DE102012013527A1 - Rope drum for e.g. inner-board winch such as rescue hoist, of helicopter, has coupling link rotationally coupling cable guide drive to drum cylinder or to drum drive, where cable guide drive axially displaces direction-reversible guide unit - Google Patents
Rope drum for e.g. inner-board winch such as rescue hoist, of helicopter, has coupling link rotationally coupling cable guide drive to drum cylinder or to drum drive, where cable guide drive axially displaces direction-reversible guide unit Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012013527A1 DE102012013527A1 DE201210013527 DE102012013527A DE102012013527A1 DE 102012013527 A1 DE102012013527 A1 DE 102012013527A1 DE 201210013527 DE201210013527 DE 201210013527 DE 102012013527 A DE102012013527 A DE 102012013527A DE 102012013527 A1 DE102012013527 A1 DE 102012013527A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drum
- drive
- cable
- rope
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/28—Other constructional details
- B66D1/36—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
- B66D1/38—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains by means of guides movable relative to drum or barrel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Seiltrommel für eine Spillwinde, insbesondere für eine Rettungswinde von Land- oder Luftfahrzeugen. Die Zugkraft von Winden wird bestimmt vom Antriebsdrehmoment und dem Hebelarm als dem Radius der äußersten Seillage auf der Seiltrommel. Die Zugkraft nimmt daher mit der Anzahl der Seillagen ab. Für viele Anwendungen ist aber lagenunabhängig eine konstante Zugkraft erforderlich. Besonders Winden für den Personentransport sind auf eine konstante oder regelbare Zugkraft angewiesen.The invention relates to a cable drum for a capstan winch, in particular for a rescue winch of land or aircraft. The pulling force of winches is determined by the drive torque and the lever arm as the radius of the outermost rope layer on the cable drum. The tensile force therefore decreases with the number of cable layers. For many applications, however, a constant tensile force is required regardless of the layer. Especially winches for passenger transport depend on a constant or controllable traction.
Um die Zugkraft an der Seiltrommel zu vergleichsmäßigen sind seit langem Spillwinden bekannt. Spillwinden weisen ein Seilspill auf, um die das Seil zunächst geschlungen ist und erst anschließend auf einer Seiltrommel aufgewickelt wird. Die Zugkraft des Seilspills ist von der anhängenden Last abhängig.In order to make the tensile force on the cable drum comparable, capstan winches have long been known. Spinning winches have a rope spool, around which the rope is first looped and only then wound up on a cable drum. The tensile force of the rope spool depends on the attached load.
Mittels der Seiltrommel wird das Seil zum Spillkopf vorgespannt, um an diesem das notwendige Reibmoment sicherzustellen.By means of the cable drum, the rope is biased to the spill head, to ensure the necessary frictional torque at this.
Die Zugkraft kann bei mechanischen Winden auch vergleichmäßigt werden, indem die Motordrehzahl des Antriebs verändert wird. Bei hydraulischen Winden können zu diesem Zweck Steuerventile vorgesehen sein. Eine derartige hydraulische Winde ist beispielsweise aus
Ferner sind die genannten Winden häufig mit einer Rutschkupplung ausgestattet, die Verschleiß ausgesetzt ist und im Betrieb Geräusche verursachen kann. Ist die Messung der Seillänge erforderlich, müssen zusätzliche Bauteile vorgesehen werden. Insbesondere wenn die Ermittlung der tatsächlichen abgerollten Seillänge zwingend erforderlich ist, die Ermittlung auch bei unvorhergesehenen Ereignissen sichergestellt sein muss, eine Referenzierung möglich sein soll oder die Seillängenbestimmung aus Sicherheitsgründen redundant erfolgen soll, sind aufwändige konstruktive Maßnahmen erforderlich.Furthermore, these winches are often equipped with a slip clutch, which is exposed to wear and can cause noise during operation. If rope length measurement is required, additional components must be provided. In particular, if the determination of the actual unwound cable length is mandatory, the determination must be ensured even in case of unforeseen events, a referencing should be possible or the rope length determination for security reasons should be redundant, complex design measures are required.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung es ist daher, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine Seiltrommel für eine Spillwinde zu verbessern, die insbesondere als Rettungswinde für Hubschrauber vorgesehen ist.Object of the present invention is therefore to avoid the disadvantages mentioned above and to improve a cable drum for a capstan, which is intended in particular as rescue helmets for helicopters.
Die Aufgabe wird durch eine Seiltrommel für eine Spillwinde gelöst, die einen Trommelzylinder zum Aufrollen eines Seils, einen vom Spillantrieb unabhängigen, elektronisch regelbaren elektrischen Trommelantrieb zur Drehung des Trommelzylinders, eine Seilführung mit einem Führungsmittel zur axial gerichteten Zuführung des Seils auf den Trommelzylinder, einen Seilführungsantrieb zur Axialverschiebung des richtungsumkehrenden Führungsmittels, eine Spindel, die mit einem Schiffchen als das ihr verschiebbare Führungsmittel den Seilführungsantrieb bildet, wobei die Spindel eine Spindelsteigung aufweist, die in einem Mittenbereich konstant ist und an den Spindelenden abnimmt, und ein Kopplungsglied zur drehphasenfesten Kopplung des Seilführungsantriebs an den Trommelzylinder oder an den Trommelantrieb aufweist.The object is achieved by a cable drum for a capstan winch comprising a drum cylinder for rolling up a rope, an electronically controllable electric drum drive independent of the capstan drive for rotating the drum cylinder, a cable guide with a guide means for axially directing the cable onto the drum cylinder, a cable guide drive for axial displacement of the direction-reversing guide means, a spindle which forms the Seilführungsantrieb with a shuttle as the sliding guide means, the spindle has a spindle pitch, which is constant in a central region and decreases at the spindle ends, and a coupling member for rotationally fixed coupling of the cable guide drive having the drum cylinder or to the drum drive.
Eine derartige Seiltrommel bedarf keiner mechanischen Kopplung an ein Spill, so dass der Herstellungs- und Transportaufwand der einzelnen Komponenten reduziert ist und aufgrund der nahezu lastfreien Auf-/Abwicklung nur geringen Verschleiß unterliegt und damit die Standzeit der Spillwinde erheblich verlängert.Such a cable drum requires no mechanical coupling to a spill, so that the production and transport costs of the individual components is reduced and due to the almost no load on / unwinding is subject to only minor wear, thus significantly extending the service life of the capstan.
Der Trommelantrieb ist als ein elektrischer Antrieb des Trommelzylinders ausgebildet, wobei der Trommelzylinder den Rotor des elektrischen Antriebs darstellen kann. Der Stator kann als Teil eines Gehäuses, in das die Seiltrommel einsetzbar ist, ausgebildet sein. Er ist vorzugsweise elektronisch regelbar.The drum drive is designed as an electric drive of the drum cylinder, wherein the drum cylinder can represent the rotor of the electric drive. The stator may be formed as part of a housing into which the cable drum can be inserted. It is preferably electronically adjustable.
Ein elektronisch geregelter Trommelantrieb ist vorzugsweise so geregelt, dass er eine konstante Seilzugkraft beim Wickeln in allen möglichen Wicklungslagen erzeugt. Am Spill einer Spillwinde mit einer erfindungsgemäßen Seiltrommel ist damit sichergestellt, dass das Seil stets die für den Spillantrieb erforderliche Reibung aufweist.An electronically controlled drum drive is preferably controlled so that it generates a constant cable pulling force during winding in all possible winding layers. On the spill of a capstan winch with a cable drum according to the invention, this ensures that the rope always has the friction required for the spill drive.
Der Trommelzylinder ist als ein kreiszylindrischer Hohl- oder Vollkörper ausgebildet, der vorzugsweise an seinen Stirnflächen mit Borden versehen ist, um eine Seitenführung für das aufzuwickelnde Seil in mehreren radial übereinander angeordneten Seillagen zu gewährleisten.The drum cylinder is formed as a circular cylindrical hollow or solid body, which is preferably provided at its end faces with ribs to ensure a side guide for the rope to be wound in a plurality of radially superposed cable layers.
Auf dem Trommelzylinder ist das Seil in mehreren Seillagen aufrollbar. Als Seile können beispielsweise besonders für hohe Lasten Stahlseile oder aber auch Kunststoffseile beispielsweise aus Polyethylen aufgerollt werden.On the drum cylinder, the rope can be rolled up in several rope layers. As ropes can be rolled up, for example, made of polyethylene, for example, especially for heavy loads steel cables or plastic ropes.
Zur geordneten Zuführung des Seils weist die Seiltrommel eine Seilführung mit einem Führungsmittel auf. Das Führungsmittel stellt sicher, dass das Seil nicht auf der Seiltrommel aufgehaspelt wird, sondern eine Anordnung in gleichmäßigen Seillagen erfolgt, wobei in jeder Seillage die Windungen aneinander anliegen oder konstant voneinander in Spuren beabstandet sind. Das Führungsmittel ist über einen Seilführungsantrieb axial verschiebbar und über ein Kopplungsglied mit dem Trommelantrieb über ein festes Übersetzungsverhältnis verbunden.For the orderly feeding of the rope, the cable drum has a cable guide with a guide means. The guide means ensures that the rope is not wound on the cable drum, but an arrangement in uniform cable layers, wherein in each rope layer, the windings abut each other or are constantly spaced from each other in tracks. The guide means is axially displaceable over a cable guide drive and over a coupling member connected to the drum drive via a fixed transmission ratio.
Der Seilführungsantrieb ist als ein Spindelantrieb mit einer Spindel ausgebildet, auf der beispielsweise eine Spindelmutter in Form eines Schiffchens als das Führungsmittel geführt ist. Die Spindel wandelt die durch das Kopplungsglied verursachte Drehbewegung in eine translatorische Axialbewegung. In der einfachsten Bauweise ist die Spindel als eine Gewindestange mit einem Flachgewinde ausgebildet. Für den genannten Einsatzzweck eignen sich Kugelgewindetriebe, die eine hohe Positioniergenauigkeit und einen reibungsarmen Lauf ermöglichen. Auch ein Rollengewindetrieb kann vorgesehen sein. Eine als Kreuzspindel ausgelegte Spindel ermöglicht bei gleicher Spindeldrehrichtung durch einen rückläufigen Gewindegang das Hin- und Herlaufen des Schiffchens.The cable guide drive is designed as a spindle drive with a spindle on which, for example, a spindle nut in the form of a shuttle is guided as the guide means. The spindle converts the rotational movement caused by the coupling member into a translatory axial movement. In the simplest construction, the spindle is designed as a threaded rod with a flat thread. For the purpose mentioned ball screws are suitable, which allow a high positioning accuracy and a low-friction running. A roller screw drive can also be provided. A designed as a crosshead spindle allows for the same direction of spindle rotation by a receding thread back and forth of the shuttle.
Dadurch dass der Spindelantrieb drehphasenfest mit dem Trommelantrieb verbunden ist, sind im Bereich der Umlenkung des Schiffchens besondere Maßnahmen erforderlich, um auch trommelendseitig eine gleichmäßige Aufwicklung des Seils zu gewährleisten. Dazu ist vorgesehen, die Spindelsteigung über die axiale Länge der Spindel zu verändern. Während die Spindelsteigung in einem Mittenbereich konstant ist, wird sie an den Umlenkpunkten verringert, um sicherzustellen, dass beim Aufwickeln die untere Seillage zunächst vollständig abgeschlossen wird und die nächste, darüber liegende Seillage nicht versetzt beginnt. Damit wird die gesamte Trommelbreite genutzt. Der axiale Vorschub wird daher an den Endpunkten so begrenzt, dass das Schiffchen für genau zwei Trommelumdrehungen im Bereich der Endpunkte verweilt. Damit wird die Steigerung halbiert.Due to the fact that the spindle drive is connected in a rotationally fixed manner to the drum drive, special measures are required in the area of the deflection of the shuttle in order to ensure uniform winding of the rope on the drum end side. For this purpose, it is provided to change the spindle pitch over the axial length of the spindle. While the lead pitch in a central area is constant, it is reduced at the turnaround points to ensure that during winding, the lower layer of rope is first completely closed and the next, overlying layer of rope does not begin offset. This will use the entire drum width. The axial feed is therefore limited at the end points so that the shuttle dwells for exactly two drum revolutions in the area of the end points. This halves the increase.
Das Kopplungsglied verbindet die beiden Antriebe derart, dass sie drehphasenfest gekoppelt sind. Unter einer drehphasenfesten Kopplung wird verstanden, dass die beiden Rotoren der Antriebe eine definierte Phasenbeziehung zueinander aufweisen, so dass bei Kenntnis der Phasenlage eines Rotors die Winkelstellung des anderen Rotors bekannt ist. Damit ist jeder Winkellage des Seilführungsantriebs genau eine Winkellage des Trommelzylinders eineindeutig zugeordnet ist, wobei die Winkellagen über 360° hinausgehend zu betrachten sind. Die Anzahl der Umdrehungen des Trommelzylinders stehen daher in einer festen Beziehung zur Anzahl der Umdrehungen des Rotors des Seilführungsantriebs (1:1, 1:n oder m:n). Bei einer 1:1-Übersetzung und gleich großen ineinander greifenden Zahnrädern drehen sich diese synchron, wenn auch mit entgegengesetztem Drehsinn. Der Rotor des Seilführungsantriebs ist als Gewindespindel ausgebildet und definiert eine Axialposition einer auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter oder eines Schlittens.The coupling member connects the two drives such that they are coupled in a rotationally fixed manner. Under a rotationally fixed coupling is understood that the two rotors of the drives have a defined phase relationship to each other, so that when the phase position of a rotor, the angular position of the other rotor is known. Thus, each angular position of the cable guide drive is assigned an unambiguous one angular position of the drum cylinder, wherein the angular positions are to be considered going beyond 360 °. The number of revolutions of the drum cylinder are therefore in a fixed relationship to the number of revolutions of the rotor of the cable guide drive (1: 1, 1: n or m: n). With a 1: 1 ratio and meshing gears of equal size, they rotate synchronously, albeit with opposite directions of rotation. The rotor of the cable guide drive is designed as a threaded spindle and defines an axial position of a threaded spindle arranged on the spindle nut or a carriage.
Das Kopplungsmittel selbst kann eine Übersetzung vermitteln, sofern diese Vermittlung phasentreu ist. Die Drehgeschwindigkeiten der Antriebe sind folglich stets proportional zueinander. Vorteilhafterweise lassen sich Winkellagegeber am Trommelzylinder oder am Trommelantrieb anordnen, so dass die Seilführung allein aus mechanischen Komponenten aufgebaut werden kann. Dies vereinfacht die Herstellung und lässt den Anschluss von Kabeln an dieser Baugruppe entfallen.The coupling means itself can mediate a translation, provided that this mediation is in phase. The rotational speeds of the drives are therefore always proportional to each other. Advantageously, angular position sensors can be arranged on the drum cylinder or on the drum drive so that the cable guide can be constructed solely from mechanical components. This simplifies the production and eliminates the need to connect cables to this module.
Die Seiltrommel gewährleistet mit der Seilführung, dass unter allen Umständen eine definierte Aufwicklung des Seils auf die Seiltrommel erfolgt. Da die Anzahl der Windungen pro Seillage und der Trommelzylinderradius bekannt sind, steht die abgerollte Seillänge in einem eindeutigen Zusammenhang zur Phasenlage des Trommelzylinders. Die Seillängenermittlung kann deshalb vorteilhafterweise innerhalb der Seiltrommel erfolgen. Eine Erfassung an einem etwaigen Spillantrieb bedarf es nicht, so dass das Seilspill deutlich einfacher ausgelegt werden kann.The cable drum ensures with the cable guide that under all circumstances a defined winding of the rope on the cable drum takes place. Since the number of turns per rope layer and the drum cylinder radius are known, the unrolled rope length is in a clear relationship to the phase position of the drum cylinder. The rope length determination can therefore be advantageously carried out within the cable drum. A detection on a possible spill drive is not required, so that the rope cap can be designed much easier.
Die Phasenlage des Trommelzylinders lässt sich auf einfache Weise bestimmen. In einer ersten Ausgestaltung kann die Seillänge durch Einsatz eines Schrittmotors und eines daran angeschlossenen Rechenwerks errechnet werden. In einer besonders einfachen Ausführung der Seiltrommel kann dann auf weitere Sensoren verzichtet werden.The phase position of the drum cylinder can be determined easily. In a first embodiment, the cable length can be calculated by using a stepping motor and an arithmetic unit connected thereto. In a particularly simple embodiment of the cable drum can then be dispensed with additional sensors.
In einer anderen Ausgestaltung weist die Seiltrommel einen oder mehrere zusätzliche Sensoren zur Erfassung der Winkellage, der Geschwindigkeit, der Seilumlenkpunkte und/oder der Endpunkte des Seils auf. Sie können zum Abgleich, zur Bestimmung von Referenzpositionen, aus Redundanzgründen, zur Bestimmung der Seillänge oder der Abrollgeschwindigkeit vorgesehen sein. Die Sensoren können als Winkellagegeber, Tachogeneratoren oder Positionssensoren zur Ermittlung der Seilendpositionen ausgebildet sein. Neben oder anstatt elektromagnetischer Messumformer zur Winkellagensignalisierung können beispielsweise auch Inkrementalgeber einen Teil der benötigten Größen erfassen. Ist die Seiltrommel Teil einer Spillwinde, kann am Spillantrieb auf diese Sensoren verzichtet werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Trommelantrieb so ausgestaltet ist, dass er diese Sensoren für seinen Betrieb benötigt, so dass die Anzahl der Sensorelemente in der Spillwinde insgesamt reduziert werden kann.In another embodiment, the cable drum has one or more additional sensors for detecting the angular position, the speed, the Seilumlenkpunkte and / or the end points of the rope. They can be provided for adjustment, for determining reference positions, for reasons of redundancy, for determining the cable length or the unwinding speed. The sensors can be designed as angular position sensors, tachogenerators or position sensors for determining the cable end positions. In addition to or instead of electromagnetic transducers for angular position signaling, for example, incremental encoders can also capture part of the required quantities. If the cable drum is part of a capstan winch, these sensors can be dispensed with on the spill drive. This is particularly advantageous if the drum drive is designed such that it requires these sensors for its operation, so that the number of sensor elements in the capstan can be reduced overall.
Durch die Proportionalität der Drehgeschwindigkeiten des Trommelantriebs und des Seilführungsantriebs stehen diese in einem festgelegten Winkelverhältnis zueinander, so dass die Erfassung der Seillänge nicht nur am Seilführungsantrieb, sondern auch am elektrischen Trommelantrieb möglich ist. Der Seilführungsantrieb kann somit allein aus mechanischen Bauteilen bestehen. Eine Kabelzuführung zum Seilführungsantrieb kann entfallen. Durch die Positionierung des Winkellagegebers am Stator kann eine Bündelung der Kabel erfolgen, die den Aufbau der Seiltrommel vereinfacht.Due to the proportionality of the rotational speeds of the drum drive and the cable guide drive they are in a fixed angular relationship to each other, so that the detection of the cable length not only on the cable guide drive, but also on the electric drum drive possible is. The cable guide drive can thus consist solely of mechanical components. A cable feed to Seilführungsantrieb can be omitted. By positioning the angular position sensor on the stator, bundling of the cables can take place, which simplifies the construction of the cable drum.
Besonders bevorzugt ist der Winkellagengeber als ein Resolver ausgebildet. Dieser kann die Messwerte über die Rotorstellung induktiv übertragen und damit verschleißfrei arbeiten. Der Resolver liefert Absolutwerte als Messwerte und erfordert deswegen innerhalb einer 360°-Umdrehung keinen Abgleich mit einem festzulegenden Referenzpunkt.Particularly preferably, the angular position sensor is designed as a resolver. It can transmit the measured values inductively via the rotor position and thus work wear-free. The resolver supplies absolute values as measured values and therefore requires no adjustment with a reference point to be defined within a 360 ° revolution.
In einer Variante der Erfindung ist der elektrische Trommelantrieb als ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor) ausgebildet. In diesem Fall können dessen Sensoren, die zur Bestimmung des Kommutierungszeitpunkts dienen, zusätzlich dazu genutzt werden, die Phasenlage des Trommelzylinders zu erfassen und damit die abgewickelte Seillänge zu bestimmen. Besonders vorteilhaft ist es, den BLDC-Motor mit einer Vektorregelung zu betreiben, um eine hohe Positioniergenauigkeit zu erreichen.In a variant of the invention, the electric drum drive is designed as a brushless DC motor (BLDC motor). In this case, its sensors, which are used to determine the commutation, can be used in addition to detect the phase position of the drum cylinder and thus to determine the unwound cable length. It is particularly advantageous to operate the BLDC motor with a vector control in order to achieve a high positioning accuracy.
Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Seiltrommel mit verschiedenen elektrischen Antrieben antreibbar. Eine besonders feste, den Schlupf und das Spiel minimierende Kopplung der beiden Antriebe gelingt, wenn sie einen Direktantrieb bilden, sich also mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen.In principle, the cable drum according to the invention can be driven with various electric drives. A particularly strong, the slip and the game minimizing coupling of the two drives succeeds if they form a direct drive, so rotate at the same angular velocity.
Für die Seiltrommel sind bevorzugt Torquemotore vorgesehen. Torquemotoren weisen aufgrund ihrer hohen Polpaarzahl eine hohe Antriebssteifigkeit auf, was für die erfindungsgemäße Drehphasenfestigkeit von Vorteil ist. Sie bauen auch sehr kompakt, so dass sie gut in Land- oder Luftfahrzeugen unter beengten Raumverhältnissen einsetzbar sind. Eine Winde mit einer Seiltrommel, die von einem Torquemotor angetrieben wird, eignet sich besonders für Rettungsfahrzeuge, für die Wartungsarmut und Zuverlässigkeit vorausgesetzt werden. Eine gute Alternative zu Torquemotore sind Motore mit einem zusätzlichen Getriebe, das mit dem Motor eine dem Kopplungsglied vorgeschaltete Baugruppe bildet.For the cable drum torque motors are preferably provided. Torque motors have a high drive rigidity due to their high number of pole pairs, which is advantageous for the rotational phase strength according to the invention. They also build very compact, so they are well used in land or air vehicles in confined spaces. A winch with a cable drum driven by a torque motor is particularly suitable for rescue vehicles, where low maintenance and reliability are required. A good alternative to torque motors are motors with an additional gear, which forms with the motor upstream of the coupling member assembly.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der elektrische Antrieb koaxial zum Trommelzylinder angeordnet. Dabei kann der Antrieb seitlich an den Trommelzylinder angeflanscht sein und damit auch einen größeren Durchmesser als der Trommelzylinder aufweisen, was insbesondere für hohe Leistungen erforderlich sein kann und eine leichtere Kühlung ermöglicht. Alternativ ist der Trommelzylinder als ein Hohlzylinder ausgebildet, in den der elektrische Antrieb teilweise oder vollständig integriert ist.In a development of the invention, the electric drive is arranged coaxially with the drum cylinder. In this case, the drive can be laterally flanged to the drum cylinder and thus also have a larger diameter than the drum cylinder, which may be necessary in particular for high power and allows easier cooling. Alternatively, the drum cylinder is formed as a hollow cylinder, in which the electric drive is partially or fully integrated.
Der elektrische Antrieb kann auch extern angeordnet sein und sein Drehmoment über ein in dem als Hohlzylinder ausgebildeten Trommelzylinder angeordnetes Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe oder ein Harmonic Drive Getriebe, auf die Seiltrommel übertragen. Für kleine Hubleistungen kann auch ein Schneckengetriebe ausreichend sein. Das Kopplungsglied kann ebenfalls als ein Planetengetriebe ausgebildet sein. Alternativ ist das Kopplungsglied ein Umschlingungstrieb, der beispielsweise einen Zahnriemen oder eine Kette aufweist. Eine weitere Alternative ist eine Zahnradbaugruppe als Kopplungsglied, die sich im Gegensatz zu den Umschlingungsmitteln nicht längt und aufgrund der stets kämmenden Zähne mit wenig Drehspiel behaftet ist.The electric drive can also be arranged externally and transmit its torque to the cable drum via a gear arranged in the drum cylinder designed as a hollow cylinder, for example a planetary gear or a harmonic drive gear. For small strokes, a worm gear can be sufficient. The coupling member may also be formed as a planetary gear. Alternatively, the coupling member is a belt drive having, for example, a toothed belt or a chain. Another alternative is a gear assembly as a coupling member, which in contrast to the belt means is not lengthy and due to the always meshing teeth with little rotational play is afflicted.
Eine Ausgestaltung sieht vor, den elektrischen Antrieb und damit den Trommelzylinder mittels einer elektrisch öffnenden, jeder belastenden Haltebremse zu sichern. Eine verschleißbehaftete Rutschkupplung ist nicht vorgesehen, da deren Funktion von der integrierten Drehmomentregelung des oben angeführten Antriebssystems übernommen wird.One embodiment provides to secure the electric drive and thus the drum cylinder by means of an electrically opening, each loading holding brake. A wear-affected slip clutch is not provided, since its function is taken over by the integrated torque control of the above-mentioned drive system.
Für die gleichmäßige Aufwicklung des Seils ist es vorteilhaft, dass die Seilführung Sensoren zur Erkennung der Laufrichtung des Seils aufweist. Erreicht das Seil einen Rand des Trommelzylinders, kann eine Umkehrung der Laufrichtung des Führungsmittels erfolgen. Die Sensoren können Teil der Seilführung sein, indem sie beispielsweise axial endseitig am Seilführungsantrieb angeordnet sind. Sie können aber auch als optische Sensoren berührungslos von außen die Position der Seilführung detektieren.For the uniform winding of the rope, it is advantageous that the cable guide has sensors for detecting the running direction of the rope. If the rope reaches an edge of the drum cylinder, a reversal of the direction of the guide means can take place. The sensors may be part of the cable guide, for example by being arranged axially end on the cable guide drive. However, they can also detect the position of the cable guide as optical sensors without contact from outside.
Anstelle von Sensoren oder zusätzlich zu diesen kann die Bewegung des Führungsmittels auch durch mechanische Zwangsmittel derart vorgegeben sein, dass eine automatische Richtungsumkehr an den Endpunkten erfolgt.Instead of sensors or in addition to these, the movement of the guide means can also be predetermined by mechanical force means such that an automatic reversal of direction takes place at the end points.
In einer nächsten Ausgestaltung ist die Seilführung mit einer Stützrolle zur Führung des Seils am Schiffchen versehen. Die Stützrolle vergleichmäßigt die Belastungen und verhindert, dass Einlaufspuren entstehen. Vorzugsweise ist auf jeder Axialseite des Schiffchens jeweils zumindest eine Stützrolle angeordnet.In a next embodiment, the cable guide is provided with a support roller for guiding the rope on the boat. The support roller makes the loads even and prevents infeed marks. Preferably, at least one support roller is arranged on each axial side of the shuttle.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Seiltrommel einen Winkellagengeber auf, dessen Signal dazu genutzt wird, die Länge des abgewickelten Seils rechnerisch zu ermitteln. Dazu ist der Winkellagengeber mit einer Auswerteelektronik als einem Rechenwerk verbunden, das entweder einen Teil der Seiltrommel bildet oder extern angeordnet ist. Alternativ wird die Seillänge direkt aus der Regelung des Trommelantriebs errechnet. Beide Ausgestaltungen ermöglichen ein Verfahren, die Seillänge kontinuierlich zu ermitteln. Die Seillängenermittlung ist aufgrund der drehfesten Kopplung der Antriebe zuverlässig möglich.In a further embodiment, the cable drum has an angular position sensor whose signal is used to calculate the length of the unwound cable by calculation. For this purpose, the angular position sensor is connected to an evaluation as an arithmetic unit, which either forms part of the cable drum or is arranged externally. Alternatively, the rope length is calculated directly from the control of the drum drive. Both embodiments allow a method, the rope length to be determined continuously. The rope length determination is reliably possible due to the non-rotatable coupling of the drives.
Die Seiltrommel kann dennoch zusätzlich mit einer separaten Einrichtung zur Erfassung des Seilendes ausgestattet sein, um redundant sicherzustellen, dass das Seil nicht vollständig abgewickelt wird. Das Seil ist üblicherweise mit einem Ende fest mit der Seiltrommel verbunden, bevor es aufgewickelt wird. Durch den Trommelantrieb wird im Betrieb das Seil derart kraftbeaufschlagt, dass unabhängig von abgewickelten Seillänge eine konstante Vorspannung gewährleistet ist.The cable drum may still be additionally equipped with a separate device for detecting the end of the rope to redundantly ensure that the rope is not completely unwound. The rope is usually connected at one end to the cable drum before it is wound up. During operation, the drum drive forces the cable in such a way that a constant prestressing is ensured, independent of unwound rope length.
Um das Abwickeln des Seils sicher auf das zulässige Höchstmaß beschränken zu können, ist beispielsweise vorgesehen, im Mantel der Seiltrommel an der Stelle, die dem maximal zulässigen Abwickeln des Seils entspricht, beispielsweise vor dem Beginn der fünft- oder drittletzten Windung des abgewickelten Seils, einen Sensor anzubringen Der Sensor kann ein Abheben des Seils an dieser Stelle detektieren. Hierzu ist beispielsweise ein induktiver Näherungsschalter geeignet. Der Näherungsschalter kann selbst Teil einer Bremsvorrichtung sein oder über weitere Bauteile auf eine Bremseinrichtung einwirken, die ein vollständiges Abwickeln mechanisch unterbindet.To be able to confine the unwinding of the rope safely to the maximum allowable, for example, provided in the jacket of the cable drum at the point corresponding to the maximum allowable unwinding of the rope, for example, before the start of the fifth or third last turn of the unwound rope, a Attach sensor The sensor can detect a lifting of the rope at this point. For this purpose, for example, an inductive proximity switch is suitable. The proximity switch may itself be part of a braking device or act on further components on a braking device which mechanically prevents complete unwinding.
Die Seiltrommel kann Endschalter aufweisen, um eine zu große Abwicklung automatisch zu unterbinden. Zusätzlich kann die Seiltrommel mit Schnittstellen zur Signalweitergabe der Sensoren an eine externe Regelelektronik oder auch zur Anzeige der Betriebsparameter versehen sein.The cable drum can have limit switches to automatically prevent excessive handling. In addition, the cable drum can be provided with interfaces for signal transmission of the sensors to an external control electronics or for displaying the operating parameters.
Die Leistungselektronik kann direkt in die Seiltrommel integriert sein, so dass die Seiltrommel als eine kompakte, vormontierte Einheit verbaubar ist. Sie eignet sich aufgrund dieser geringen Abmessungen und des guten Wirkungsgrades besonders für Außenbordwinden von Hubschraubern. Alternativ kann sie auch am Einbauort vorgesehen werden.The power electronics can be integrated directly into the cable drum so that the cable drum can be built as a compact, preassembled unit. It is particularly suitable for outboard helicopters due to its small size and good efficiency. Alternatively, it can also be provided at the installation site.
Zusammenfassend stellt die Erfindung eine Seiltrommel bereit, die über das Seil eine ausreichend große Reibkraft an einem Spill bewirkt. Die Reibkraft am Spill ist damit in beiden Wickelrichtungen ausreichend hoch, um die angehängte Last sicher zu heben oder zu senken. Die erfindungsgemäße Seiltrommel eignet sich besonders für Spillwinden, die für mobile Einsätze bestimmt sind.In summary, the invention provides a cable drum which causes a sufficiently large frictional force on a spill over the rope. The friction force on the spill is thus sufficiently high in both winding directions to safely lift or lower the attached load. The cable drum according to the invention is particularly suitable for capstan winches intended for mobile use.
Die einzige Abbildung zeigt eine Seiltrommel
Der Trommelzylinder
Der Trommelzylinder
Aufgrund der gleichmäßigen Wicklung wird die Drehgeschwindigkeit des Trommelantriebs
Durch die konstante Zugspannung ist sichergestellt, dass in allen Betriebszuständen genügend Reibmoment zwischen dem Seil
Die Drehbewegung des Trommelzylinders
Die Spindel
Zur weiteren Verbesserung der Seilzuführung sind am Schiffchen
Zur Ermittlung der Seillänge dient ein als Resolver ausgebildeter Winkellagegeber
Die Spindelsensoren
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2616470 A1 [0004] DE 2616470 A1 [0004]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012013527.0A DE102012013527B4 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Cable drum for a capstan winch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012013527.0A DE102012013527B4 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Cable drum for a capstan winch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012013527A1 true DE102012013527A1 (en) | 2014-01-09 |
DE102012013527B4 DE102012013527B4 (en) | 2017-05-04 |
Family
ID=49780529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012013527.0A Active DE102012013527B4 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Cable drum for a capstan winch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012013527B4 (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2915769A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Lifting/skidding device with a permanent magnet synchronous motor |
DE202014009550U1 (en) * | 2014-12-03 | 2015-12-21 | Flugwissenschaftliche Vereinigung Aachen (1920) E.V. | Cable entry and delivery device for aerospace applications |
CN105197798A (en) * | 2014-12-02 | 2015-12-30 | 徐州重型机械有限公司 | Cable drum with length measurement function, length measurement method and crane |
DE102015009057A1 (en) | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Esw Gmbh | Winch, method for controlling a winch operation, and method for operating a winch |
CN106348168A (en) * | 2016-11-30 | 2017-01-25 | 国网山东省电力公司东明县供电公司 | Lifting device and lifting equipment |
DE102015010174A1 (en) | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Esw Gmbh | Winch for an aircraft or vehicle and method for checking a winch for an aircraft or vehicle |
DE102015225097A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Winding and unwinding device |
CN107150969A (en) * | 2017-06-01 | 2017-09-12 | 崔会斌 | The rope winding jib of lifting altitude can be increased on a kind of crane |
CN107720591A (en) * | 2017-09-14 | 2018-02-23 | 北京卫星制造厂 | A kind of wind spring drive-type steel wire rope winding mechanism based on assembly pulley row's rope |
AT520902A1 (en) * | 2018-01-15 | 2019-08-15 | Knorr Bremse Gmbh | Cross-spindle drive with locking device for sliding doors and swing-sliding doors for rail vehicles for passenger transport |
CN110155894A (en) * | 2019-05-06 | 2019-08-23 | 意宁液压股份有限公司 | A kind of servo-type rope-arranging mechanism |
US10501293B2 (en) | 2017-01-31 | 2019-12-10 | Goodrich Aerospace Services Private Limited | Method of applying brake to a hoist by electromagnetic means in a permanent magnet motor |
US10640346B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-05-05 | Goodrich Corporation | Automatic reversing screw mechanism for cable winding |
EP3672901A4 (en) * | 2017-08-21 | 2021-06-23 | Konecranes Global Corporation | Rope guiding device and a method for guiding a rope |
CN114069961A (en) * | 2021-12-22 | 2022-02-18 | 新乡玉镜智能科技有限公司 | Driving power assisting device of outer rotor motor |
CN114212610A (en) * | 2021-12-07 | 2022-03-22 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Automatic cable arrangement mechanism |
CN114516599A (en) * | 2022-04-19 | 2022-05-20 | 徐州立方机电设备制造有限公司 | Winch for ocean engineering |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2616470A1 (en) | 1975-04-15 | 1976-10-28 | Jacob Wennberg Ab | Winch drive mechanism for mobile unit - has common hydraulic circuit supplying haulage winch motor and smaller storage winch motor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR762081A (en) * | 1932-12-28 | 1934-04-03 | Atel | Automatic device for the regular winding of a hauling cable on a drum |
GB1486056A (en) * | 1974-06-11 | 1977-09-14 | Ferodo Sa | Winding cables and the like on to storage drums |
CA1254876A (en) * | 1984-09-21 | 1989-05-30 | Derek Foster | Winch with level-wind regulator |
DE3614636A1 (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Kupczik Guenter | Winch arrangement |
DE3819447A1 (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Mak Maschinenbau Krupp | DEVICE FOR REGULATING THE TOWING CAPACITY OF A WINCH |
US5388781A (en) * | 1991-01-30 | 1995-02-14 | Sauber; Charles J. | Cable pulling and reeling apparatus having anti-spill device and method |
-
2012
- 2012-07-04 DE DE102012013527.0A patent/DE102012013527B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2616470A1 (en) | 1975-04-15 | 1976-10-28 | Jacob Wennberg Ab | Winch drive mechanism for mobile unit - has common hydraulic circuit supplying haulage winch motor and smaller storage winch motor |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2915769A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Lifting/skidding device with a permanent magnet synchronous motor |
CN105197798A (en) * | 2014-12-02 | 2015-12-30 | 徐州重型机械有限公司 | Cable drum with length measurement function, length measurement method and crane |
CN105197798B (en) * | 2014-12-02 | 2017-01-25 | 徐州重型机械有限公司 | Cable drum with length measurement function, length measurement method and crane |
DE202014009550U1 (en) * | 2014-12-03 | 2015-12-21 | Flugwissenschaftliche Vereinigung Aachen (1920) E.V. | Cable entry and delivery device for aerospace applications |
DE102015105517A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen | Cable entry and delivery device for aerospace applications |
DE102015009057A1 (en) | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Esw Gmbh | Winch, method for controlling a winch operation, and method for operating a winch |
WO2017005850A1 (en) | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Esw Gmbh | Winch, method for controlling operation of a winch and method for operating a winch |
US10421650B2 (en) | 2015-07-07 | 2019-09-24 | JENOPTIK Advanced System GmbH | Winch, method for controlling operation of a winch and method for operating a winch |
DE102015010174A1 (en) | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Esw Gmbh | Winch for an aircraft or vehicle and method for checking a winch for an aircraft or vehicle |
DE102015225097A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Winding and unwinding device |
DE102015225097B4 (en) * | 2015-12-14 | 2017-08-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Winding and unwinding device |
CN106348168A (en) * | 2016-11-30 | 2017-01-25 | 国网山东省电力公司东明县供电公司 | Lifting device and lifting equipment |
US10501293B2 (en) | 2017-01-31 | 2019-12-10 | Goodrich Aerospace Services Private Limited | Method of applying brake to a hoist by electromagnetic means in a permanent magnet motor |
US10640346B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-05-05 | Goodrich Corporation | Automatic reversing screw mechanism for cable winding |
CN107150969A (en) * | 2017-06-01 | 2017-09-12 | 崔会斌 | The rope winding jib of lifting altitude can be increased on a kind of crane |
EP3672901A4 (en) * | 2017-08-21 | 2021-06-23 | Konecranes Global Corporation | Rope guiding device and a method for guiding a rope |
US11780713B2 (en) | 2017-08-21 | 2023-10-10 | Konecranes Global Corporation | Rope guiding device and a method for guiding a rope |
CN107720591A (en) * | 2017-09-14 | 2018-02-23 | 北京卫星制造厂 | A kind of wind spring drive-type steel wire rope winding mechanism based on assembly pulley row's rope |
CN107720591B (en) * | 2017-09-14 | 2019-05-24 | 北京卫星制造厂 | A kind of wind spring drive-type wirerope winding mechanism based on pulley blocks row's rope |
AT520902A1 (en) * | 2018-01-15 | 2019-08-15 | Knorr Bremse Gmbh | Cross-spindle drive with locking device for sliding doors and swing-sliding doors for rail vehicles for passenger transport |
AT520902B1 (en) * | 2018-01-15 | 2021-02-15 | Knorr Bremse Gmbh | Cross spindle drive with locking device for sliding doors and pivoting sliding doors for rail vehicles for passenger transport |
CN110155894A (en) * | 2019-05-06 | 2019-08-23 | 意宁液压股份有限公司 | A kind of servo-type rope-arranging mechanism |
CN114212610A (en) * | 2021-12-07 | 2022-03-22 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Automatic cable arrangement mechanism |
CN114212610B (en) * | 2021-12-07 | 2023-09-01 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | Automatic cable arranging mechanism |
CN114069961A (en) * | 2021-12-22 | 2022-02-18 | 新乡玉镜智能科技有限公司 | Driving power assisting device of outer rotor motor |
CN114069961B (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 新乡玉镜智能科技有限公司 | Driving power assisting device of outer rotor motor |
CN114516599A (en) * | 2022-04-19 | 2022-05-20 | 徐州立方机电设备制造有限公司 | Winch for ocean engineering |
CN114516599B (en) * | 2022-04-19 | 2022-07-01 | 徐州立方机电设备制造有限公司 | Winch for ocean engineering |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012013527B4 (en) | 2017-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012013527B4 (en) | Cable drum for a capstan winch | |
EP0914537B1 (en) | Door drive | |
DE102022101065A1 (en) | INDUCTIVE SENSOR FOR ELECTRIC SLIDING DOORS | |
US11746860B2 (en) | Self-reeling belt drive | |
EP2284977A2 (en) | Machine for fixing | |
EP3324040B1 (en) | Rotor blade adjustment | |
DE102011084400A1 (en) | Planetary roller gearbox connected to motor, has rope arranged between threaded spindle and spindle nut such that axial distance traveled between spindle and spindle nut proportional to length of rope is detected | |
EP3010613B1 (en) | Double-motor drive unit for traction means | |
DE2505551A1 (en) | ARRANGEMENT FOR HAILING UP A HELICOPTER | |
EP4429987A1 (en) | Draw-wire sensor with an electric drive | |
EP4148011B1 (en) | Flushing device | |
DE102009028151A1 (en) | Electrical adjusting drive for adjusting wheel control member of motor vehicle, has adjustable element for implementing axial movement during activation of drive such that adjustable element is in external contact with locking element | |
EP1808400B1 (en) | Device and method for operating an elevator | |
EP1774999A1 (en) | Drive unit | |
EP3324041A1 (en) | Rotor blade adjustment | |
DE3513774A1 (en) | Angle sensor for measuring displacement and rotational angles | |
DE2328449C2 (en) | Device for multi-layer winding of ropes, cables or the like | |
DE102013113574A1 (en) | Mast with hydraulic-free lifting drive | |
EP1116687B1 (en) | Device for lifting sceneries | |
DE102017115222A1 (en) | gantry crane | |
WO2009000239A1 (en) | Reel of a strip that is windable and unwindable in a spiral fashion | |
US20230366453A1 (en) | Self-reeling belt drive | |
EP1464610B1 (en) | Device for supplying a rail-bounded consumer with energy through a supply line | |
DE19946938A1 (en) | Winch drive for sail reefing device uses electronically-commutated DC motor with permanent magnet rotor enclosed by ring of stator coils | |
DE19812335C1 (en) | Active towing cable winch for towed deception body by military aircraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R123 | Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KLICKOW, HANS-HENNING, DIPL.-ING. DR.-ING., DE Representative=s name: PATENTANWAELTE KLICKOW & PARTNER MBB, DE Representative=s name: WALDAUF, ALEXANDER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE KLICKOW & PARTNER MBB, DE Representative=s name: WALDAUF, ALEXANDER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20141120 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WALDAUF, ALEXANDER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B66D0001740000 Ipc: B66D0001360000 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JENOPTIK ADVANCED SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ESW GMBH, 22880 WEDEL, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WALDAUF, ALEXANDER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE |
|
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: AURIGIUM LEISCHNER & LUTHE PATENTANWAELTE PART, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VINCORION ADVANCED SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: JENOPTIK ADVANCED SYSTEMS GMBH, 22880 WEDEL, DE |