-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedienen von Tauwerk eines
Segelschiffs, umfassend mindestens eine Winsch mit einem integrierten, ersten Übersetzungsgetriebe,
bei welcher in Abhängigkeit der in sie eingeleiteten Drehrichtung
Zugkräfte unterschiedlich übersetzt auf das Tauwerk übertragbar
sind, und einen so genannten Grinder zum Betreiben der mindestens
einen Winsch, bei welchem eine Rotation durch einen Kurbeltrieb
erzeugbar und auf eine horizontal verlaufende Antriebswelle übertragbar
ist, deren Rotation mittels eines zweiten Übersetzungsgetriebes
mit mindestens zwei wählbaren Übersetzungsstufen
und durch Betätigung einer Kupplung und einem anschließenden
Kegelradgetriebe auf eine, mit der mindestens einen Winsch verbundene
Welle übersetzbar ist.
-
Auf
größeren Segelbooten kommen üblicherweise
zum Bedienen von Tauwerk, wie Schoten, Fallen und anderen Tauwerksleinen,
Seilwinden in Form von Winschen zum Einsatz, über welche
Zugkräfte in das zu bedienende Tauwerk eingeleitet werden
können. Dabei wird die zu bedienende Leine mit einigen
Windungen um eine Trommel der Winsch gelegt, die mit einer Handkurbel
gedreht werden kann. Die Drehung der Winschtrommel ist hierbei nur
in Spannrichtung möglich, während innerhalb der
Trommel angeordnete Sperrklinken eine entgegengesetzte Drehrichtung
verhindern.
-
Im
Bereich größerer Regattayachten weisen die Winschen
des Weiteren häufig integrierte Übersetzungsgetriebe
mit mehreren Übersetzungsstufen auf, um das über
die Winschtrommel aufbringbare Drehmoment im Bedarfsfall zu vergrößern.
Hierbei wird üblicherweise ein Wechsel der Übersetzung durch
eine Änderung der Drehrichtung der Winsch eingeleitet.
Um bei Regattayachten mit sehr vielen Winschen die Bedienung zu
vereinfachen, werden zudem häufig senkrecht stehende Säulen
mit Kurbeltrieben, so genannte Grinder, verwendet, um die zum Betätigen
der Winschen nötige Drehbewegung von zentralen Punkten
aus zu erzeugen. Eine durch die Kurbeltriebe erzeugte Drehbewegung
des jeweiligen Grinders wird dann über einen Zahnriemen
oder ein ähnliches System in das Innere des Boots geleitet, um
von dort aus über Wellen und Winkeltriebe zu den gewünschten
Winschen übertragen zu werden. Häufig kann hierbei
der betreffende Grinder über Schaltkupplungen gezielt mit
Wellen der Winschen verbunden werden, wodurch es möglich
ist, von der zentralen Position aus gezielt einzelne Winschen zu
bedienen. Zwischen Grinder und jeder einzelnen Winsch werden häufig
zudem weitere Übersetzungsgetriebe angeordnet, um zum Beispiel
im Bedarfsfall durch eine Übersetzung ins Schnellere eine
höhere Drehgeschwindigkeit der Winsch zu erhalten und somit das
zu bedienende Tauwerk schneller anzuziehen.
-
Aus
der
GB 1 400 393 A ist
eine Winsch zum Bedienen von Tauwerk eines Segelschiffs bekannt, bei
welcher zwischen der Winschtrommel und dem feststehenden Teil der
Winsch drei schaltbare Übersetzungsstufen in Form von Zahnradpaaren
angeordnet sind. Hierbei kann in Abhängigkeit der über eine
Handkurbel eingeleiteten Drehrichtung sowie durch Betätigung
eines Schiebers eines der Übersetzungsverhältnisse
gezielt angewählt werden.
-
Allerdings
ist in diesem Fall die Anzahl an möglichen, wählbaren Übersetzungsverhältnissen aufgrund
des beschränkten Bauraumes innerhalb der Winsch sehr begrenzt.
Es ist aber zum Teil insbesondere bei sehr großen Segelyachten
gewünscht, eine Vielzahl an möglichen Drehgeschwindigkeiten der
Winschen darzustellen und auch sehr große Zugkräfte
zu bewerkstelligen.
-
Eine
Verbesserung ist aus der
GB
2 375 749 A bekannt, bei welcher zwischen einer Winsch
mit integriertem Übersetzungsgetriebe und einem Grinder ein
weiteres, zweites Übersetzungsgetrebe angeordnet ist, in
welchem mittels Schaltkupplungen zwei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
schaltbar sind. Folglich werden die durch das Übersetzungsgetriebe
der Winsch darstell baren Übersetzungen durch die Vorschaltung
des zusätzlichen Getriebes entsprechend erweitert.
-
Nachteilhaft
an den vorgenannten Systemen ist allerdings, dass entlang der Wirkkette
vom Grinder bis zur Winsch eine große Anzahl an Einzelbauteilen angeordnet
und folglich auch viele Schnittstellen vorhanden sind, die für
ein entsprechendes Gewicht und einen höheren Wartungsaufwand
sorgen.
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zum Bedienen von Tauwerk eines Segelschiffs zu schaffen, welches
eine geringe Anzahl von Schnittstellen aufweist und sich dementsprechend
durch ein geringes Gewicht und eine einfachere Wartung auszeichnet.
-
Diese
Aufgabe wird ausgehend von den Oberbegriffen der nebengeordneten
Ansprüche 1 und 2 in Verbindung mit deren kennzeichnenden Merkmalen
gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche
geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
-
Entsprechend
des nebengeordneten Anspruchs 1 umfasst die Erfindung die technische
Lehre, dass ein zweites Übersetzungsgetriebe, die Kupplung
und das Winkelgetriebe in Form eines Kegelradgetriebes in einer
Baueinheit zusammengefasst sind, wobei die Übersetzungsstufen
dieser Baueinheit durch eine entsprechende Anzahl an Kegelradstufen
unterschiedlicher Übersetzung gebildet sind, die im Einzelnen über
die Kupplung schaltbar sind. Durch Zusammenlegen der Komponenten
des Übersetzungsgetriebes, der Kupplung und des Winkeltriebes
wird die Anzahl an Schnittstellen entsprechend verringert und aufgrund
des kompakten Aufbaus zudem Gewicht eingespart. Der kompakte Aufbau
hat auch zur Folge, dass der Wartungsaufwand erheblich vermindert
ist.
-
Gemäß des
nebengeordneten Anspruchs 2 umfasst die Erfindung die technische
Lehre, dass ein als Winkeltrieb vorgesehenes Kegelradgetriebe mindestens
zwei Kegelradstufen aufweist, die gegensätzlich zueinander
orientiert sind und im Einzelnen über eine dazwischen angeordnete
Kupplung mit einer Antriebswelle des Grinders verbindbar sind, wobei
das Kegelradgetriebe und die Kupplung in einer Baueinheit zusammengefasst
sind. Auch hierbei ist die Anzahl an Schnittstellen erheblich reduziert
und somit Gewicht eingespart. Es ergibt sich ferner der weitere
Vorteil, dass durch die gegensätzliche Orientierung der
Kegelräder beim Schalten von einer Kegelradstufe auf die
gegenüberliegende, andere Kugelradstufe an der Abtriebsseite
des Kegeiradgetriebes eine Drehrichtungsumkehr erzeugt wird. Folglich kann
hierüber ein Schaltwechsel des Übersetzungsverhältnisses
des in der Winsch integrierten Übersetzungsgetriebes eingeleitet
werden, ohne dass an dem Kurbeltrieb des Grinders selbst eine Drehrichtungsumkehr
erfolgen muss. Dementsprechend vereinfacht sich die Bedienung des
Grinders für die Segelcrew erheblich, da der Kurbeltrieb
nur in eine Richtung zu betätigen ist und insbesondere
bei Bedienung eines Grinders durch zwei Personen keine Abstimmung
der Drehrichtungsumkehr erfolgen muss.
-
Mit
der Formulierung „gegensätzlich zueinander orientiert” ist
hierbei gemeint, dass bei Verwendung von zwei Kegelradstufen die
Kegelräder jeweils gegensätzlich orientiert auf
einer Antriebswelle des Kegelradgetriebes angeordnet sind. Bei mehr
als zwei Kegelradstufen ist jedes weitere Kegelrad wieder auf Seiten
eines der ersten beiden Kegelräder angeordnet.
-
Entsprechend
einer Ausführungsform der Erfindung sind bei mehr als zwei
Kegelradstufen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass somit erneut in Kombination
mit einer Winsch mit integriertem Übersetzungsgetriebe
eine Steigerung an darstellbaren Übersetzungsverhältnissen
erreicht werden kann und somit die möglichen Drehzahl-
und Drehmomentbereiche an der jeweiligen Winsch vergrößert
werden.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kupplung nach
Art einer Klauenkupplung ausgebildet. Dadurch wird eine robuste Schaltkupplung
zum Anwählen der Übersetzungsverhältnisse
erreicht.
-
In
Weiterbildung der Erfindung ist eine Schaltbewegung der Kupplung
mittels eines Tasters im Bereich des Grinders steuerbar. Dies hat
den Vorteil, dass somit eine Wahl des Übersetzungsverhältnisses
von der zentralen Position des Grinders stattfinden kann.
-
Entsprechend
einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist die Baueinheit komplett von einem Gehäuse umgeben.
Dadurch wird ein vollständig abgedichtetes System erreicht und
folglich der Eintrag von Verunreinigungen in den Getriebebereich
verhindert. Dies verlängert die Lebensdauer des Getriebes
und vergrößert die Abstände zwischen
nötigen Wartungsintervallen des Systems entsprechend.
-
In
Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine Ölbefüllung
mit einer Füllhöhe bis zu einem Kontakt mit einem
kürzesten Kegelrad der mindestens zwei Kegelradstufen auf.
Mittels einer Ölbefüllung des Gehäuses
wird die Bauteilbelastung des Winkelgetriebes innerhalb der Baueinheit
vermindert und somit die Lebensdauer des Systems weiter verbessert.
-
Weitere,
die Erfindung verbessernden Maßnahmen werden nachstehend
gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
-
Es
zeigt:
-
1 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform;
-
2 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform;
und
-
3 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einer dritten Ausführungsform.
-
In 1 ist
eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
zu sehen, welche einen Grinder 1 zum Betreiben einer Winsch 2 aufweist.
Dieser Grinder 1 verfügt über einen Kurbeltrieb 3,
durch welchen einer Rotation erzeugbar und über einen Zahnriemen 4 auf
eine horizontal verlaufende Antriebswelle 5 übertragbar
ist. Die Antriebswelle 5 bildet hierbei zugleich die Eingangswelle
einer Baueinheit 6, in welcher ein Kegelradgetriebe mit
zwei Kegelradstufen 7a und 7b sowie eine Kupplung 8 zusammengefasst sind.
Die Kupplung 8 ist als Klauenkupplung ausgebildet und ist
im Stande, sowohl die erste Kegelradstufe 7a als auch die
zweite Kegelradstufe 7b mit der Antriebswelle 5 formschlüssig
zu verbinden sowie eine Neutralstellung dazwischen einzunehmen.
Zum Einleiten einer Schaltbewegung der Kupplung 8 in die gewünschte
Richtung, steht diese mit einem Taster 9 im Bereich des
Grinders 1 in Wirkverbindung. Dem Fachmann wird hierbei
allerdings klar sein, dass an Stelle des Tasters 9 auch
eine geeignete sonstige Schalteinrichtung, beispielsweise ein Schalthebel, Anwendung
finden kann. Beim Verbinden einer der beiden Kegelradstufen 7a oder 7b mit
der Antriebswelle 5 wird entsprechend des Übersetzungsverhältnisses
eine bestimmte Drehzahl und ein bestimmtes Drehmoment auf eine Welle 10 übertragen,
die im weiteren Verlauf mit einem in der Winsch 2 integrierten Übersetzungsgetriebe 11 verbunden
ist. In diesem Übersetzungsgetriebe 11 erfolgt
eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses
bei einer Drehrichtungsumkehr der Welle 10 und ggf. mittels
eines – hier nicht dargestellten – Schiebers.
Um den Eintrag von Verunreinigungen in die Baueinheit 6 zu
verhindern, ist diese vollständig von einem Gehäuse 12 umgeben.
Dieses Gehäuse 12 weist außerdem eine Ölbefüllung 13 auf,
welche bis zu einem Kegelrad der Kegelstufe 7b reicht und
eine ausreichende Schmierung der Komponenten der Baueinheit 6 garantiert.
-
Folglich
kann eine durch den Kurbeltrieb 3 des Grinders 1 erzeugte
Drehzahl innerhalb der Baugruppe 6 mittels der beiden Kegelradstufen 7a und 7b entsprechend übersetzt
werden, wobei durch ein Einleiten einer Drehrichtungsumkehr am Kurbeltrieb 3 des
Grinders 1 im integrierten Übersetzungsgetriebe 11 der
Winsch 2 ein zusätzlicher Wechsel des Übersetzungsverhältnisses
stattfindet. Folglich wird ein sehr kompaktes System mit einer geringen
Anzahl an Schnittstellen gebildet, während gleichzeitig eine
Vielzahl an unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen
darstellbar ist.
-
In 2 ist
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Im Unterschied zu der vorher beschriebenen
Ausführung sind in diesem Fall zwei Kegelradstufen 7a' und 7b' gegensätzlich
zueinander orientiert als Losräder auf der Antriebswelle 5 und
innerhalb der Baueinheit 6' angeordnet. Auch in diesem
Fall kann wiederum eine Verbindung der jeweiligen Kegelradstufe 7a' oder 7b' über
eine Kupplung 8 mit der Antriebswelle 5 hergestellt
werden. Allerdings erfolgt in diesem Fall bei einem Wechsel zwischen
den Kegelradstufen 7a und 7b' bei gleichbleibender
Drehrichtung der Antriebswelle 5 eine Drehrichtungsumkehr
an der Welle 10. Folglich kann ein Wechsel des Übersetzungsverhältnisses
im integrierten Übersetzungsgetriebe 11 der Winsch 2 durch
einen Wechsel zwischen den Kegelradstufen 7a' und 7b' erfolgen,
ohne dass am Kurbeltrieb 3 des Grinders 1 eine
Drehrichtungsumkehr eingeleitet werden muss. Dabei weisen die Kegelradstufen 7a' und 7b' jeweils
das gleiche Übersetzungsverhältnis auf, so dass
eine Änderung der Übersetzung nur über
das integrierte Übersetzungsgetriebe 11 der Winsch 2 erfolgt.
-
Aus 3 ist
eine weitere, dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ersichtlich, bei welcher im Unterschied zu der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform eine weitere Kegelradstufe 7c' vorhanden
ist, um auch bereits in der Baueinheit 6'' eine Änderung
der Übersetzung der Antriebswelle 5 einzuleiten.
Als weiterer Unterschied kann die Kupplung 8' in diesem
Fall vier Stellungen einnehmen, nämlich zum Schalten eines
der drei Kegelradstufen 7a'–7c' sowie
die Neutralstellung. Mit dieser letztgenannten Variante der erfindungsgemäßen
Vorrichtung lässt sich eine große Bandbreite an Übersetzungen
darstellen, während gleichzeitig zum Einleiten eines Schaltvorganges
keine Drehrichtungsumkehr am Kurbeltrieb 3 des Grinders 1 zu
erfolgen hat.
-
- 1
- Grinder
- 2
- Winsch
- 3
- Kurbeltrieb
- 4
- Zahnriemen
- 5
- Antriebswelle
- 6,
6', 6''
- Baueinheit
- 7a,
7b, 7a', 7b', 7c'
- Kegelradstufen
- 8,
8'
- Kupplung
- 9
- Taster
- 10
- Welle
- 11
- Übersetzungsgetriebe
- 12
- Gehäuse
- 13
- Ölbefüllung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - GB 1400393
A [0004]
- - GB 2375749 A [0006]