DE102012001592A1

DE102012001592A1 - Seilwinde

Info

Publication number: DE102012001592A1
Application number: DE102012001592A
Authority: DE
Inventors: Norbert Hausladen; Gerd Hepp
Original assignee: Liebherr Components Biberach GmbH
Current assignee: Liebherr Components Biberach GmbH
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-28
Also published as: EP2807108A1; ES2582329T3; US9783399B2; PL2807108T3; KR20140131930A; CN104144871B; EP2807108B1; US20150008381A1; WO2013110300A1; CN104144871A; DE102012001592B4; KR101945431B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Seilwinde, insbesondere Hubwerkswinde, mit einer Seiltrommel, deren Wickelbereich durch zwei seitliche Bordscheiben begrenzt ist, wobei zwischen den seitlichen Bordscheiben zumindest eine weitere Bordscheibe zur Unterteilung des Wickelbereichs in zumindest zwei Teilwickelbereiche vorgesehen ist, wobei das Seil über die genannte weitere Bordscheibe hinweg in die zumindest zwei Teilwickelbereiche führbar ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Seiltrommel und/oder eine vor der Seiltrommel angeordnete Seilquerführung quer zur Längsrichtung des einlaufenden/ablaufenden Seils näherungsweise in Trommellängsrichtung zu verfahren und/oder die Seiltrommel in ihrer Winkelstellung bezüglich zumindest einer Querachse quer zur Trommellängsrichtung zu verstellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Seilwinde, insbesondere Hubwerkswinde, mit einer Seiltrommel, deren Wickelbereich durch zwei seitliche Bordscheiben begrenzt ist, wobei zwischen den seitlichen Bordscheiben zumindest eine weitere Bordscheibe zur Unterteilung des Wickelbereichs in zumindest zwei Teilwickelbereiche vorgesehen ist, wobei das Seil über die genannte weitere Bordscheibe hinweg in die zumindest zwei Teilwickelbereiche führbar ist.
Üblicherweise treten an Seilwinden Wickelprobleme auf, wenn die Seiltrommel sehr viele Windungen nebeneinander hat und das Seil in mehreren Lagen übereinander aufgewickelt werden soll. Die Problematik verschärft sich hierbei insbesondere dann, wenn das Seil ohne oder mit nur geringer Seilvorspannung aufgewickelt werden soll. Wirken auf ein mehr oder minder lose aufgewickeltes Seilpaket plötzlich höhere Seilzugkräfte, wie dies beispielsweise bei Abbruch- oder Demontagearbeiten auftreten kann, kann das lose Wickelpaket verschoben werden, wobei das Seil zum Einschneiden zwischen darunter liegende Wicklungslagen neigt. Auch bei Anwendungen im Tiefseebereich tritt diese Problematik verstärkt auf, da hier oft Seillängen über mehrere Tausend Meter auf- und abgewickelt werden müssen. Ein stark eingeschnittenes Seil führt im schlimmsten Fall zur Zerstörung des Seiles, so dass dieses ersetzt werden muss. Ferner besteht die Gefahr, dass der Hubvorgang nicht mehr abgeschlossen werden kann und aufwändige Hilfsmaßnahmen eingeleitet werden müssen.
Hintergrund des möglichen Einschneidens eines Seils zwischen darunter liegende Seillagen ist hierbei auch die Tatsache, dass für die Wicklungen des Seils auf der Seiltrommel Dickentoleranzen des aufzuwickelnden Seils zu berücksichtigen sind. Die Rillensteigung auf der Seiltrommel ist an die möglichen Seiltoleranzen anzupassen, wobei zwischen dem aufzuwickelnden Seil und der Windensteigung ein gewisses Spiel notwendig ist, damit die Seilabschnitte nebeneinander beim Aufwickeln Platz finden, wobei dieses Spiel durch die Seildickentoferanz, die Seilwindensteigungstoleranz und das Nennspiel maßgeblich beeinflusst wird. Bei handelsüblichen Seilen beträgt die Toleranz des Seildurchmessers etwa 2–4% des Nenndurchmessers, so dass die Steigung auf der Windentrommel etwa 5% des Nenndurchmessers des Seils berücksichtigen muss. Engere Toleranzbreiten für den Seildurchmesser werden zwar am Markt angeboten, sind jedoch teuer und nicht überall erhältlich. Dementsprechend kann der zwischen den Windungen liegende Seilspalt je nach Toleranz des Seildurchmessers variieren, wobei sich die Seilspalte über die Windungen aufaddieren, so dass es bei den vorgenannten Toleranzbereichen und den für Hubwerke üblichen Seildicken bei etwa einer Windungsanzahl von 40 dazu kommen kann, dass das maximale, aufaddierte Spaltmaß die Seildicke überschreiten kann. Dementsprechend kann es durch ein in der nächsten Wicklungslage straff gespanntes Seil, dass die darunter liegenden Lagen verschoben bzw. das genannte Seil zwischen zwei darunter liegende Wicklungsabschnitte einschneiden kann.
Ferner werden die genannten Wickelprobleme auch durch des Ablaufwinkel bzw. Einlaufwinkel des Seils zur Trommellängsachse beeinflusst. Je schräger das Seil von der Seilwinde abläuft bzw. auf die Seilwinde aufläuft, desto größer wird die Neigung zu Querverschiebungen und Wickelproblemen.
Um der genannten Problematik zu entgehen bzw. diese Problematik abzumildern, wird daher für sehr große Seillängen üblicherweise eine Seiltrommel mit sehr großem Trommeldurchmesser gewählt, um bei begrenzter Windungszahl nebeneinander dennoch große Seillängen auf- und abwickeln zu können. Dies führt jedoch zu baulich schweren Seiltrommeln, die in der Herstellung relativ teuer sind. Zudem entstehen bei großen Trommeldurchmessern aufgrund des Seilzuges und des Trommelradius sowie des sich daraus ableitenden Hebelarms zwangsläufig hohe Drehmomente im Windengetriebe, die zu entsprechenden Belastungen und Verschleiß führen.
Die Schrift DE 20 2005 011 277 U1 schlägt eine Seilwinde der eingangs genannten Art vor, bei der der Wickelbereich in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt ist, in denen das Seil nacheinander aufgewickelt wird. Zwischen den seitlichen Bordscheiben, die den gesamten Wickelbereich in an sich bekannter Weise begrenzen, ist eine weitere Bordscheibe etwa mittig angeordnet, welche den Wickelbereich in zwei Teilwickelbereiche unterteilt. Über einen schneckenförmigen Seilführungskanal an der besagten weiteren Bordscheibe kann das Seil über die Bordscheibe hinweggeführt werden, um nach dem Bewickeln des ersten Teilwickelbereichs das Seil im zweiten Teilwickelbereich aufzuwickeln.
Mit einer solchen Unterteilung des Wickelbereichs der Seiltrommel können die zuvor erläuterten Wickelprobleme deutlich entschärft werden. Allerdings sind die aufwickelbaren Seillängen auch hier letztlich begrenzt, da bei entsprechend höheren Seillängen eine größere Anzahl an Unterteilungen vorzunehmen wäre, was jedoch wiederum zu großen Trommellängen bzw. -breiten führen würde, bei denen der in den seitlichen Teilwickelbereichen zum stirnseitigen Ende der Seiltrommel hin immer schräger werdende Einlaufwinkel des Seils zu immer größeren Querkräften auf die Seilwicklung führen würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Seilwinde der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. insbesondere sollen Wickelprobleme wie das Einschneiden des Seils zwischen darunter liegende Wickelabschnitte auch bei sehr großen Seillängen von bis zu mehreren Tausend Metern auch bei fehlender oder nur geringer Seilvorspannung oder stark variierender Seilspannung sicher vermieden werden, ohne dies durch übermäßige Trommeldurchmesser, hohes Windengewicht und daraus resultierende hohe Drehmomente zu erkaufen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Seilwinde gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es wird vorgeschlagen, zusätzlich zur Unterteilung des Wickelbereichs in mehrere Teilwickelbereiche die Seiltrommel und/oder eine vor der Seiltrommel angeordnete Seilquerführung quer zur Längsrichtung des einlaufendenlablaufenden Seils näherungsweise in Trommellängsrichtung zu verfahren und/oder die Seiltrommel in ihrer Winkelstellung bezüglich zumindest einer Querachse quer zur Trommellängsrichtung zu verstellen, um den Schrägungswinkel des einlaufenden/ablaufenden Seils in den verschiedenen Teilwickelbereichen klein zu halten. Die Axial- und/oder Winkelstellung der Seiltrommel und/oder die Axialstellung der Seilquerführung vor der Seiltrommel wird an den zu bewickelnden/abzuwickelnden Teilwickelbereich angepasst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Seiltrommel axial in Trommellängsrichtung verstellbar, wobei eine Seileinlauf-Steuervorrichtung zur Einstellung von zumindest zwei verschiedenen Axialstellungen der Seiltrommel für das Bewickeln/Abwickeln der zumindest zwei verschiedenen Teilwickelbereiche der Seiltrommel vorgesehen ist. Wird das Seil auf der einen Seite der unterteilenden Bordscheibe aufgewickelt/abgewickelt, wird die Seiltrommel in einer anderen Axialstellung gefahren als wenn das Seil auf der anderen Seite der genannten unterteilenden Bordscheibe aufgewickelt/abgewickelt wird.
Alternativ oder zusätzlich zu einer axialen Verstellung der Seiltrommel kann auch eine Seileinlaufführung, die zum Führen des einlaufenden/ablaufenden Seils vor der Seiltrommel vorgesehen sein kann, relativ zur Seiltrommel axial in Trommellängsrichtung verstellt werden, um den einlaufenden/ablaufenden Seilabschnitt in unterschiedlichen axialen Stellungen zu führen, wenn das Seil in unterschiedliche Teilwickelbereiche der Seiltrommel aufgewickelt/abgewickelt wird.
Die axiale Verstellbarkeit der Seiltrommel und/oder der Seileinlaufführung in Trommellängsrichtung kann hierbei mehr oder weniger exakt parallel zur Trommeldrehachse erfolgen, wobei in alternativer Weiterbildung der Erfindung jedoch auch ein zur Trommeldrehachse mehr oder minder stark geneigter Verstellweg vorgesehen sein kann, solange die Verstellbewegung eine Komponente in Trommellängsrichtung aufweist. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der genannte Stellweg hierbei gerade bzw. linear ausgebildet und im Wesentlichen parallel zur Trommeldrehachse ausgerichtet, um bei einer Querverstellung keine ungewollten Auswirkungen auf die Seillänge zu haben bzw. solche nicht aufwändig kompensieren zu müssen.
Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen axialen Verstellung kann die Seiltrommel kipp- und/oder schwenkbar um zumindest eine Querachse quer zur Trommellängsrichtung ausgebildet sein, um die Seiltrommel in unterschiedliche Kipp- und/oder Schwenkstellungen zu bringen, wenn das Seil in unterschiedliche Teilwickelbereiche der Seiltrommel aufgewickelt/abgewickelt wird. Durch Verkippen bzw. Verschwenken der Seiltrommel kann ein bei verschiedenen Seileinlaufrichtungen bzw. beim Bewickeln verschiedener Teilwickelbereiche der Seiltrommel ansonsten entstehender Schräglauf des Seils kompensiert bzw. vermindert werden. Gleichzeitig kann der Platzbedarf für die Verstellung der Winde minimiert werden, da ein Verkippen bzw. Verschwenken auf kleinstem Raum ausführbar ist. Wird das Seil auf der einen Seite der unterteilenden Bordscheibe aufgewickelt/abgewickelt, wird die Seiltrommel in eine andere Winkelstellung verkippt bzw. verschwenkt als wenn das Seil auf der anderen Seite der genannten unterteilenden Bordscheibe aufgewickelt/abgewickelt wird.
Vorzugsweise kann die Seiltrommel hierbei zweiachsig um verschieden ausgerichtete Querachsen verkippt und verschwenkt werden, um für verschiedene Seileinlaufrichtungen einen Schräglauf des Seils kompensieren bzw. vermindern zu können. Insbesondere kann die Seiltrommel um eine Kippachse verkippbar und um eine Schwenkachse verschwenkbar sein, wobei die Kippachse und die Schwenkachse relativ zueinander zumindest näherungsweise senkrecht ausgerichtet sind und jeweils zumindest näherungsweise senkrecht zur Trommellängsrichtung verlaufen. Die Kippachse und die Schwenkachse müssen hierbei einander nicht schneiden, sondern können bei näherungsweise rechtwinkliger bzw. querverlaufender Ausrichtung auch zueinander versetzt in unterschiedlichen, vorzugsweise parallelen Ebenen angeordnet sein, je nachdem, wie die Kippbarkeit und Schwenkbarkeit realisiert sind. Eine mehrachsige Verkippbarkeit bzw. Schwenkbarkeit der Seiltrommel ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Seileinlauf/Seilablauf nicht nur quer zur Seiltrommel, sondern auch hinsichtlich des Umfangswinkels variiert, d. h. der Einlaufpunkt des Seils an der Seiltrommel in verschiedenen Winkelsektoren liegen kann, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn sich ein Kranausleger, auf dem die Einlaufrolle befestigt ist, relativ zur Winde bewegt, insbesondere auf- und abwippt. Durch eine mehrachsige Verkippbarkeit bzw. Verschwenkbarkeit der Seiltrommel kann ein Schräglauf des Seils bezüglich der Seiltrommel kompensiert bzw. vermindert werden, ungeachtet des Umfangsbereiches, in dem das Seil auf die Trommel aufläuft.
Durch eine Axial- und/oder Winkelverstellung der Seiltrommel und/oder der Seileinlaufführung in Trommellängsrichtung kann in Weiterbildung der Erfindung der Wickelbereich der Seiltrommel nicht nur in zwei Teilwickelbereiche, sondern in drei oder vier oder auch beliebig viele Teilwickelbereiche unterteilt werden, womit die Seilwinde in die Lage versetzt wird, nahezu beliebig lange Seile auf- und abwickeln zu können und dabei gleichzeitig die gewünschten Wickelparameter einzuhalten. Insbesondere bei einer Verschiebbarkeit der Seilwinde selbst muss nur die Seilwinde entsprechend der Teilung des Wickelbereichs entsprechend weiter verschoben werden, wenn ein Teilwickelbereich vollständig bewickelt oder entwickelt ist, ohne dass hierbei andere geometrische Parameter des ablaufenden bzw. einlaufenden Seils verändert werden müssten oder ein ungewollter Querzug auf das Seil entstehen würde.
Die Verstellbarkeit der Seiltrommel quer zur Seillängsrichtung kann grundsätzlich in verschiedener Art und Weise realisiert werden. Beispielsweise könnte die Seiltrommel über eine Lenkerführung oder dergleichen in der gewünschten Richtung verstellbar sein. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung jedoch ist die Seiltrommel an gegenüberliegenden Endabschnitte durch jeweils einen Lagerschlitten abgestützt, wobei die Lagerschlitten im Wesentlichen parallel zur Trommellängsrichtung verschieblich gelagert sind. Eine Schlittenführung der Seiltrommel ermöglicht eine einfache Bewegung bei gleichzeitig stabiler Abtragung auch hoher Lagerkräfte.
Die genannten endseitigen Lagerschlittenteile könnten grundsätzlich miteinander verbunden sein und Teil eines gemeinsamen Schiebeschlittens bilden, der in einer Schiebeführung in der gewünschten Weise verschiebbar ist. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung jedoch können die Lagerschlitten, die an gegenüberliegenden Endabschnitten der Seiltrommel vorgesehen sind, unabhängig voneinander verschiebbar sein bzw. in axialer Richtung nur durch die Seiltrommel relativ zueinander gehalten werden. Durch eine solche unabhängige Ausbildung der Lagerschlitten an gegenüberliegenden Enden kann nach Art eines Fest-Los-Lagers die Seiltrommel spannungsfrei gelagert und verstellt werden. Ein Verspannen der Windenschilder aufgrund von Wärmeeinfluss, Bauteiltoleranzen und Verformungen aufgrund der Seilzugkräfte werden hierdurch verhindert. Dabei können die seitlichen Lagerschlittenteile durchaus auf einer gemeinsamen, ggf. durchgehenden Schiebeführung verschieblich gelagert sein. Alternativ können jedoch auch voneinander separate Schiebeführungsabschnitte vorgesehen sein, so dass jeder der genannten seitlichen Lagerschlittenteile auf seiner eigenen Schiebeführung verschieblich gehalten ist.
Zur Verstellung der Seiltrommel ist in Weiterbildung der Erfindung ein Stellantrieb vorgesehen, der mit einem der genannten Lagerschlittenteile verbunden sein kann, um die Seiltrommel in Trommellängsrichtung hin und her bewegen zu können. Der genannte Stellantrieb kann hierbei grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, beispielsweise einen Druckmittelzylinder aufweisen oder auch andere Stellaktoren wie beispielsweise einen Spindelantrieb umfassen.
Die Verstellbarkeit der Winkelausrichtung der Seiltrommel kann grundsätzlich in verschiedener Art und Weise realisiert werden. Beispielsweise können die Lagerschilde bzw. Lagerschlitten, zwischen denen die Seiltrommel angeordnet ist und an denen die gegenüberliegenden Endabschnitte der Seiltrommel drehbar gelagert sind, um eine Kippachse kippbar und/oder um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert sein, so dass eine Verkippung bzw. eine Verschwenkung der Seiltrommel durch eine entsprechende Verstellung der Lagerschilde bzw. Lagerschlitten bewirkt werden kann. Hierbei können zwischen den Lagerschilden und den Enden der Seiltrommel einfache Drehlager vorgesehen sein. Die Lagerschilde können hierbei miteinander verbunden sein und beispielsweise einen etwa u-förmigen Lagerbock bilden, der kipp- bzw schwenkbar gelagert ist.
Alternativ oder zusätzlich zu einer kippbaren und/oder schwenkbaren Lagerung der Lagerschilde kann die gewünschte Verkippung und/oder Verschwenkung der Seiltrommel durch entsprechende Bewegung der Seiltrommel relativ zu den Lagerschilden erreicht werden. Hierzu kann beispielsweise einer der Endabschnitte der Seiltrommel an dem entsprechenden Lagerschild bzw. Lagerschlitten nicht nur drehbar, sondern auch pendelnd bzw. kippbar gelagert sein, beispielsweise durch ein entsprechendes Pendellager. Der gegenüberliegende Endabschnitt der Seiltrommel kann mit zumindest einem geeigneten Stellantrieb gegenüber dem dort vorgesehenen Lagerschild bzw. Lagerschlitten quer zur Trommellängsrichtung verstellt werden, so dass die gewünschte Kipp- bzw. Schwenkbewegung der Seiltrommel erfolgt. Hierbei können beispielsweise Stellaktoren in Form von Stellzylindern Verwendung finden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Lagerung mittels eines Exzenters vorgesehen sein, der in den entsprechenden Lagerschild bzw. Lagerschlitten integriert sein kann derart, dass ein Verdrehen des Exzenters zu einer Verstellung des entsprechenden Seiltrommelendes quer zur Trommellängsrichtung führt.
Wird das einlaufende/ablaufende Seil für das Bewickeln/Abwickeln der verschiedenen Teilwickelbereiche in seinem Einlauf-/Ablaufwinkel durch eine querverstellbare Seileinlaufführung gesteuert, kann eine solche Seileinlaufführung grundsätzlich verschieden ausgebildet sein. In Weiterbildung der Erfindung kann die genannte Seileinlaufführung eine axial in Trommellängsrichtung verstellbare Seilumlenkrolle umfassen. Je nachdem, welcher Teilwickelbereich bewickelt/entwickelt werden soll, wird die Seilumlenkrolle relativ zur Seiltrommel verstellt.
Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen axial verstellbaren Seilumlenkrolle kann die Seileinlaufführung auch andere axial verstellbare Seilquerführungsmittel umfassen, die vorteilhafterweise zwischen der genannten Seilumlenkrolle und der Seiltrommel angeordnet sein können. In diesem Fall kann vorteilhafterweise die genannte Seilumlenkrolle, insbesondere wenn diese Seilumlenkrolle axial fest ist, pendelnd gelagert sein derart, dass sich die genannte Seilumlenkrolle zu den Seilquerführungsmitteln hin ausrichtet. Insbesondere kann die Seilumlenkrolle am Einlauf/Auslauf des Seils schwenkbar oder kardanisch gelagert sein, damit die Seilumlenkrolle dem Schrägzug, der durch das Verfahren der genannten Seilquerführungsmittel entsteht, folgen kann und weniger Verschleiß auf den Seilrollenflanken entsteht.
Die Axialverstellung der Seilwinde und/oder der Seileinlaufführung kann grundsätzlich in unterschiedlicher Weise an das Bewickeln/Abwickeln der verschiedenen Teilwickelbereiche angepasst werden bzw. in Abhängigkeit hiervon gesteuert werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Axialverstellung der Seilwinde und/oder der Seileinlaufführung kontinuierlich oder näherungsweise kontinuierlich, d. h. inkremental in kleinen Stufen erfolgen, und zwar vorteilhafterweise in Abhängigkeit von Trommeldrehung und Windensteigung. Die genannte Axialverstellung kann hierbei tatsächlich kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Geschwindigkeit der Axialverschiebung an die Trommeldrehgeschwindigkeit und die Windensteigung angepasst wird, so dass das Seil immer exakt vor dem jeweils zu bewickelnden/abzuwickelnden Windungsabschnitt läuft bzw. geführt wird. Alternativ kann eine solche kontinuierliche Axialverstellung auch inkremental oder stufenweise angenähert werden, beispielsweise dahingehend, dass beispielsweise nach jedem vollen Umlauf der Seiltrommel oder bei jedem zweiten Umlauf, d. h. Drehung um 720°, die Seiltrommel und/oder die Seileinlaufführung axial ein Stück weiter gestellt wird.
Alternativ kann jedoch auch vorgesehen werden, dass für jeden Teilwickelbereich nur eine Axialstellung oder ggf. eine begrenzte Anzahl von Axialstellungen der Seiltrommel und/oder der Seileinlaufführung eingestellt wird, beispielsweise dergestalt, dass beim Überfahren der Teilwickelbereichsgrenze, d. h. der unterteilenden Zwischenbordscheibe die Seiltrommel und/oder die Seileinlaufführung in eine neue Axialstellung verfahren wird, die für das Bewickeln/Abwickeln des neuen bzw. nächsten Teilwickelbereichs vorgesehen ist.
Wird für einen Teilwickelbereich mehr als nur eine Axialstellung vorgesehen, beispielsweise bei kontinuierlicher oder stufenweiser Axialverstellung in Abhängigkeit der Trommeldrehung und der Windensteigung, kann die Seileinlauf-Steuervorrichtung für die verschiedenen Teilwickelbereiche verschiedene Axialstellbereiche vorsehen, wobei die verschiedenen Axialstellbereiche für die Axialverstellung der Seiltrommel und/oder der Seileinlaufführung voneinander verschieden ausgebildet sein können, insbesondere überlappungsfrei sein können. Für das Bewickeln/Abwickeln eines ersten Teilwickelbereichs der Seiltrommel kann die Seiltrommel und/oder die Seileinlaufführung in Axialstellungen gebracht werden, die sich von den Axialstellungen unterscheiden, in denen die Seiltrommel und/oder die Seileinlaufführung gebracht werden, wenn ein anderer Teilwickelbereich bewickelt bzw. entwickelt wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Seileinlaufwinkels vorgesehen sein, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung die Seiltrommel und/oder die Seileinlaufführung in Abhängigkeit eines Signals der genannten Erfassungseinrichtung steuert.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die genannte Erfassungseinrichtung und/oder eine weitere Erfassungseinrichtung die Position des Seiles relativ zur Seiltrommel erfassen, insbesondere eine Position, die ein Überfahren bzw. Überlaufen der Teilwickelbereichsgrenze und/oder der unterteilenden, zwischengeschalteten Bordscheibe angibt. Eine solche Erfassungseinrichtung kann beispielsweise ein Getriebenocken-Endschalter sein, jedoch auch anders ausgebildet sein. Wird ein Überfahren der unterteilenden Bordscheibe bzw. der Teilwickelbereichsgrenze erfasst, kann die Steuervorrichtung der Seilwinde in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Drehzahl der Seiltrommel auf ein vorbestimmtes Maß reduzieren, um den Übergang von einem Teilwickelbereich in einen anderen Teilwickelbereich ohne nennenswerten Seilverschleiß zu erreichen.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Seilwinde neben der genannten, in verschiedene Teilwickelbereiche unterteilten Seiltrommel eine weitere Seiltrommel aufweisen, die als Hilfswinde dienen kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die zweite Seiltrommel auf die erste Seiltrommel aufgesetzt sein und/oder zusammen mit der ersten Seiltrommel axial verschieblich gelagert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite, zusätzliche Seiltrommel relativ zur vorgenannten ersten Seiltrommel axial verstellbar ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1: eine Draufsicht auf eine Seilwinde eines Hubwerks nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, wobei die Seiltrommel in zwei Teilwickelbereiche unterteilt ist und schematisch die Bewickelung beider Teilbereiche dargestellt ist, wobei die Seiltrommel über einen Schlitten axial verschieblich ausgebildet ist,
2: eine Draufsicht auf die Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in drei Teilwickelbereiche unterteilt ist, wobei die Bewickelung eines mittleren Teilwickelbereiches dargestellt ist und die Seiltrommel über einen Schlitten längsverschieblich ausgebildet ist,
3: eine Draufsicht auf die Seilwinde eines Hubwerks ähnlich 1 nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der eine Seilumlenkrolle axial verschieblich ausgebildet ist, wobei die Seilumlenkrolle in verschiedenen Stellungen für die Bewickelung verschiedener Teilwickelbereiche dargestellt ist,
4: eine Draufsicht auf die Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seileinlaufführung zwischen der Seiltrommel und der Seilumlenkrolle angeordnete, axial verstellbare Seilquerführungsmittel umfasst, wobei die genannten Seilquerführungsmittel in verschiedenen Stellungen für die Bewickelung verschiedener Teilwickelbereiche der Seiltrommel dargestellt sind,
5: eine Draufsicht auf die Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seilwinde zwei Seiltrommeln umfasst, die als Hauptwinde und Hilfswinde eingesetzt werden können und gemeinsam axial in Trommellängsrichtung verstellbar sind,
6: eine Draufsicht auf die Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seilwinde zwei Seiltrommeln umfasst, die als Hauptwinde und Hilfswinde eingesetzt werden können und gemeinsam und relativ zueinander axial in Trommellängsrichtung verstellbar sind,
7: eine Draufsicht auf eine Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt ist und um eine Kippachse quer zur Trommellängsrichtung verkippbar ist, wobei die beiden Ansichten 7a und 7b verschiedene Kippstellungen der Seiltrommel zeigen,
8: eine Darstellung einer Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt ist und um eine Schwenkachse senkrecht zur Trommellängsrichtung verschwenkbar ist, wobei die Teilansicht 8a eine Draufsicht der Seiltrommel und die Teilansicht 8b eine Seitenansicht der Seiltrommel zeigt,
9: eine Draufsicht auf eine Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in zwei oder mehrere Teilwickelbereiche unterteilt ist und in ihrer Winkelausrichtung zweiachsig verstellbar ist, und zwar um eine Kippachse verkippbar und um eine Schwenkachse verschwenkbar, wobei die Kippachse und die Schwenkachse in zueinander senkrecht ausgerichtete Richtungen verlaufen,
10: eine Darstellung einer Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt ist und in ihrer Winkelstellung – ähnlich der Ausführung nach 9 – zweiachsig verstellbar, nämlich um eine Kippachse verkippbar und um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, wobei – anders als bei der Ausführung nach 9 – die Seiltrommel gegenüber einem feststehenden Lagerschild verkippbar und verschwenkbar ist und mit zwei in zueinander senkrechten Wirkrichtungen betätigbaren Stellaktoren verbunden ist, wobei die Teilansicht 10a eine Draufsicht auf die Seilwinde und die Teilansicht 10b eine Seitenansicht der Seilwinde zeigt, und
11: eine Darstellung einer Seilwinde eines Hubwerks nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der die Seiltrommel in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt und in ihrer Winkelstellung zweiachsig verstellbar ist, wobei zur Winkelverstellung der Seiltrommel eines der Trommelenden pendelnd gelagert und das andere der Trommelenden durch eine Exzenter quer zur Trommellängsrichtung verstellbar ist.
Die in den Figuren gezeigte Seilwinde 1 umfasst eine im wesentlichen zylindrische Seiltrommel 2, an deren Stirnseiten zwei sich radial zur Seiltrommeldrehachse 3 erstreckende Bordscheiben 4 und 5 vorgesehen sind, zwischen denen der Wickelbereich 6 der Seiltrommel 2 definiert ist. In an sich bekannter Weise können an der Seiltrommel 2 Lager- und/oder Antriebsstummel 7 in Form von axial vorspringenden Wellenstümpfen vorgesehen sein, mit denen die Seilwinde 1 in ein Hubwerk eines Krans oder dergleichen eingebaut werden und längsverschieblich gelagert werden kann, wie noch erläutert wird.
Die Mantelfläche der Seiltrommel 2 ist, wie 1 zeigt, mit Seilrillen 8 versehen, die sich nach Art eines Gewindes schraubenförmig auf der Außenseite der Seiltrommel 2 erstrecken, um das aufzuwickelnde Seil, genauer gesagt die erste Seillage, auf der Seiltrommel 2 zu führen.
Wie 1 zeigt, ist der Wickelbereich 6 der Seiltrommel 2 durch eine weitere Bordscheibe 9, die zwischen den beiden stirnseitigen Bordscheiben 4 und 5 auf der Seiltrommel 2 sitzt und sich ebenfalls radial erstreckt, in zwei Teilwickelbereiche 10 und 11 unterteilt. In der gezeichneten Ausführungsform ist die zusätzliche Bordscheibe 9 mittig zwischen den beiden stirnseitigen Bordscheiben 4 und 5 eingezeichnet, sie kann jedoch je nach den Gegebenheiten bei der üblichen Seilaufwicklung zu der einen oder anderen Bordscheibe 4 oder 5 hin verschoben sein. Es versteht sich weiterhin, dass der Wickelbereich 6 der Seiltrommel 2 durch mehrere zusätzliche Bordscheiben 9 in mehr als zwei Teilwickelbereiche unterteilt sein kann. Bei den üblichen Anwendungen eines Kranhubwerks kann das Problem des sich zwischen den Wickellagen einklemmenden Hubseils jedoch bereits durch eine zusätzliche Bordscheibe wirkungsvoll unterbunden werden, so dass eine zusätzliche Bordscheibe 9 bereits ausreichend ist.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist als Seilführungsvorrichtung 12 über die Bordscheibe 9 hinweg an dieser ein Seilführungskanal 13 vorgesehen, der im wesentlichen nut- bzw. rillenförmig in die Mantelfläche der Bordscheibe 9 eingearbeitet ist. Der genannte Seilführungskanal 13 besitzt dabei zu beiden Teilwickelbereichen 10 und 11, d. h. zu beiden Seiten der Bordscheibe 9 hin, auslaufende Enden bzw. Mündungen, so dass er von dem ersten Teilwickelbereich 10 zu dem zweiten Teilwickelbereich 11 führt.
Der Seilführungskanal 13 ist dabei insgesamt schneckenförmig ausgebildet. Sein dem ersten Teilwickelbereich 10 zugewandter Einlauf 14 liegt dabei etwa auf Hohe der obersten Wickellage, d. h. das Seil 16 läuft bei Auflaufen auf die Bordscheibe 9 erst dann in den Einlauf 14, wenn der erste Teilwickelbereich 10 vollständig bewickelt und das Seil in der obersten Wickellage auf die Bordscheibe 9 aufläuft. Bei Unterteilung des Wickelbereiches 6 in nur zwei Teilwickelbereiche ist der zuerst bewickelte Teilwickelbereich 10 derjenige, in dem der Anschlagpunkt des Seils 16 an der Seiltrommel 2 vorgesehen ist.
Läuft das Seil 16 nach vollständiger Bewicklung des ersten Teilwickelbereichs 10 in den Einlauf 14, wird es von dem Seilführungskanal 13 bei weiterem Aufwickeln automatisch auf die andere Seite der Bordscheibe 9 geführt. Der dortige Auslauf 15 des Seilführungskanals 13 mündet dabei in den zweiten Teilwickelbereich 11 etwa auf Höhe der Mantelfläche der Seiltrommel 2, d. h. das Seil 16 läuft sanft unmittelbar auf Höhe der allerersten Wickellage unmittelbar auf der Seiltrommel 2 auf diese auf. Die Steigung des Seilführungskanals 13 in radialer Richtung überwindet somit sanft den Höhenunterschied zwischen der allerobersten Wickellage des ersten Teilwickelbereiches 10 und der untersten, d. h. ersten Wickellage in dem Teilwickelbereich 11.
Beim weiteren Aufwickeln auf die Seiltrommel 2 wird sodann der zweite Teilwickelbereich 11 bewickelt, bis dieser voll und das Seil vollständig aufgewickelt ist. Beim Abspulen des Seiles 16 leert sich umgekehrt zunächst der zweite Teilwickelbereich 11, bis beim weiteren Abwickeln das Seil 16 aus dem Seilführungskanal 13 abgewickelt wird und dabei das ablaufende Ende über die Bordscheibe 9 hinweg in den ersten Teilwickelbereich 10 geführt wird, so dass dieser abgewickelt werden kann.
Wie 1 zeigt, kann die Seiltrommel 2 in axialer Richtung, d. h. näherungsweise parallel zur Trommeldrehachse 3 bzw. zur Trommellängsrichtung verfahren werden. Die seitlichen Lagerschilde, an denen die Seiltrommel 2 mit ihren Antriebsstummeln 7 gelagert ist, bilden Lagerschlitten 17 und 18, die an einer Schlittenführung 19 beispielsweise in Form eines T-Schienenprofils längsverschieblich gelagert sind. Wie 1 zeigt, können vorteilhafterweise die beiden Lagerschlitten 17 und 18 voneinander unabhängig längsverschoben werden, wobei sie in axialer Richtung relativ zueinander nur durch die Seiltrommel 2 gehalten sind. Hierdurch können Verspannungen der genannten Lagerschilde bzw. Lagerschlitten 17 und 18 vermieden werden.
Um die Längsverschiebung der Seiltrommel 2 steuern zu können, kann mit einem der Lagerschlitten 17 ein Stellantrieb 20 verbunden sein, der gemäß der gezeichneten Ausführung beispielsweise als Druckmittelzylinder ausgebildet sein kann und einen der Lagerschlitten 17 in axialer Richtung S verschiebt. Die Seiltrommellagerung ist dementsprechend nach Art eine Los-Fest-Lagerung ausgebildet, wobei die Fest-Lagerung durch den genannten Stellantrieb 20 axial verstellbar ist.
Die Verschiebung der Seiltrommel 2 in axialer Richtung kann grundsätzlich verschieden gesteuert werden, wobei in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Steuerung zumindest derart beschaffen ist, dass der Ablenkwinkel α des von der Seiltrommel 2 ablaufenden bzw. darauf einlaufenden Seils 16 eine vorgegebene Grenze nicht überschreitet, vorteilhafterweise ≤ 1,5° gehalten wird. Je nach den geometrischen Gegebenheiten der Seilwinde 1, insbesondere dem Abstand der Seilumlenkrolle 21 von der Seiltrommel 2 und der Anzahl der Seilrillen 20 eines Teilwickelbereiches 10 bzw. 11, kann es ausreichend sein, für jeden Teilwickelbereich 10 und 11 eine feste Axialstellung der Seiltrommel 2 relativ zur Seilumlenkrolle 21 einzustellen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für das Be- bzw. Abwickeln eines jeden Teilwickelbereichs 10 und 11 jeweils mehrere Axialstellungen angefahren werden, um den Ablenkwinkel α des Seils 16 ausreichend klein zu halten. Die Axialstellungen der Seiltrommel 2 relativ zur Seilumlenkrolle 21 werden hierbei vorteilhafterweise für jeden Teilwickelbereich 10 und 11 innerhalb eines jeweiligen Verstellbereiches variiert, wobei die Verstellbereiche für die verschiedenen Teilwickelbereiche verschieden ausgebildet, insbesondere überlappungsfrei zueinander sein können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Seiltrommel 2 auch kontinuierlich oder quasi kontinuierlich im Sinne von inkrementalen Schritten in Abhängigkeit von der Drehstellung der Seiltrommel 2 und der Steigung der Sellrillen 2 verstellt werden, um den genannten Ablenkwinkel α möglichst gering zu halten. Alternativ oder zusätzlich kann für die Einstellung der Axialstellung der Seiltrommel 2 auch der besagte Ablenkwinkel α selbst berücksichtigt werden. Hierzu kann dieser durch eine geeignete Erfassungseinrichtung beispielsweise in Form eines Endschalters oder einer anderen Sensorik überwacht bzw. bestimmt werden. Der Stellantrieb 20 kann in Abhängigkeit des erfassten Ablenkwinkels α angesteuert werden, um den genannten Ablenkwinkel α innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bzw. auf einem gewünschten Wert zu halten.
Wird nach Bewickeln eines Teilwickelbereiches 10 die diesen Teilwickelbereich 10 begrenzende Bordscheibe 9 vom Seil 16 überfahren, kann hierzu vorteilhafterweise die Drehgeschwindigkeit der Seiltrommel 2 reduziert werden, um den Verschleiß an den Wangen des Seilführungskanals 13 zu minimieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Seiltrommel 2 in eine Axialstellung verfahren werden, in der der genannte Ablenkwinkel α minimal wird bzw. gegen Null geht, so dass das Seil 16 exakt gerade in den Seilführungskanal 13 in der Bordscheibe 9 einläuft, wie dies 1 verdeutlicht.
Wie 2 verdeutlicht, kann die Seiltrommel 2 auch in mehr als zwei Teilwickelbereiche unterteilt werden, wobei gemäß Ausführung nach 2 beispielsweise zwei zusätzliche Bordscheiben 9 und 23 zwischen den endseitigen, seitlichen Bordscheiben 8 und 9 angeordnet sein können, um den Wickelbereich 6 in drei Teilwickelbereiche 10, 11 und 22 zu unterteilen. Prinzipiell können beliebig viele Teilwickelbereiche vorgesehen werden, um zumindest theoretisch ein unendlich langes Seil speichern zu können und dennoch die gewünschten Wickelparameter, insbesondere begrenzte Windungszahl, begrenzte Lagenzahl und begrenzten Ablenkwinkel einzuhalten. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Seiltrommel 2 derart in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt, dass in einem Teilwickelbereich weniger als 40 Windungen nebeneinander und weniger als acht Lagen übereinander gewickelt werden, wobei die Axialverstellung der Seiltrommel 2 und/oder der Seileinlaufführung 24 derart gesteuert wird, dass der maximale Ablenkwinkel α 1,5° nicht übersteigt.
Wie 3 zeigt, kann alternativ oder zusätzlich zur Axialverstellung der Seiltrommel 2 auch die Seileinlaufführung 24 axial näherungsweise parallel zur Trommeldrehachse 3 verstellt werden. Die Seileinlaufführung 24 kann hierbei eine Seilumlenkrolle 21 umfassen, die in der genannten Weise axialverschieblich in Längsrichtung S verfahren werden kann, wobei ein Stellantrieb 20 beispielsweise in Form eines Druckmittelzylinders eine Verschiebung der Seilumlenkrolle 21 vorsehen kann. Eine Steuerung der Axialverstellung und die Bewicklung der Seiltrommel 2 kann im Übrigen analog der zuvor beschriebenen Ausführung erfolgen, so dass hierauf verwiesen werden darf.
Wie 4 zeigt, kann die Querverschieblichkeit der Seileinlaufführung 24 auch durch Seilquerführungsmittel 25 bewirkt werden, die zwischen der Seilumlenkrolle 21 und der Seiltrommel 2 angeordnet sein und das Seil 16 quer führen können. Die genannten Seilquerführungsmittel 25 können beispielsweise zwei Umlenkrollen umfassen, zwischen denen das Seil 16 abläuft. Wie 4 zeigt, können die Seilquerführungsmittel 25 axial näherungsweise parallel zur Trommeldrehachse 3 verschoben werden, wobei ein Stellantrieb 20 mit den genannten Seilquerführungsmitteln 25 verbunden ist, beispielsweise von einem Druckmittelzylinder gebildet werden kann.
Damit sich die Seilumlenkrolle 21 selbsttätig ausrichten und an die jeweilige Axialstellung der Seilquerführungsmittel 25 anpassen kann, kann die genannte Seilumlenkrolle 21 vorteilhafterweise verschwenkbar, beispielsweise kardanisch gelagert sein, so dass sich die Ausrichtung der Schwenkachse ändern kann, vgl. 4, je nachdem, welche Axialstellung die Seilquerführungsmittel 25 einnehmen.
Wie 5 zeigt, kann die Seilwindenanordnung auch zwei Seiltrommeln 2 und 26 umfassen, von denen eine erste Seiltrommel 2 in der zuvor beschriebenen Weise in mehrere Teilwickelbereiche 10 und 11 unterteilt sein kann. Die zweite Seiltrommel 26 kann ebenfalls in entsprechender Weise in mehrere Teilwickelbereiche unterteilt sein, kann jedoch auch, wie dies 5 zeigt, in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung nur einen Wickelbereich 6 umfassen. Von den beiden Seiltrommeln 2 und 26 kann die eine als Hauptwinde und die andere als Hilfswinde verwendet werden. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann hierbei die Seiltrommel 2 auf die Seiltrommel 26 aufgesetzt sein und/oder kann eine gemeinsame, verschiebbare Lagerung für die beiden Seiltrommeln 2 und 26 vorgesehen sein, so dass die beiden Seiltrommeln 2 und 26 gemeinsam in axialer Richtung, d. h. im Wesentlichen parallel zur Seiltrommeldrehachse 3 verschoben werden können. Entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungen kann auch hier ein Stellantrieb 20 vorgesehen sein, der beispielsweise mit einem der Lagerschlitten 17 der Windenanordnung verbunden sein kann.
Wie 6 zeigt, können die beiden Seiltrommeln 2 und 26 hierbei auch unterschiedliche Trommellängen bzw. -breiten aufweisen. Beispielsweise kann die nur einen Wickelbereich aufweisende Seiltrommel 26 breiter ausgebildet sein als die in verschiedene Teilwickelbereiche unterteilte Seiltrommel 2.
Um beide Seiltrommeln 2 und 26 gleichzeitig verwenden zu können, kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der axialen Verschiebbarkeit der Seiltrommeln 2 und 26 durch die Schlittenlagerung und den Stellantrieb 20 zusätzlich auch noch eine Axialverschiebbarkeit der Seileinlaufführung 24 vorgesehen ist, die entsprechend der Ausführung nach den 3 und 4 ausgebildet sein kann und eine axialverschiebliche Seilumlenkrolle 21 und/oder zusätzliche Seilquerführungsmittel 25, die axial verstellbar sind, aufweisen kann. Durch eine solche sozusagen doppelte Axialverschiebbarkeit kann durch gegensinniges Verschieben ein Seileinlauf mit den gewünschten kleinen Ablenkwinkeln α für beide Seiltrommeln realisiert werden und der Übergang von einem Teilwickelbereich in den anderen Teilwickelbereich gesteuert erfolgen.
Weiterhin kann in Weiterbildung der Erfindung auch eine Axialverschiebbarkeit der Seiltrommeln 2 und 26 relativ zueinander vorgesehen sein.
Wie 7 zeigt, kann der vorgenannte Ablenkwinkel α des von der Seiltrommel 2 ablaufenden bzw. darauf einlaufenden Seils 16 trotz mehrerer Teilwickelbereiche auch dadurch klein gehalten werden, dass die Seiltrommel 2 um eine Kippachse 30 verkippt werden kann. Die genannte Kippachse 30 erstreckt sich hierbei quer zur Trommellängsrichtung S und vorteilhafterweise zumindest näherungsweise senkrecht auf die Einlaufrichtung des Seils 16, so dass ein Schräglauf des Seils bezüglich der Seiltrommel durch Verkippen der Seiltrommel eliminiert bzw. minimiert werden kann. Wie 7 zeigt, kann die genannte Kippachse 30 dabei näherungsweise parallel zur Befestigungsebene der Seilwinde 1 verlaufen. Die Verstellbarkeit der Winkel aus Richtung der Seiltrommel 2 kann hierbei durch entsprechende Lagerung der seitlichen Lagerschilde 17 und 18 erreicht werden. Wie 7 zeigt, kann ein Lagerschild 17 um die besagte Kippachse 30 kippbar gelagert sein, während der gegenüberliegende Lagerschild 18 durch einen Stellantrieb 32 beispielsweise in Form eines Stellzylinders verstellbar ist derart, dass die Seilwinde 1 um die Kippachse 30 kippen kann, wie dies ein Vergleich der 7a und 7b zeigt.
Wie 8 zeigt, kann die Seiltrommel 2 auch um eine Schwenkachse 31 schwenkbar ausgebildet sein, wobei hier die genannte Schwenkachse 31 im Wesentlichen senkrecht zur Trommellängsachse ausgerichtet ist und sich im Bereich der Seiltrommelmitte erstrecken kann, so dass beim Verschwenken der Seiltrommel 2 deren Enden gleichermaßen Bewegungen ausführen. Die genannte Schwenkachse 31 erstreckt sich hierbei vorteilhafterweise ebenfalls zumindest näherungsweise senkrecht zur Einlaufrichtung des Seils 16, vgl. 8b.
Die Schwenkbarkeit der Seiltrommel 2 kann, wie dies 8 zeigt, durch entsprechende schwenkbare Aufhängung der seitlichen Lagerschilde 17 und 18 erreicht werden. Die genannten Lagerschilde 17 und 18 können auf einem Basisträger 34 befestigt sein, der um die genannte Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Durch einen entsprechenden Schwenkantrieb 33 kann der Basisträger 34 und damit die Seiltrommel 2 in der gewünschten Weise verschwenkt werden.
Wie 9 zeigt, kann die Kippbarkeit der Ausführung nach 7 und die Schwenkbarkeit der Ausführung nach 8 auch miteinander kombiniert werden insbesondere dergestalt, dass die Kippachse 30 und die Schwenkachse 33 in zueinander quer verlaufenden Richtungen ausgerichtet sind. Eine solche zweiachsige Winkelverstellbarkeit der Seiltrommel 2 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Seileinlauf in die Seilwinde 1 variabel ist, d. h. das einlaufende/ablaufende Seil 16 um die Trommellängsachse bzw. eine dazu parallele Achse verschwenkt, so dass der Seileinlaufpunkt/Seilablaufpunkt in Umfangsrichtung wandert. Dies ist beispielsweise bei Kranen häufig der Fall, die einen wippbaren Ausleger besitzen, an dem die Einlaufrolle befestigt ist, so dass beim Auf- und Niederwippen des Kranauslegers die Seileinlaufrichtung in der genannten Weise schwenkt.
Wie 9 zeigt, sind die Lagerschilde 17 und 18 der Seiltrommel 2 ähnlich der Ausführung nach 7 um eine Kippachse 30 kippbar gelagert bzw. mit einem entsprechenden Kippantrieb 32 verbunden, wobei die Kippbarkeit bezüglich eines Basisträgers 34 vorgesehen ist, welcher wiederum ähnlich der Ausführung nach 8 um die Schwenkachse 31 schwenkbar gelagert und durch einen Schwenkantrieb 33 betätigbar ist.
Alternativ zu einer solchen Verschwenkbarkeit der Lagerschilde kann die Winkelverstellbarkeit der Seiltrommel 2 auch durch eine Beweglichkeit der Seiltrommel 2 relativ zu den Lagerschilden erzielt werden, wie dies die 10 und 11 zeigen. Gemäß 10 kann ein starr befestigter Lagerschild 17 vorgesehen sein, an dem die Seiltrommel 2 mit einem ihrer Enden drehbar und pendelnd bzw. verkippbar gelagert ist. Dies ist beispielsweise durch ein Pendellager 35 mit sphärisch gewölbter Lagerschale möglich. Die Seiltrommel 2 ist gegenüber dem genannten Lagerschild 17 mehrachsig verkippbar. Um diese mehrachsige Kippbarkeit zu steuern, sind am gegenüberliegenden Ende der Seiltrommel 2 zwei Stellantriebe vorgesehen, die zueinander im Wesentlichen senkrechte Wirkrichtungen aufweisen und es ermöglichen, die Seiltrommel 2 an diesem Ende jeweils senkrecht zur Trommellängsrichtung S zu verschieben. Der eine Stellantrieb bildet herbei einen Kippantrieb 32, während der andere Stellantrieb einen Schwenkantrieb 33 bildet, so dass die Seiltrommel zwei in der vorgenannten Weise um Kipp- und Schwenkachsen 30 und 31 sowohl kippbar als auch schwenkbar ist.
Wie 11 zeigt, kann eine Verstellung der Winkelausrichtung der Seiltrommel 2 auch durch eine Exzenterlagerung erreicht werden. Hierbei kann ähnlich der Ausführung nach 10 ein Ende der Seiltrommel 2 drehbar und pendelnd bzw. kippbar an einem an sich starren Lagerschild 17 gelagert sein. Das gegenüberliegende Ende der Seiltrommel 2 ist drehbar in einem Exzenter 36 gelagert, der gegenüber einem ebenfalls starr gelagerten Lagerschild 18 verstellbar ist. Der genannte Exzenter 36 kann hierbei eine drehbare Exzenterscheibe bilden, die um eine Achse parallel zur Trommellängsrichtung verdrehbar in dem genannten Lagerschild 18 gelagert ist. Durch Verdrehen des Exzenters 36 kann das genannte Ende der Seiltrommel 2 verstellt werden, so dass ein Verkippen bzw. Verschwenken der Seiltrommel 2 um eine Achse quer zur Trommellängsrichtung erreicht wird. Ein entsprechender Stellantrieb kann vorgesehen sein, um den besagten Exzenter zu verstellen, wobei als Stellantrieb beispielsweise ein Elektromotor über eine Zahnradstufe den genannten Exzenter antreiben kann.
Die Verkippung und/oder Verschwenkung der Seiltrommel 2 kann grundsätzlich verschieden gesteuert werden, wobei in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Steuerung zumindest derart beschaffen ist, dass der Ablenkwinkel α des von der Seiltrommel 2 ablaufenden bzw. darauf einlaufenden Seils 16 eine vorgegebene Grenze nicht überschreitet, vorteilhafterweise ≤ 1,5° gehalten wird. Je nach den geometrischen Gegebenheiten der Seilwinde 1, insbesondere dem Abstand der Seilumlenkrolle 21 von der Seiltrommel 2 und der Anzahl der Seilrillen 20 eines Teilwickelbereiches 10 bzw. 11, kann es ausreichend sein, für jeden Teilwickelbereich 10 und 11 eine feste Winkelstellung der Seiltrommel 2 bzgl. der Kippachse 30 und/oder bzgl. der Schwenkachse 31 einzustellen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für das Be- bzw. Abwickeln eines jeden Teilwickelbereichs 10 und 11 jeweils mehrere Winkelstellungen angefahren werden, um den Ablenkwinkel α des Seils 16 ausreichend klein zu halten. Die Kipp- bzw. Schwenkstellungen der Seiltrommel 2 werden hierbei vorteilhafterweise für jeden Teilwickelbereich 10 und 11 innerhalb eines jeweiligen Verstellbereiches variiert, wobei die Verstellbereiche für die verschiedenen Teilwickelbereiche verschieden ausgebildet, insbesondere überlappungsfrei zueinander sein können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Seiltrommel 2 auch kontinuierlich oder quasi kontinuierlich im Sinne von inkrementalen Schritten in Abhängigkeit von der Drehstellung der Seiltrommel 2 und der Steigung der Sellrillen 2 verkippt bzw. verschwenkt werden, um den genannten Ablenkwinkel α möglichst gering zu halten. Alternativ oder zusätzlich kann für die Einstellung der Winkelstellung der Seiltrommel 2 auch der besagte Ablenkwinkel α selbst berücksichtigt werden. Hierzu kann dieser durch eine geeignete Erfassungseinrichtung beispielsweise in Form eines Endschalters oder einer anderen Sensorik überwacht bzw. bestimmt werden. Der Kippantrieb 32 und/oder der Schwenkantrieb 33 können in Abhängigkeit des erfassten Ablenkwinkels α angesteuert werden, um den genannten Ablenkwinkel α innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bzw. auf einem gewünschten Wert zu halten.
Wird nach Bewickeln eines Teilwickelbereiches 10 die diesen Teilwickelbereich 10 begrenzende Bordscheibe 9 vom Seil 16 überfahren, kann hierzu vorteilhafterweise die Drehgeschwindigkeit der Seiltrommel 2 reduziert werden, um den Verschleiß an den Wangen des Seilführungskanals 13 zu minimieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Seiltrommel 2 verkippt oder verschwenkt werden, so daß der genannte Ablenkwinkel α minimal wird bzw. gegen Null geht, so dass das Seil 16 exakt gerade in den Seilführungskanal 13 in der Bordscheibe 9 einläuft, wie dies 1 verdeutlicht. Vorteilhafterweise kann die Seiltrommel 2 auch so verkippt bzw. verschwenkt werden, daß das Seil von den Bordscheiben bzw. Endscheiben wegläuft.
Die genannte Verkippung bzw. Verschenkung der Seiltrommel kann mit der Axialverschiebung der Seiltrommel und/oder der Seilumlenkrolle ggf. kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202005011277 U1 [0006]

Claims

Seilwinde, insbesondere Hubwerkswinde, mit einer Seiltrommel (2), deren Wickelbereich (6) durch zwei seitliche Bordscheiben (4, 5) begrenzt ist, wobei zwischen den beiden seitlichen Bordscheiben (4, 5) zumindest eine weitere Bordscheibe (9, 23) zur Unterteilung des Wickelbereichs (6) in zumindest zwei Teilwickelbereiche (10, 11, 22) vorgesehen ist, wobei das Seil (16) über die genannte weitere Bordscheibe (9, 23) hinweg in die zumindest zwei Teilwickelbereiche (10, 11, 22) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommel (2) axial in Trommellängsrichtung (S) verstellbar ist, wobei eine Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) zur Einstellung von zumindest zwei Axialstellungen der Seiltrommel (2) für das Bewickeln/Abwickeln der zumindest zwei verschiedenen Teilwickelbereiche (10, 11, 22) vorgesehen ist.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Seiltrommel (2) an gegenüberliegenden Endabschnitten (7) durch jeweils einen Lagerschlitten (17, 18) abgestützt ist, wobei die Lagerschlitten (17, 18) im Wesentlichen parallel zur Trommellängsrichtung (8) verschieblich gelagert sind, wobei eifern der Lagerschlitten (17) ein Stellantrieb (20) zur Verstellung der Seiltrommel (2) in Trommellängsrichtung (S) zugeordnet ist.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lagerschlitten (17, 18) unabhängig voneinander verschiebbar sind und/oder in axialer Richtung nur durch die Seiltrommel (2) relativ zueinander gehalten sind.
Seilwinde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seiltrommel (2) kipp- und/oder schwenkbar um zumindest eine Querachse (30, 31) quer zur Trommellängsrichtung (S) ausgebildet ist, wobei ein/die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) zur Einstellung von zumindest zwei Kipp- und/oder Schwenkwinkelstellungen der Seiltrommel (2) für das Bewickeln/Abwickeln der zumindest zwei verschiedenen Teilwickelbereiche (10, 11, 22) vorgesehen ist.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Seiltrommel (2) zweiachsig um zwei verschiedene Querachsen (30, 31) quer zur Trommellängsrichtung (5) kippbar und schwenkbar ausgebildet ist, wobei insbesondere eine Kippbarkeit der Seiltrommel (2) um eine Kippachse (30) und eine Schwenkbarkeit der Seiltrommel (2) um eine Schwenkachse (31) vorgesehen ist, wobei die Kippachse (30) und die Schwenkachse (31) jeweils quer zur Trommellängsrichtung (S) ausgerichtet und zueinander in quer verlaufenden Richtungen ausgerichtet sind.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) den Kipp- und/oder Schwenkwinkel der Seiltrommel (2) in Abhängigkeit der Einlaufrichtung/Ablaufrichtung des auf die Seiltrommel (2) einlaufenden/von der Seiltrommel (2) ablaufenden Seils steuert.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seiltrommel (2) an gegenüberliegenden Endabschnitten (7) durch jeweils ein Lagerschild (17, 18) abgestützt ist, wobei die Lagerschilde (17, 18) kipp- und/oder schwenkbar gelagert und durch einen Kipp- und/oder Schwenkantrieb (32, 33) verstellbar sind.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seiltrommel (2) mit einem Endabschnitt drehbar und kippbar an einem Lagerschild (17) gelagert und mit einem gegenüberliegenden Endabschnitt (7) der Seiltrommel mit einem Kipp- und/oder Schwenkantrieb (32, 33) und/oder einem Exzenter (36) derart gekoppelt ist, dass der genannte gegenüberliegende Endabschnitt (7) durch Betätigung des Kipp- und/oder Schwenkantriebs (32, 33) und/oder des Exzenter (36) relativ zum kippbar gelagerten Endabschnitt der Seiltrommel (2) quer zur Trommellängsrichtung (S) verstellbar ist.
Seilwinde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Seileinlaufführung (24) zum Führen des einlaufendenlablaufenden Seils (16) vorgesehen ist, wobei die Seileinlaufführung (24) relativ zur Seiltrommel (2) axial in Trommellängsrichtung (S) verstellbar ist, wobei eine/die Seileinlaufsteuervorrichtung (27) zur Einstellung von zumindest zwei Axialstellungen der Seileinlaufführung (24) für das Bewickeln/Abwickeln der zumindest zwei verschiedenen Teilwickelbereiche (10, 11, 22) vorgesehen ist.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Seileinlaufführung (24) eine axial verstellbare Seilumlenkrolle (21) umfasst, der ein Stellantrieb (20) zugeordnet ist.
Seilwinde nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlaufführung (24) axial verstellbare Seilquerführungsmittel (25) umfasst, die zwischen der Seiltrommel (26) und der/einer Seilumlenkrolle (21) angeordnet sind, wobei die genannte Seilumlenkrolle (21) vorzugsweise pendelnd und/oder schwenkbar gelagert ist derart, dass sich die Seilumlenkrolle (21) zu den Seilquerführungsmitteln (25) hin entsprechend deren Axialstellung selbst ausrichtet.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) die Seiltrommel (2) und/oder die Seileinlaufführung (24) bei Bewickeln/Abwickeln eines ersten Teilwickelbereichs (10) in einem ersten Axialstellbereich hält und bei Bewickeln/Abwickeln eines zweiten Teilwickelbereichs (11) in einem zweiten Axialstellbereich hält, wobei die ersten und zweiten Axialstellbereiche verschieden, vorzugsweise überlappungsfrei ausgebildet sind.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) die Seiltrommel (2) und/oder die Seileinlaufführung (24) beim Überlaufen der zumindest einen weiteren Bordscheibe (9) durch das Seil (16) in einer Axialstellung hält, die von den Axialstellungen beim Bewickeln/Abwickeln der Teilwickelbereiche (10, 11) verschieden ist, insbesondere derart gewählt ist, dass das Seil (16) im Wesentlichen ablenkungsfrei auf die Bordscheibe (9) und/oder in einen darin ausgebildeten Seilführungskanal (23) auf- und/oder einläuft.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) die Seiltrommel (2) und/oder die Seileinlaufführung (24) in Abhängigkeit von einer Trommeldrehung, insbesondere -drehstellung und/oder -drehgeschwindigkeit, und einer Windensteigung kontinuierlich oder stufenweise axial verstellt.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) die Seiltrommel (2) und/oder die Seileinlaufführung (24) in Abhängigkeit eines Seileinlauf-Ablenkwinkels (α) kontinuierlich oder stufenweise axial verstellt.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Erfassungseinrichtung (28) zur Erfassung des Seileinlauf-Ablenkwinkels (α) vorgesehen ist und die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) die Seiltrommel (2) und/oder die Seileinlaufführung (24) in Abhängigkeit eines Signals der Erfassungseinrichtung (28) steuert.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seileinlauf-Steuervorrichtung (27) für jeden Teilwickelbereich (10, 11, 22) nur eine Axialstellung oder eine begrenzte Anzahl von Axialstellungen der Seiltrommel (2) und/oder der Seileinlaufführung (24) vorsieht.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Überführen des Seils (16) über die zumindest eine weitere Bordscheibe (9, 23) hinweg die Drehgeschwindigkeit der Seiltrommel (2) von einer Steuervorrichtung reduziert wird.
Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite Seiltrommel (26) vorgesehen ist, die zusammen mit der ersten Seiltrommel (2) axial verschieblich gelagert ist.
Seilwinde nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Seiltrommel (26) und die erste Seiltrommel (2) relativ zueinander axial verstellbar ausgebildet sind.