur Trommelachse auf Höhe des
Trommelumfangs liegt. Diese Weiterbildung ist insbesondere für die bevorzugte
Anwendung der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
zum Schleppen von Kabelverlegepflügen besonders vorteilhaft,
da durch eine Verschwenkung der Seilwinde in Seilzugrichtung kurzzeitig
die Seilzugkraft erhöht werden
kann. Diese kurzzeitige Zugkrafterhöhung über das maximale Leistungspotential
des Trommelantriebs hinaus unterstützt effektiv die Überwindung lokaler
Bodenhindernisse, wie z.B. Steine, Wurzelwerk etc., die sich dem
Verlegepflug in den Weg stellen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Taumelbewegung der Trommelachse wird vorzugsweise dadurch erhalten,
daß die
Lage der beiden Schwenklager gegenüber der Lage der beiden Trommellager
so gewählt
wird, daß die Schwenkachse
die Trommelachse nach dem Anspruch 2 vorzugsweise innerhalb der
axialen Länge der
Seiltrommel, schneidet oder windschief zur Trommelachse orientiert
ist.
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Nach
dem Anspruch 3 umfaßt
die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
ferner ein vorzugsweise hydraulisches Antriebssystem mit wenigstens
einem sich am Bezugsort abstützenden
und einen der beiden Träger
mit einer Stellkraft beaufschlagenden hydraulischen Stellglied.
Nach dem Anspruch 4 ist ein hydraulisches Antriebssystem mit zwei,
jeweils an einem der beiden Träger
angelenkten Hydrozylindern ausgeführt.
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Durch
die Anlenkung des wenigstens einen Stellglieds wird eine weitere
Seilwindenabstützung geschaffen,
die die Abstützung
der beiden Träger durch
die beiden Schwenklager gegenüber
dem Bezugsort ergänzt.
Insbesondere in der Weiterbildung nach dem Anspruch 4 sind insgesamt
vier Aufhängungspunkte
vorgesehen. Die im Betrieb der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung auftretenden Kräfte und
Momente können
dadurch über
mehrere Wege in den Windenrahmen bzw. die Stelleinrichtung eingeleitet
und abgefangen werden. Da sich die Belastungen daher auf mehrere
Stützpunkte
verteilen, können
die einzelnen Stützpunkte
im Vergleich zur herkömmlichen
Seilwindenabstützung über die
beiden Trommellager und den Windenrahmen für geringere Belastungen ausgelegt
werden. Die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
ist gerade im Hinblick auf die im bevorzugten Anwendungsgebiet auftretenden
Schwerlasten in Leichtbauweise realisierbar.
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Die
Weiterbildung nach dem Anspruch 5 führt zu einfachen, überschaubaren
und damit hinsichtlich einer Steuerung oder Regelung der Verschwenkung
der Seilwinde leicht beherrschbaren Verhältnissen. Denn in dieser Weiterbildung
sind die Anlenkpunkte der beiden Hydrozylinder relativ zu den Schwenklagern
und den Trommellagern an dem jeweiligen Träger in der Weise angeordnet,
daß sie auf
einer Gerade liegen, die in einer Ebene mit der Schwenkachse und
der Trommelachse liegt. Beispielsweise können diese Gerade und die Schwenkachse
mit den sich auf der Trommelachse kreuzen den Diagonalen der Schnittfläche der
Seiltrommel entlang der Trommelachse zusammenfallen.
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Die
Weiterbildungen nach den Ansprüchen
6 bis 10 sind insbesondere im Hinblick auf eine automatisch gesteuerte
oder geregelte Verschwenkung der Seilwinde von Vorteil.
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Nach
dem Anspruch 6 weist die Seilwindenanordnung eine Seilablenkungserfassungseinrichtung
auf, die eine Ablenkung des auf bzw. ablaufenden Seils aus einer
bestimmten Relativwinkellage zur Trommelachse erfaßt. Über die
Erfassung der Seilablenkung des Seils aus der bestimmten Relativwinkellage
zur Trommelachse kann der erforderliche Grad der Verschwenkung der
Seilwinde beispielsweise in der Weise bestimmt werden, daß das Seil
in jeder Drehlage der Seiltrommel fluchtend mit dem nach dem Anspruch
7 auf dem Trommelmantel schraubenartig eingearbeiteten Rillenprofil
läuft,
so daß das
Seil vor unzulässig
hohen Flächenpressungen
bewahrt wird.
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Die
Seilablenkungserfassungseinrichtung nach dem Anspruch 8 erzeugt
eine der Seilablenkung entsprechende, mechanische Stellgröße, über die
beispielsweise ein die Ölströmung von
einer Hydropumpe zu den beiden Hydrozylindern in dem hydraulischen
Antriebssystem nach dem Anspruch 4 steuerndes Proportionalventil
oder ein diesem vorgeschaltetes VorsteuerProportionalventil entsprechend der
Seilablenkung angesteuert werden kann.
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Die
Weiterbildungen der Seilablenkungserfassungseinrichtung nach den
Ansprüchen
9 und 10 kann alternativ oder zusätzlich zur mechanisch arbeitenden
Seilablenkungserfassungseinrichtung nach dem Anspruch 8 vorgesehen
sein und ermöglicht eine
elektronische, sensorüberwachte
Seilablenkungserfassung. Die Drehbewegungserfassungseinrichtung
nach dem Anspruch 9 weist vorzugsweise einen Mehrgangwinkelgeber
zum Erfassen der Umdrehungen der Seiltrommel auf. Die Schwenkbewegungserfassungseinrichtung
weist vorzugsweise an den Schwenklagern bzw. Windenrahmen angeordnete
Winkelgeber zum Erfassen der Schwenkbewegung des jeweiligen Trägers auf.
Die vorzugsweise elektrischen Stellgrößen der Drehbewegungs bzw. Schwenkbewegungssensoren
ermöglichen
vorzugsweise über
das hydraulische Antriebssystem nach dem Anspruch 4 eine automatische
Regelung der Seilablenkung.
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Die
erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
findet bevorzugt Anwendung als eine mobile Seilwindenanordnung auf
einem vorzugsweise selbstfahrenden Fahrgestell, z.B. dem Fahrgestell
eines geländegängigen,
allradangetriebenen Trägerfahrzeugs
nach dem Anspruch 11.
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Ist
die erfindungsgemäße Seilwinde
auf dem Fahrgestell eines Trägerfahrzeugs,
z.B. eines geländegängigen,
allradangetriebenen Trägerfahrzeugs, angeordnet,
so ist es insbesondere bei hohen Seilzugkräften von Vorteil, wenn die
Seilwindenanordnung möglichst
zum Frontbereich des Trägerfahrzeugs
hin verlagert angeordnet ist, sofern der Seileinlauf in Fahrtrichtung
erfolgt. Durch diese Anordnung ermöglicht beispielsweise beim
Schleppen eines Kabelverlegepflugs einen maximalen Hebelarm zwischen
der Seilwindenanordnung als dem Angriffspunkt der auf den Kabelverlegepflug
ausgeübten Seilzugkraft
und der Hinterachse des Trägerfahrzeugs
als dem Drehpunkt des Trägerfahrzeugs.
Diese Anordnung gestattet die Ausnutzung eines breiteren Spektrums
des Leistungspotentials der Seilwinde, ohne dabei Gefahr zu laufen,
daß das
Trägerfahrzeug
an den Vorderrädern
vom Boden abhebt. Gerade bei Trommelantrieben von hoher Leistung
und hohen Seilzugkräften
kann durch diese Seilwindenanordnung daher das theoretisch nutzbare
Leistungspotential des Trommelantriebs maximiert werden.
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Im
Hinblick auf die Geländetauglichkeit
des Trägerfahrzeugs
ist der Windenrahmen an einem verwindungssteifen Be reich des Fahrgestells
des Trägerfahrzeugs,
geeigneterweise im Bereich der Hinterachse, abgestützt.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnung wird die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
nun an bevorzugten Ausführungsformen
ausführlich
erläutert,
wobei
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1 eine
Seitenansicht eines Trägerfahrzeugs
zeigt, das eine ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
trägt;
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2a bis 2c jeweils
in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht des Trägerfahrzeugs
aus 1 zeigen, wobei die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
in verschiedenen Schwenklagen zu sehen ist;
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3 einen
Axialschnitt der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
entlang der Trommelachse mit einer Seilablenkungserfassungseinrichtung
zeigt;
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4a eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
aus 3 zeigt;
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4b einen
Ausschnitt aus der Seitenansicht von 4a in
vergrößerter Darstellung
zeigt;
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5 einen
Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
entlang der Trommelachse zeigt;
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6a eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
aus 5 zeigt;
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6b einen
Ausschnitt aus der Seitenansicht von 4a in
vergrößerter Darstellung
zeigt; und
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7a und 7b ein
hydraulisches Antriebssystem zeigt.
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In 1 ist
ein Trägerfahrzeug 1 dargestellt, auf
dessen Fahrgestell 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
angeordnet ist. In dieser Ausführungsform
umfaßt
die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
eine Seilwinde 30 und einen Windenrahmen 60 und
ist so ausgerichtet, daß ein
Seil S stets im wesentlichen in Fahrtrichtung F des Trägerfahrzeugs 1 auf
die Seilwinde 30 aufläuft
bzw. von dieser abläuft.
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Im
bevorzugten Anwendungsgebiet treten im Betrieb der Seilwinde 30 Seilzugkräfte in einer
Höhe von
bis 80 t auf. Diese müssen über den
Windenrahmen 60 in das Fahrgestell 2 des Trägerfahrzeugs 1 eingeleitet
werden. Ohne eine zusätzliche
Abstützung
könnten
bei Ausnutzung des vollen Leistungspotentials der Seilwinde 30 die
Seilzugkräfte
in 1 ein im Uhrzeigersinn orientiertes Moment um
die Hinterachse 3 des Trägerfahrzeugs 1 erzeugen,
so daß das
Trägerfahrzeug 1 an
der Vorderachse 4 vom Boden abheben könnte. Um ein Abheben der Vorderachse 4 vom
Boden zu verhindern, muß das
Trägerfahrzeug 1 an
längs der Kabeltrasse
ausgewählten Standorten
daher so sicher verankert werden, daß es die hohen Seilzugkräfte zuverlässig aufnehmen kann.
Zu diesem Zweck ist am heckseitigen Ende 5 des Fahrgestells 2 des
Trägerfahrzeugs 1 eine
Stützeinrichtung 10 angeordnet.
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Wie
aus den 2a bis 2c ersichtlich ist,
umfaßt
die Stützeinrichtung 10 einen
sich quer zur Fahrtrichtung F des Trägerfahrzeugs 1 erstreckenden,
in den Boden eingreifenden Stützschild 11, der über zwei
Stützschwingen 12, 13 mit
dem am Fahrgestell 2 befestigten Windenrahmen 60 verbunden
ist. Die durch Querstreben zu einer starren Einheit verbundenen
Stützschwingen 12, 13 sind
in Fahrtrichtung F rechts und links, seitlich am Windenrahmen 60 um
eine quer zur Fahrtrichtung F verlaufende, in etwa horizontale Achse 15 vorzugsweise hydraulisch
schwenkbar angelenkt. Der Stützschild 11 ist
seinerseits um eine horizontale Achse 16 drehbar mit den
ihm zugewandten Endabschnitten der Stützschwingen 12, 13 verbunden.
Um das Eindringen in den Boden zu erleichtern, ist der Stützschild 11 mit
einer Schneide 17 versehen.
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Das
von der Seilwinde 30 ausgehende Zugseil S ist über eine
an der Stützeinrichtung 10 angeordnete,
quer zur Fahrtrichtung F verschwenkbare und um eine in etwa horizontale
Achse 18 drehbar gelagerte Umlenkrolle 19 zu einem
(nicht gezeigten) Kabelverlegepflug geführt.
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Die
Seilwinde 30 und die Stützeinrichtung 10 sind
an dem gemeinsamen Windenrahmen 60 gegenüber dem
Fahrgestell 2 des Trägerfahrzeugs 1 abgestützt. Wie
in den 1, 2a bis 2c gezeigt
ist, ist der Windenrahmen 60 als eine aus einzelnen Profilelementen,
vorzugsweise Hohlprofilen, zusammengesetzte Konstruktion ausgeführt, die hauptsächlich an
einem relativ verwindungssteifen Bereich des Fahrgestelles 2 befestigt
ist. Das Fahrgestell 2 definiert ei nen Bezugsort, gegenüber dem die
Seilwinde 30 durch den Windenrahmen 60 abgestützt ist.
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Im
folgenden wird auf 2a Bezug genommen. Unmittelbar
vor der Hinterachse 3 ist oberseitig am Fahrgestell 2 ein
quer zur Fahrtrichtung F verlaufender vorderer Querträger 61a befestigt.
Von diesem vorderen Querträger 61a erstrecken
sich zwei, jeweils seitlich des Fahrgestells 2 angeordnete,
parallel verlaufende untere Längsträger 62, 63 in
Fahrtrichtung F nach hinten zu vorderen Endabschnitten von im wesentlichen
vertikal ausgerichteten Trägerkörpern 64, 65.
Die Trägerkörper 64, 65 sind über einen
am hinteren Ende des Fahrgestells 2 unterseitig angeordneten
hinteren Querträger 61b mit
dem Fahrgestell 2 verbunden. Von den vorderen Endabschnitten
der beiden Trägerkörper 64, 65 erstrecken
sich jeweils vertikal beabstandet zu den beiden unteren Längsträgern 62, 63 obere
Längsträger 66, 67 nach
vorne in Richtung Seilwinde 30. Aus 2a bis 2c ist
ersichtlich, daß im
Gegensatz zu den parallel verlaufenden unteren Längsträgern 62, 63 die
beiden oberen Längsträgern 66, 67 in
Richtung auf die Seilwinde 30 zu in etwa V-förmig auseinanderlaufen.
Die beiden oberen Längsträger 66, 67 werden
durch Stützen 68, 69,
die sich in etwa rechtwinklig zu den beiden unteren Längsträgern 62, 63 vom
vorderen Querträger 61a aus
nach oben erstrecken, durch den vorderen Querträger 61a abgestützt.
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Die
am Fahrgestell 2 befestigten vorderen und hinteren Querträger 61a, 61b bilden
zusammen mit den Trägerkörpern 64, 65,
den unteren und oberen Längsträgern 62, 63, 67, 68 und
den Stützen 69, 70 eine
im relativ verwindungssteifen Hinterachsbereich des Fahrgestells 2 befestigte,
starre Rahmenkonstruktion, die gegenüber dem Fahrgestell 2 in Fahrtrichung
F nach hinten abfallend angeordnet ist und damit bei in den Boden
versenkter Stütz einrichtung 10,
wie aus 1 ersichtlich ist, in etwa der Lage
des Seils S entspricht.
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Diese
Rahmenkonstruktion trägt
am heckseitigen Ende die Stützeinrichtung 10.
An den in Fahrtrichtung F hinteren Endabschnitten der beiden Trägerkörper 64, 65 sind,
wie aus 1, 2a bis 2c ersichtlich,
die beiden Stützschwingen 12, 13 angelenkt.
Des Weiteren sind jeweils vertikal beabstandet von den beiden Stützschwingen 12, 13 an den
hinteren Endabschnitten der beiden Trägerkörper 64, 65 zwei
Hydrozylinder 20, 21 angelenkt; die Kolbenstangen
der beiden Hydrozylinder 20, 21 sind an den beiden
Stützschwingen 12, 13 angelenkt.
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Das
frontseitige Ende der Rahmenkonstruktion trägt die Seilwinde 30.
In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Seilwinde 30 über
die nachstehend dargestellte Vierpunkt-Aufhängung am Windenrahmen 60 abgestützt.
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Bezugnehmend
auf 3 wird zunächst
der Aufbau der Seilwinde 30 beschrieben. Die Seilwinde 30 umfaßt eine
Seiltrommel 31, einen Trommelantrieb 32, eine
Trommellagerung bestehend aus zwei, jeweils auf verschiedenen axialen
Seiten der Seiltrommel 31 angeordneten Trommellagern 33, 34 sowie
zwei, seitlich der Seiltrommel 31 angeordnete Träger 35, 36,
die die Trommellager 33, 34 tragen.
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Die
Seiltrommel 31 ist als eine einfach bewickelte Seiltrommel
mit einem in den Trommelmantel 37 schraubenartig eingearbeiteten
Rillenprofil 38 ausgeführt.
Die Lagerung der Seiltrommel 31 erfolgt über die
aus den beiden Trommellagern 33, 34 bestehende
Trommellagerung. Das in 3 linke Trommellager 33 ist
zwischen einem am linken Träger 35 befestigten
Trommelantriebsgehäuse 39 des
Trommelantriebs 32, z.B. Elektro oder Hydromotor, angeordnet.
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Der
Trommelantrieb 32 erstreckt sich, wie aus 3 ersichtlich,
vom linken Träger 35 aus
in die Seiltrommel 31. Zwischen dem Trommelantrieb 32 und
der Seiltrommel 31 ist eine betätigbare Kupplung 40 angeordnet.
Das in 3 rechte Trommellager 34 ist unmittelbar
zwischen der Seiltrommel 31 und dem rechten Träger 36 angeordnet.
Die von den Trägern 35, 36 getragenen
Trommellager 33, 34 definieren somit eine Trommelachse 41,
um die die Seiltrommel 31 drehbar ist.
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Die
beiden Träger 35, 36,
die in dieser Ausführungsform
als Hohlprofilteile ausgeführt
sind, sind jeweils über
ein Schwenklager 42, 43 in Gestalt von Gelenkaugen
schwenkbar am Windenrahmen 60 angelenkt. Diese Schwenklager 42, 43 sind
durch den Windenrahmen 60 in Bezug auf das Fahrgestell 2 ort- und
raumfest vorgegeben und in der Längsschnittdarstellung
in 3 in Bezug auf die Trommelachse 41 punktsymmetrisch
angeordnet. Die durch die Schwenklager 42, 43 definierte
Schwenkachse 44 verläuft
in der in 3 dargestellten Längsschnittebene
der Seiltrommel 31 entlang der Trommelachse 41 im
wesentlichen in Diagonalrichtung. In dieser Ausführungsform schneidet die Schwenkachse 44 die
Trommelachse 41 in etwa auf halber axialer Länge der
Seiltrommel 31.
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Die
beiden Träger 35, 36 weisen
in Bezug auf die Trommelachse 41 jeweils symmetrisch zu
den Schwenklagern 42, 43 weitere Schwenklager 45, 46 auf, über welche
jeweils ein Hydrozylinder 74, 75 eines nachstehend
ausführlicher
beschriebenen und in 7a, 7b schematisiert
gezeigten hydraulischen Antriebssystems angelenkt ist. Die in der Längsschnittdarstellung
in 3 in Bezug auf die Trommelachse 41 ebenfalls
punktsymmetrisch angeordneten Schwenklager 45, 46 verändern mit
einer Auslenkung der beiden Träger 35, 36 ihre
räumliche Lage
gegenüber
dem Windenrahmen 60 und dem Fahrgestell 2. Eine
durch die Schwenklager 45, 46 definierte Achse 47 verläuft, wie
die Schwenkachse 44, in der in 3 dargestellten
Längsschnittebene im
wesentlichen in Diagonalrichtung; jedoch dreht sich die durch Schwenklager 45, 46 gehende
Achse 47, wie die Trommelachse 41, bei einer Auslenkung der
beiden Träger 35, 36 räumlich um
die Schwenkachse 44. In dieser Ausführungsform liegt die durch die
Schwenklager 45, 46 definierte Achse 47 somit
in der von der Trommelachse 41 und der Schwenkachse 44 aufgespannten
Ebene.
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Zur
Stabilisierung der Seilwinde 30 sind die beiden Träger 35, 36,
wie es in 1 gezeigt ist, durch drei, in
Umfangsrichtung der Seiltrommel 31 im wesentlichen gleichmäßig verteilte
und in Radialrichtung der Seiltrommel 31 unmittelbar über der
auf der Seiltrommel 31 aufgenommenen Wicklungslage des Seils
S angeordnete rohrförmige
Abstandhalter 48, 49, 50 starr miteinander
verbunden. Die beiden Träger 35, 36 bilden
zusammen mit den Abstandhaltern 48, 49, 50 einen
die Seiltrommel 31 umschließenden Korb, der die koaxiale
Lage der beiden die Trommelachse 41 definierenden Trommellager 33, 34 eindeutig
und unveränderlich
festlegt.
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In
dieser Ausführungsform
erfolgt die Abstützung
der Seilwinde 30 über
die beiden Schwenklager 42, 43 als feststehende
Schnittstelle zwischen der Seilwinde 30 und dem Windenrahmen 60,
und zusätzlich über zwischen
dem Windenrahmen 60 und den beiden Schwenklagern 45, 46 angeordnete
Hydrozylinder 74, 75 eines in 7a gezeigten
hydraulischen Antriebssystems. Die Schwenklager 42, 43, 45, 46 definieren
daher vier Aufhängungspunkte,
im Besonderen zwei Festlager- und zwei Loslager-Aufhängungspunkte, über die
die Seilwinde 30 am Windenrahmen 60 abgestützt ist.
Wie es in den Figuren gezeigt ist und aus der nachstehenden Beschreibung hervorgeht,
ist die Lage dieser Aufhängungspunkte durch
den Windenrahmen 60 bzw. die beiden Träger 35, 36 in
dieser Ausführungsform
so gewählt,
daß die im
Betrieb auftretenden Seilzugkräfte
durch den Windenrahmen 60 als Zug bzw. Druckkräfte abgefangen werden
können.
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Der
Windenrahmen 60 weist hierzu ergänzend zu der vorstehend beschriebenen
Rahmenkonstruktion die aus 1, 2a bis 2c und 3 ersichtliche
Stützkonstruktion
auf. In Verlängerung des
oberen Längsträgers 66 erstreckt
sich von der Rahmenkonstruktion des Windenrahmens 60 in Fahrtrichtung
an der. linken Seite des Trägerfahrzeugs 1 ein
Längsträger 70 in
Richtung des oberen Schwenklagers 42 des in 3 linken
Trägers 35. Zwischen
dem dem Schwenklager 42 zugewandten, vorderen Endabschnitt
dieses Längsträgers 70 und dem
vorderen Querträger 61a ist
zur Abstützung
des Längsträgers 70 eine
Stützstrebe 71 angeordnet.
Der in 3 linke Träger 35 ist über das
Schwenklager 42 schwenkbar am vorderen Endabschnitt des Längsträgers 70 angelenkt.
An der in Fahrtrichtung des Trägerfahrzeugs 1 rechten
Seite erstreckt sich auf Höhe
des unteren Längsträgers 63 vom
vorderen Querträger 61a ein
Längsträger 72 in
Richtung des unteren Schwenklagers 43 des in 3 rechten
Trägers 36.
Zwischen dem dem unteren Schwenklager 43 zugewandten, vorderen
Endabschnitt dieses Längsträgers 72 und
dem oberen Längsträger 67 ist zur
Abstützung
des Längsträgers 72 eine
Stützstrebe 73 angeordnet.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist der Windenrahmen 60 zusätzlich eine
sich zwischen dem Führerhaus 6 des
Trägerfahrzeugs 1 und
der Seilwinde 30 am Fahrgestell 2 abstützende Stützkonstruktion auf,
die in einer hier nicht näher
beschriebenen Weise die Seilwinde 30 gegenüber dem
Fahrgestell 2 stützt.
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Das
hydraulische Antriebssystem weist die beiden, jeweils doppelt wirkenden
Hydrozylinder 74, 75 auf. Der am vorderen Querträger 61a angelenkte Hydrozylinder 74 ist über das
Schwenklager 45 an dem in 3 linken
Träger 35 angelenkt,
so daß bei einer
hydraulischen Ansteuerung des Hydrozylinders 74 der linke
Träger 35 entsprechend
der Ansteuerungsrichtung um das obere Schwenklager 42 verschwenkt
wird. Der am oberen Längsträger 67 angelenkte
Hydrozylinder 75 ist über
das Schwenklager 46 an dem in 3 rechten
Träger 36 angelenkt,
so daß bei
einer hydraulischen Ansteuerung des Hydrozylinders 75 der
rechte Träger 36 entsprechend
der Ansteuerungsrichtung um das untere Schwenklager 43 verschwenkt
wird.
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Eine
gegensinnige hydraulische Ansteuerung der beiden Hydrozylinder 74, 75 bewirkt
demnach eine gegensinnige Auslenkung der beiden Träger 35, 36 um
das jeweilige Schwenklager 42, 43. Da die beiden
Träger 35, 36,
wie vorstehend beschrieben, über
die Trommellagerung 33, 34 die Seiltrommel 31 tragen,
hat eine Auslenkung der beiden, über die
rohrförmigen
Abstandhalter 48, 49, 50 miteinander
in Verbindung stehenden Träger 35, 36 folglich eine
räumliche
Schwenkbewegung der Seilwinde 30 um die durch die Schwenklagerung 42, 43 definierte Schwenkachse 44 zur
Folge. In dieser Ausführungsform
führt die
Trommelachse 41 bei einer Verschwenkung der Seiltrommel
daher eine Taumel- bzw. Präzessionsbewegung
in Bezug auf die Schwenkachse 44 aus.
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Die
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
ist aus den 2a bis 2c ersichtlich. 2a zeigt
die Ausgangslage, in der das Seil S nahezu vollständig abgewickelt
ist. Das über die
Umlenkrolle 18 geführte
Seil S zieht z.B. einen Kabelverlegepflug. Im Betrieb der Seilwindenanordnung
läuft das
Seil in dem im Trommelmantel 31 eingearbeiteten Rillenprofil 38 von
der in 2a gezeigten Ausgangsstellung über die
in 2b gezeigte Mittelstellung der Seiltrommel 31 in
die in 2c gezeigte Endstellung der
Seiltrommel. Die Seiltrommel 31 wird dabei aus der Ausgangsstellung über die
Mittelstellung in Richtung der Endstellung verschwenkt.
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Erfindungsgemäß kann die
Seilwinde 30 gegenüber
dem Windenrahmen 60 und dem Fahrgestell 2 des
Trägerfahrzeugs 1 mit
zunehmender Be- oder Abwicklung der Seiltrommel 31 in der
Weise verschwenkt werden, daß das
Seil S stets eine bestimmte Relativwinkellage zur Trommelachse 41 einnimmt.
Entspricht die bestimmte Relativwinkellage der Richtung des auf
dem Trommelmantel 37 eingearbeiteten Rillenprofils 38,
kann das Seil S fluchtend mit dem Rillenprofil 38 auf die
Seiltrommel 31 auflaufen bzw. von dieser ablaufen.
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Die
erfinduugsgemäße Seilwindenanordnung
ermöglicht
des Weiteren die Bereitstellung kurzfristiger Spitzenseilzugkräfte, die über das
maximale Leistungspotential des Trommelantriebs hinausgehen. Wird
eine (kurzfristige) Seilablenkung in Kauf genommen, kann durch eine
entsprechende Ansteuerung eines oder beider Hydrozylinder 74, 75 die
Seilwinde 30 nämlich
in der Weise in Seilzugrichtung verschwenkt werden, daß die Verschwenkung eine
kurfristige Erhöhung
der Seilzugkraft bewirkt. Die Bereitstellung kurzfristiger Spitzenseilzugkräfte ist
gerade im bevorzugten Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung
von Vorteil, da lokale Bodenhindernisse, wie z.B. Steine, Wurzelwerk
etc., die sich dem Verlegepflug in den Weg stellen, leichter überwunden
werden können.
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4a und 4b zeigen
eine Seilablenkungserfassungseinrichtung 100, die eine
der Seilablenkung aus einer durch das Rillenprofil 38 bestimmten
Relativwinkellage des Seils S zur Trommelachse 41 entsprechende,
mechani schhydraulische Stellgröße erzeugt, über die
die beiden Hydrozylinder 74, 75 des hydraulische
Antriebssystems angesteuert werden können. Die Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 weist
im Besonderen den in 4b gezeigten Aufbau auf. Im
Bereich des Seilauf- bzw. Seilauslaufs des Seils S auf bzw. von
der Seiltrommel 31 ist auf dem rohrförmigen Abstandhalter 49 eine
drehbeweglich gelagerte und in Axialrichtung verschiebbare Halterung 101 angeordnet.
Die Halterung 101 stützt
sich, wie in 3 und 4b gezeigt, über ein im
Rillenprofil 38 laufendes Laufrad 102 am Trommelmantel 37 der
Seiltrommel 31 ab. Gemäß 3 ist
das Laufrad 102 dabei stets in der Profilspur des Rillenprofils 38 angeordnet,
die bei einer Bewicklung der Seiltrommel 31 der momentan
bewickelten Profilspur des einlaufenden Seils S unmittelbar voreilt
bzw. bei einer Abwicklung des Seils S von der Seiltrommel 31 der
momentanen Profilspur des auslaufenden Seils S unmittelbar nacheilt.
Im Betrieb der Seilwinde 30 wandert die axial verschiebbar
geführte
Halterung 101 durch das im Rillenprofil 38 angeordnete
Laufrad 102 entsprechend dem momentanen Bewicklungsgrad
der Seiltrommel 31 daher in Richtung der Trommelachse 41.
Der von der Halterung 101 zurückgelegte axiale Weg entspricht
dem Grad der Bewicklung der Seiltrommel 31 und kann daher
als ein Maß für die erforderliche
Verschwenkung der Seilwinde 30 Verwendung finden.
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Wie
in 3 gezeigt ist, sind an den beiden Trägern 35, 36 der
Seilwinde 30 ferner mechanische betätigbare Endschalter 35a bzw. 36a vorgesehen, die
bei Berührung
durch die Halterung 101 der Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 den
Betrieb des hydraulischen Antriebssystems unterbrechen. Anstelle
der in 3 gezeigten mechanisch betätigbaren Endschalter 35a, 36a.
Diese Endschalter 35a, 36a können mechanisch, elektrisch,
optisch oder pneumatisch arbeiten. Im Falle elektrischer End schalter
könnten
auch berührungslos
betätigbare Schaltglieder
vorgesehen sein, wie z.B. betätigbare, z.B.
elektrische, optische oder pneumatische Reedschalter, Näherungsschalter
oder Hallsensoren.
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Wie
in 4b gezeigt ist, trägt die Halterung 101 an
einem vom Abstandhalter 49 abgewandten, in Richtung des
auf- bzw. ablaufenden Seils S ragenden Endabschnitt 103 eine
in Richtung der Seilablenkung verschwenkbar angeordnete Seilfolgeeinrichtung 104.
Die Seilfolgeeinrichtung 104 weist einen Hebelarm 105 auf,
der auf einem am Endabschnitt 103 vorgesehenen Zapfen 106 in
Richtung der Seilablenkung verschwenkbar angeordnet ist. Der Hebelarm 105 trägt an dem
dem auf- bzw. ablaufenden Seil S zugewandten Endabschnitt 107 zwei,
in einem der Seildicke entsprechenden Abstand angeordneten Rollen 108, 109,
die in Richtung der Seilablenkung das auf- bzw. ablaufende Seil
S beidseitig einschließen.
In 4b sind die beiden Rollen 108, 109 als
eine Rolle dargestellt. Die Rollen 108, 109 sind
jeweils um eine Rollenachse 110, 111 drehbeweglich gelagert.
Unter der Führung
des Seils S folgt der Hebelarm 105 somit einer Seilablenkung
des Seils S aus einer durch das Rillenprofil 38 bestimmten
Relativwinkellage zur Trommelachse 41.
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Der
vom Seil S abgewandte Endabschnitt 112 des Hebelarms 105 steuert
den Kolbenschieber eines an der Halterung 101 angebrachten
Proportional-Wegeventils 113, das in 7a gezeigt
ist, unmittelbar an. Das Proportional-Wegeventil 113 steuert den
von einer Hydropumpe 114 des in 7a gezeigten
hydraulischen Antriebssystems bereitgestellten Förderstrom zu den beiden doppeltwirkenden
Hydrozylindern 74, 75. Das hydraulische Antriebssystem
ist im Besonderen so konzipiert, daß die Kolbenstangen der beiden
doppeltwirkenden Hydrozylinder 74, 75 stets synchron
gegensinnig aus- bzw. einfahren, um Verspannun gen der Seilwinde 30 auszuschließen. In
dieser Ausführungsform
weist das hydraulische Antriebssystem daher vorzugsweise eine (in
den Figuren nicht näher
ausgeführte)
hydraulische Gleichlaufschaltung (Steuerung oder Regelung) auf,
die selbst im Fall eventuell auftretender Leckölverluste oder unterschiedlicher
Kolbenlasten stets für einen
exakten (gegensinnigen) Gleichlauf der beiden Hydrozylinder 74, 75 sorgt.
Der Kolbenschieber des Proportional-Wegeventils 113 entsprechend
den in 2a bis 2c gezeigten
Ausgangs-, Mittel- und Endstellungen der Seilwinde 30 drei
Schaltstellungen auf und steuert entsprechend der Seilablenkung
des Seils S die Fördermenge
und Förderrichtung
des von der Hydropumpe den beiden Hydrozylindern 74, 75 jeweils
zuzuführenden
Hydrostroms. Neben der Richtungssteuerung des Förderstroms zu den beiden Hydrozylindern übernimmt
das Proportional-Wegeventil somit auch die Funktion eines verstellbaren Drosselventils.
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Wie
in 7a mit den gestrichelt gezeigten Verbindungen
angedeutet ist, kann in einer Abwandlung zur vorstehend erläuterten
Hydraulikschaltung dem Proportional-Wegeventil 113 ein von der
Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 beaufschlagtes Vorsteuer-Wegeventil 115 vorgeschaltet
sein und das Proportional-Wegeventil 113 hydraulisch angesteuert
werden. In weiteren Abwandlungen kann das Proportional-Wegeventil 113 elektronisch,
elektromechanisch oder elektrohydraulisch angesteurt werden. Des
Weiteren kann, wie in 7b veranschaulicht, jedem der
beiden Hydrozylinder 74, 75 ein Proportional-Wegeventil
vorgeschaltet werden.
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In 4a und 4b ist
ferner eine Spurhalteeinrichtung 120 gezeigt, die sicherstellen
soll, daß das
Laufrad 102 der Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 nicht
durch Erschütterungen,
Verunreingigungen im Rillenprofil, etc., den Kontakt zum Rillenprofil 38 verliert.
Zu diesem Zweck weist die Spurhalteeinrichtung 120 einen
ebenfalls an dem rohrförmigen
Abstandhalter 49 drehbeweglich angeordneten Hebelarm 121 auf,
der sich an dem von der Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 abgewandten Endabschnitt 122 über ein
mit einem Hohlrillenprofil versehenes Laufrad 123, wie
es in 4b gezeigt ist, an der aktuell
abgelegten Lage des Seils S abstützt. Zwischen
dem der Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 zugewandten
Endabschnitt 124 des Hebelarms 121 und der Halterung 101 ist
eine Druckfeder 125 angeordnet. Durch die Druckfeder 125 erfahren sowohl
die Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 als auch die
Einrichtung 120 eine ständige
Vorspannung in Richtung Seiltrommel 31. Durch die Spurhalteeinrichtung 100 wird
somit sichergestellt, daß die
Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 ständig mit
dem Rillenprofil 38, insbesondere der der momentan bewickelten
Profilspur unmittelbar vor bzw. nacheilenden Profilspur, in Kontakt
steht.
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Die
Seilablenkungserfassungseinrichtung 100 ermöglicht eine
automatische Steuerung des hydraulischen Antriebssystems in Abhängigkeit
von der Seilablenkung in der Weise, daß die Seilwinde um die Schwenkachse 44 der
Seilablenkung entsprechend verschwenkt wird und dadurch eine Abweichung
des auf- bzw. ablaufenden Seils S aus der bestimmten Relativwinkellage
zur Trommelachse 41 minimal gehalten werden kann. Auf diese
Weise kann der Seilverschleiß somit
auf ein Minimum reduziert werden.
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4a zeigt
eine Seitenansicht der Seilwindenanordnung in der in 2b gezeigten
Mittelstellung. Wie zu erkennen ist, sind die beiden ydroylinder 74, 75 in
der Mittelstellung bevorzugt so angeordnet, daß sie die Seiten eines gleichschenkligen
Dreiecks bilden. Diese Anordnung gestattet insbesondere in Verbindung
mit einer hydraulischen Gleichlaufschaltung, wie sie in 7a gezeigt
ist, eine mechanisch-hydraulische Ausführung der Seilwindenanordnung,
die im einfachsten Fall ohne jegliche Elektronik auskommt, da mit
dieser Hydrozylinder-Anordnung eine Verschwenkung der Seilwinde 30 zwar
gegensinnig orientierte aber betragsmäßig gleich große Kolbenhübe der beiden
Hydrozylinder 74, 75 erfordert und damit die zu-
bzw. abzuführende Ölfördermenge
stets gleich groß ist.
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5, 6a und 6b zeigen
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung.
Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich in der
Seilablenkungserfassungseinrichtung. Da die Seilablenkung proportional
zur Zahl der Umdrehungen der Seiltrommel 31 um die Trommelachse 41 ist,
läßt sich
aus der Zahl der Umdrehungen der Seiltrommel 31 um die
Trommelachse 41 die zu erwartende Seilablenkung ermitteln.
In der zweiten Ausführungsform
weist die Seilablenkungserfassungseinrichtung daher einen im Bereich
der Trommelachse 41 angeordneten vorzugsweise elektronisch
oder optoelektronisch arbeitenden Mehrgangwinkelgeber 130 auf, über den
sich die Umdrehungen der Seiltrommel 31 um die Trommelachse 41 erfassen
lassen. Das Ausgangssignal des Mehrgangwinkelgebers 130 stellt
die Eingangsgröße für die in 7a und 7b gezeigten
hydraulischen Antriebssysteme dar.
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In
einem konkreten Ausführungsbeispiel
beträgt
der Kerndurchmesser der Seilwinde 900 mm, der Seildurchmesser 44
mm, die nutzbare Länge
der Seiltrommel 1728 mm, die Anzahl der Profilspuren des Rillenprofils 38 und
die Steigung des Rillenprofils 48 mm. Die beiden Hydrozylinder 74, 75 sind
in einem Abstand von 575 mm zur Trommelachse 41 an den
beiden Trägern 35, 36 angelenkt.
In diesem konkreten Ausführungsbeispiel
muß die
Seilwinde über die
elektrohydraulische Steuerung pro Umdrehung um 0,927° um die Schwenkachse 44 verschwenkt werden,
um eine optimale Relativwinkellage des Seils S zur Trommelachse 41 zu
erhalten.
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Neben
dem Mehrgangwinkelgeber 130 zum Erfassen der Drehbewegung
der Seiltrommel 31 um die Trommelachse 41 sind
in der zweiten Ausführungsform
an den beiden Schwenklagern 42, 43 jeweils einen
vorzugsweise elektronisch oder optoelektronisch arbeitenden Winkelgeber 140, 141 angeordnet,
um die Schwenkbewegung der Seilwinde 30 um die Schwenkachse 44 zu
erfassen. Über
diese Winkelgeber 140, 141 kann die Schwenkbewegung,
im Besonderen der Gleichlauf der beiden Träger 35, 36 und
damit der Gleichlauf der beiden Hydrozylinder 74, 75 erfaßt und dem
hydraulischen Antriebssystem rückgemeldet
werden, wodurch sich ggf. durch eine Korrektur der hydraulischen
Ansteuerung der beiden Hydrozylinder 74, 75 die
Schwenkbewegung der Seilwinde 30 regeln läßt.
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Der
die Drehbewegung der Seiltrommel 31 um die Trommelachse 41 erfassende
Mehrgangwinkelgeber 130 ermöglicht daher in Verbindung
mit den die Schwenkbewegung der Seilwinde 30 um die Schwenkachse 44 erfassenden
Winkelgebern 140, 141 eine elektrohydraulische
Regelung der Verschwenkung der Seilwinde 30.
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Wie
in ersten Ausführungsform
sind gemäß der Seitenansicht
von 6a die beiden Hydroylinder 74, 75 in
der in 2b gezeigten Mittelstellung der
Seilwindenanordnung ebenfalls bevorzugt so angeordnet, daß sie die
Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks bilden. Eine derartige Anordnung
führt zu überschaubaren
und damit in technischer Hinsicht ohne größere Schwierikgkeiten zu beherrschenden Verhältnissen.
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Die
erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
ist nicht auf die vorstehend beschriebenen und gezeigten Auführungsformen
beschränkt.
Vielmehr sind im Rahmen des durch die Ansprüche definierten Umfangs verschiedene
Abwandlungen möglich.
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So
können
die Anordnungen der gegenüber dem
Bezugsort positionsfesten Schwenklager 42, 43 wie
auch der gegenüber
dem Bezugsort bewegbaren Schwenklager 45, 46 alternativ
zu den vorstehend gezeigten Ausführungsformen
an den beiden Trägern 27, 28 so
gewählt
werden, daß die
Trommelachse 41, die Schwenkachse 44 und die durch
die dem Bezugsort positionsfesten Schwenklager 42, 43 definierte
Achse 47 nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen. Grundsätzlich lassen
sich beliebige Relativanordnungen dieser Achsen realisieren. Beispielsweise
können
diese Achsen so angeordnet sein, daß sie sich in einem gemeinsamen
Schnittpunkt schneiden. Alternativ dazu können diese Achsen aber auch windschief
zueinander verlaufen.
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Auch
ist die Aufhängung
der Seilwinde 30 nicht auf die vorstehend beschriebene
Vierpunkt-Aufhängung
beschränkt.
Insbesondere bei geringeren Seilzuglasten kann eine Dreipunkt-Aufhängung über die
beiden raumfesten Schwenklager 42, 43 und eines
der beiden beweglichen Schwenklager 45, 46 ausreichend
bzw. aus Gewichts- und Konstruktionsgründen sinnvoll sein.
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In
Abhängigkeit
von der Lage der beiden positionsfesten Schwenklager 42, 43 sind
beliebige, d.h. räumliche
wie auch ebene, Verschwenkungen der Seilwinde 30 um die
Schwenkachse 44 realisierbar.
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Die
erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
eignet sich nicht nur zur Aufnahme eines Seils sondern auch anderer seilartiger
Medien, wie z.B Kabeln, Schläuche,
biegsame Rohrleitungen und dergleichen.
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Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
selbstverständlich
auch in anderen Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Beispielsweise
kann die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
auch als Windwerk für
Auslegerkräne
eingesetzt werden. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung
in kleinerer Ausführung
für den
Anbau an die Front- oder Heckpartie eines Fahrzeugs verwendet werden.