DE10197187B4 - Seilwindenanordnung mit verschwenkbarer Seilwinde - Google Patents

Seilwindenanordnung mit verschwenkbarer Seilwinde Download PDF

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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/36Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
    • B66D1/365Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains by means of pivotably mounted drums or barrels

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Abstract

Seilwindenanordnung, inbesondere mobile Seilwindenanordnung zum Schleppen schwerer Bodenbearbeitungsgeräte, wie z.B. Kabelverlegepflüge, mit:
einer Seilwinde (30), die eine um eine Trommelachse (41) drehbar gelagerte Seiltrommel (31) zum Auf- bzw. Abwickeln eines Seils (S) und eine die Trommelachse (41) definierende Trommellagerung bestehend aus zwei, jeweils auf verschiedenen axialen Seiten der Seiltrommel (31) angeordneten Trommellagern (33, 34) aufweist, und
einem Windenrahmen (60) zum Stützen der Trommellagerung gegenüber dem Bezugsort (1, 2), wobei
die Seilwinde (30) über jeweils auf verschiedenen axialen Seiten der Seiltrommel (31) angeordnete Träger (35, 36) am Windenrahmen (60) abgestützt ist, und
die Träger (35, 36) jeweils eines der beiden Trommellager tragen und über ein Schwenklager (42, 43) am Windenrahmen (60) in der Weise angelenkt sind, daß die Seilwinde (30) gegenüber dem Windenrahmen (60) um eine durch die Schwenklager (42, 43) definierte und von der Trommelachse (41) verschiedene Schwenkachse (44) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Seilwindenanordnung, insbesondere mobile Seilwindenanordnung zum Schleppen schwerer Bodenbearbeitungsgeräte, wie z.B. Kabelverlegepflüge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Diese Aufgabe wird durch die Seilwindenanordnung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 6 bis 10 sind insbesondere im Hinblick auf eine automatisch gesteuerte oder geregelte Verschwenkung der Seilwinde von Vorteil.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung nun an bevorzugten Ausführungsformen ausführlich erläutert, wobei
  • 1 eine Seitenansicht eines Trägerfahrzeugs zeigt, das eine ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung trägt;
  • 2a bis 2c jeweils in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht des Trägerfahrzeugs aus 1 zeigen, wobei die erfindungsgemäße Seilwindenanordnung in verschiedenen Schwenklagen zu sehen ist;
  • 3 einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung entlang der Trommelachse mit einer Seilablenkungserfassungseinrichtung zeigt;
  • 4a eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung aus 3 zeigt;
  • 4b einen Ausschnitt aus der Seitenansicht von 4a in vergrößerter Darstellung zeigt;
  • 5 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung entlang der Trommelachse zeigt;
  • 6a eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Seilwindenanordnung aus 5 zeigt;
  • 6b einen Ausschnitt aus der Seitenansicht von 4a in vergrößerter Darstellung zeigt; und
  • 7a und 7b ein hydraulisches Antriebssystem zeigt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (11)

  1. Seilwindenanordnung, inbesondere mobile Seilwindenanordnung zum Schleppen schwerer Bodenbearbeitungsgeräte, wie z.B. Kabelverlegepflüge, mit: einer Seilwinde (30), die eine um eine Trommelachse (41) drehbar gelagerte Seiltrommel (31) zum Auf- bzw. Abwickeln eines Seils (S) und eine die Trommelachse (41) definierende Trommellagerung bestehend aus zwei, jeweils auf verschiedenen axialen Seiten der Seiltrommel (31) angeordneten Trommellagern (33, 34) aufweist, und einem Windenrahmen (60) zum Stützen der Trommellagerung gegenüber dem Bezugsort (1, 2), wobei die Seilwinde (30) über jeweils auf verschiedenen axialen Seiten der Seiltrommel (31) angeordnete Träger (35, 36) am Windenrahmen (60) abgestützt ist, und die Träger (35, 36) jeweils eines der beiden Trommellager tragen und über ein Schwenklager (42, 43) am Windenrahmen (60) in der Weise angelenkt sind, daß die Seilwinde (30) gegenüber dem Windenrahmen (60) um eine durch die Schwenklager (42, 43) definierte und von der Trommelachse (41) verschiedene Schwenkachse (44) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerung gegenüber der Trommellagerung so angeordnet ist, daß die Trommelachse (41) bei einer Verschwenkung der Seiltrommel (31) eine Taumelbewegung um die Schwenkachse (44) ausführt.
  2. Seilwindenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (44) die Trommelachse (41), vorzugsweise innerhalb der axialen Länge der Seiltrommel (31), schneidet.
  3. Seilwindenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Antriebssystem mit wenigstens einem sich am Bezugsort (1, 2) abstützenden und einen der beiden Träger (35, 36) mit einer Stellkraft beaufschlagenden Stellglied (74, 75).
  4. Seilwindenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem zwei sich am Bezugsort (1, 2) abstützende Hydrozylinder (74, 75) aufweist, die an jeweils einem der beiden Träger (35, 36) exzentrisch zur Schwenkachse (44) angelenkt sind.
  5. Seilwindenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrozylinder (74, 75) in der Weise an dem jeweiligen Träger (35, 36) angelenkt sind, daß eine Gerade (47) durch deren Anlenkpunkte in einer von der Trommelachse (41) und der Schwenkachse (44) defininierten Ebene liegt.
  6. Seilwindenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch: eine Seilablenkungserfassungseinrichtung (100) zum Erfassen einer Ablenkung des auf- bzw. ablaufenden Seils (S) aus einer bestimmten Relativwinkellage zur Trommelachse (41).
  7. Seilwindenanordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine einfach bewickelte Seiltrommel (31) mit einem auf dem Trommelmantel (37) schraubenartig eingearbeiteten Rillenprofil (38), wobei die Seilablenkungserfassungseinrichtung (100) den Ablenkwinkel des auf- bzw. ablaufenden Seils (S) aus der Richtung der aktuell durchlaufenen Profilspur erfaßt.
  8. Seilwindenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilablenkungserfassungseinrichtung (100) aufweist: eine entlang des Trommelmantels (37) der Seiltrommel (31) axial verschiebbar geführte Halterung (101), die sich über ein im Rillenprofil (38) des Trommelmantels (37) laufendes Laufrad (102) abstützt, wobei das Laufrad in der Profilspur angeordnet ist, die der aktuellen Profilspur des auf- bzw. ablaufenden Seils (S) unmittelbar vor- bzw. nacheilt, eine an der Halterung (101) in Richtung der Seilablenkung bewegbar angeordnete Seilfolgeeinrichtung (104), die unter der Führung des auf- bzw. ablaufenden Seils (S) einer Seilablenkung aus der bestimmten Relativwinkellage folgt, und eine von der Seilfolgeeinrichtung (104) angesteuerte Stellgrößenausgabeeinrichtung (113) zum Ausgeben einer der Seilablenkung entsprechenden Seilablenkungsgröße.
  9. Seilwindenanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilablenkungserfassungseinrichtung (100) aufweist: eine Drehbewegungserfassungseinrichtung (130) zum Erfassen einer Drehbewegung der Seiltrommel (31) um die Trommelachse (41) aus einer bestimmten Ausgangslage heraus und Ausgeben einer der Drehbewegung entsprechenden Drehbewegungsgröße.
  10. Seilwindenanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Schwenkbewegungserfassungseinrichtung (140, 141) zum Erfassen einer Schwenkbewegung wenigstens eines der beiden Träger (35, 36) um die Schwenkachse (44) aus einer bestimmten Ausgangslage heraus und Ausgeben einer der Schwenkbewegung des wenigstens einen Trägers (35, 36) entsprechenden Schwenkbewegungsgröße.
  11. Seilwindenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein vorzugsweise selbstfahrendes, den Bezugsort (1, 2) definierendes Fahrgestell (2).
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