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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Seiltrommel einer Seilwinde.
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Antriebsvorrichtungen für die Seiltrommel einer Seilwinde sind allgemein bekannt. Sie umfassen einen Antriebsmotor mit einer Antriebswelle, ein Getriebe und eine die Seiltrommel antreibende Abtriebswelle. Das Getriebe weist eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle des Antriebsmotors und der Abtriebswelle zur Seiltrommel auf. Über ein Übersetzungsverhältnis wird die Abtriebswelle in einem vorgegebenen Drehzahlbereich angetrieben werden.
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Zum Ziehen einer Last ist eine niedrige Drehzahl bei hohem Drehmoment zweckmäßig. Die Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle des Antriebsmotors und der Abtriebswelle des Getriebes ist daher entsprechend ausgelegt.
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Um ein abgezogenes Zugseil auf die Seiltrommel aufzuspulen, ist je nach Zugbedingung oder Zugbeanspruchung ein langsamer, kontrollierter Zug gewünscht. Sind größere Zugwege gegeben und liegen geringere Zuglasten an, ist meist ein schneller Zug gewünscht. Daher sind die Antriebsvorrichtungen von Zugwinden häufig mit einem langsamen und einem schnellen Gang ausgerüstet. Zur Änderung der Drehzahl werden z. B. Schaltmotoren wie Axialkolbenmotoren mit verstellbarer Schrägscheibe oder auch zwei Motoren in Parallelanordnung eingesetzt. Diese Ausrüstung von Seilwinden ist teuer. Zwar lässt sich die Drehzahl der Seiltrommel durch die Wahl der Antriebsmotoren nach Benutzerwunsch variieren, jedoch bleibt das Schaltverhältnis zwischen dem Langsamgang und dem Schnellgang gleich. Da Hydraulikmotoren nur innerhalb eines begrenzten Drehzahlspektrums mit guten Wirkungsgraden betrieben werden können, werden sich bei anderen Schaltverhältnissen Einbußen in der Windenleistung ergeben.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für die Seiltrommel einer Seilwinde anzugeben, die bei gleichen Antriebsdrehzahlen des Antriebsmotors mit nur einer Antriebseinheit einen Betrieb der Seiltrommel in einem langsamen Zuggang oder in einem Schnellgang ermöglicht, wobei ein Umschalten ohne Öffnen der Antriebsverbindung zwischen Seiltrommel und Antriebsmotor oder dem Unterbrechen oder Stoppen der Zugbewegung möglich sein soll.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Getriebe ist mit einer zweiten Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotor und der Abtriebswelle ausgebildet, wobei die zweite Antriebsverbindung derart ausgelegt ist, dass die Seiltrommel in einem zweiten Drehzahlbereich angetrieben werden kann. Die zweite Antriebsverbindung ist getrennt von der ersten Antriebsverbindung ausgebildet und bildet einen parallelen Antriebspfad, der ohne Unterbrechung des ersten Antriebspfades ein- und ausgeschaltet werden kann. Beide Antriebsverbindungen sind von der Antriebswelle des Antriebsmotors gemeinsam angetrieben. Ist die zweite Antriebsverbindung wirksam und wird die Abtriebswelle über die zweite Antriebsverbindung in dem zweiten Gang angetrieben, so wird der Kraftfluss der ersten Antriebsverbindung von der Antriebswelle zur Abtriebswelle unterbrochen. Die erste Antriebsverbindung bleibt dennoch eingeschaltet, so dass beim Öffnen der zweiten Antriebsverbindung der Kraftfluss über die erste Antriebsverbindung auf die Abtriebswelle wieder geschlossen wird.
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Immer dann, wenn die zweite Antriebsverbindung wirksam geschaltet wird und die Seiltrommel im Schnellgang angetrieben wird, wird lediglich der Kraftfluss der ersten Antriebsverbindung unterbrochen, die mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle hingegen bleibt erhalten. Somit kann trotz des Antriebs von der gemeinsamen Antriebswelle des einzigen Antriebsmotors und weiterhin geschlossener erster Antriebsverbindung ein Betrieb der Seiltrommel im Schnellgang über die zweite Antriebsverbindung gewährleistet werden. Der Verzicht auf den Einsatz von mehreren Einzelmotoren oder Schaltmotoren zum Antrieb der Seiltrommel in unterschiedlichen Drehzahlen spart technischen und wirtschaftlichen Aufwand.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Antriebsvorrichtung ist gewährleistet, dass bei einer fehlerhaften zweiten Antriebsverbindung, z. B. bei einem Bruch der zweiten Antriebsverbindung, die Last nicht abrutschen kann, da bei langsamer werdender Seiltrommel die weiterhin bestehende erste Antriebsverbindung wirksam ist und die Last hält. Fällt somit die Drehzahl der Abtriebswelle in den ersten Drehzahlbereich zurück, wird die erste Antriebsverbindung – ohne dass der Benutzer eingreifen muss – wirksam.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung ermöglicht bei jeder momentanen Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors die Seiltrommel in einem langsamen Zuggang oder in einem Schnellgang zu betreiben. Der Gangwechsel, d. h. das Einschalten der zweiten Antriebsverbindung, erfolgt ohne Öffnen der ersten Antriebsverbindung zwischen Seiltrommel und Antriebsmotor, so dass keine Unterbrechung oder ein Stoppen der Zugbewegung auftritt.
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Zweckmäßig steht die erste Antriebsverbindung oder die zweite Antriebsverbindung in drehmomentübertragender Verbindung mit der Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung.
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Durch den besonderen Aufbau der Antriebsvorrichtung mit zwei parallelen Antriebsverbindungen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen wird ein Schaltverhältnis zwischen der ersten Antriebsverbindung und der zweiten Antriebsverbindung erreicht, das in einem ersten Umschaltpunkt beim Einschalten der zweiten Antriebsverbindung einen ersten Wert und in einem anderen, zweiten Umschaltpunkt einen zweiten Wert aufweist. Das Schaltverhältnis zwischen der ersten Antriebsverbindung und der zweiten Antriebsverbindung ist vorteilhaft allein durch die Wahl z. B. von Riemenscheibendurchmessern und/oder z. B. durch die Wahl der miteinander kämmenden Zahnräder in einem weiten Bereich einstellbar. Da das Schaltverhältnis in einfacher Weise durch die Wahl von z. B. der entsprechenden Riemenscheibendurchmesser bzw. der verwendeten Zahnräder konfiguriert werden kann, kann die restliche Getriebekonstruktion unverändert bleiben. Der Hauptaufbau und die räumlichen Abmessungen des Getriebes bleiben bei einer Änderung des Schaltverhältnisses unverändert.
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Nach der Erfindung weist die erste Antriebsverbindung zweckmäßig einen Freilauf auf, der dann wirksam ist, wenn die Abtriebswelle von der zweiten Antriebsverbindung mit höherer Drehzahl angetrieben wird. Der Freilauf ermöglicht eine schnellere Drehzahl der Abtriebswelle durch die zweite Antriebsverbindung, ohne dass die erste Antriebsverbindung mechanisch geöffnet wird. Lediglich der Kraftfluss wird unterbrochen. Wird die zweite Antriebsverbindung unterbrochen, fällt die Drehzahl der Abtriebswelle ab, bis der Kraftfluss der ersten Antriebsverbindung auf die Abtriebswelle wieder greift und die Abtriebswelle wieder über die erste Antriebsverbindung angetrieben wird; der Freilauf schließt in Antriebsrichtung der ersten Antriebsverbindung auf die Abtriebswelle.
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Zweckmäßig ist die Antriebsverbindung aus einem ersten Antriebsrad, einem Zwischenrad und einem mit der Abtriebswelle zusammenwirkenden ersten Abtriebsrad gebildet. Dabei können die erste Antriebsverbindung und/oder die zweite Antriebsverbindung als Zahnradgetriebe ausgebildet sein. Das Antriebsrad, das Zwischenrad und das Abtriebsrad sind somit als Zahnräder gestaltet.
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Ist die zweite Antriebsverbindung als Zahnradgetriebe ausgebildet, wird das Zwischenrad des Zahnradgetriebes zweckmäßig auf der Zwischenwelle gelagert. In der Ausbildung einer ersten Antriebsverbindung wird ein erstes Zwischenrad drehfest mit der Zwischenwelle verbunden und ein zweites Zwischenrad über einen Freilauf auf der Zwischenwelle gehalten. Das Abtriebsrad der ersten Antriebsverbindung ist drehfest auf der Abtriebswelle fixiert.
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In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Antriebsverbindung ein zumindest einstufiger Riementrieb. Der Riemen des Riementriebs umschlingt eine auf der Antriebswelle zuschaltbare Antriebsscheibe und eine drehfest mit der Abtriebswelle verbundene Abtriebsscheibe.
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Vorteilhaft ist der Riementrieb als ein verstellbarer Riementrieb ausgebildet. In einer einfachen Ausführungsform kann zumindest die Antriebsscheibe und/oder die Abtriebsscheibe als eine im Durchmesser verstellbare Riemenscheibe ausgebildet sein.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachstehend im Einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung eine Antriebsvorrichtung für eine Seiltrommel in einer ersten Ausführungsform,
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2 in schematischer Darstellung eine Antriebsvorrichtung für eine Seiltrommel in einer zweiten Ausführungsform,
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3 ein schematisches Diagramm zur Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
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Die schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung 1 für eine Seilwinde umfasst einen Antriebsmotor 2, der als Elektromotor, hydraulischer Motor oder dgl. Antriebsmotor ausgebildet sein kann.
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Die Antriebswelle 5 des Antriebsmotors 2 bildet die Eingangswelle eines Getriebes 3, die mit einer Eingangsdrehzahl E (3) angetrieben ist. Die Ausgangswelle des Getriebes 3 ist von einer Abtriebswelle 4 gebildet, die mit einer Ausgangsdrehzahl A (3) dreht. Die Abtriebswelle 4 treibt in nicht näher dargestellter Weise eine Seiltrommel 6 einer Seilwinde an (1 und 2).
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Das Getriebe 3 weist als ersten Gang eine erste Antriebsverbindung 10 zwischen der Antriebswelle 5 des Antriebsmotors 2 und der Abtriebswelle 4 zur Seiltrommel 6 mit einem ersten Übersetzungsverhältnis F1 (3) auf.
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Im Ausführungsbeispiel nach 1 besteht die erste Antriebsverbindung aus einem ersten Antriebsrad 11, einem ersten Abtriebsrad 14 sowie zumindest einem zwischen dem Antriebsrad 11 und dem Abtriebsrad 14 angeordneten ersten Zwischenrad 12 bzw. zweiten Zwischenrad 13. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Zwischenrad 12 auf einer Zwischenwelle 15 drehfest gehalten; die Zwischenwelle 15 dreht in entgegengesetzter Drehrichtung 8 zu den Drehrichtungen 7 und 9 von Antriebswelle 5 und Abtriebswelle 4.
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Das zweite Zwischenrad 13 ist über einen Freilauf 16 auf der Zwischenwelle 15 gehalten. Dreht die Zwischenwelle 15 in Drehrichtung 8, schließt der Freilauf 16 und stellt eine drehmomentübertragende Verbindung zum ersten Abtriebsrad 14 her. Treibt das drehfest auf der Abtriebswelle 4 gehaltene Abtriebsrad 14 das Zwischenrad 13 in Drehrichtung 9 schneller an als die Zwischenwelle 15, wird der Freilauf 16 wirksam und unterbricht den Kraftfluss von der Antriebswelle 5 zur Abtriebswelle 4.
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Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist die erste Antriebsverbindung 10 als Zahnradgetriebe ausgebildet. Das erste Antriebsrad 11, die ersten und zweiten Zwischenräder 12 und 13 und das erste Abtriebsrad 14 sind als Zahnräder ausgebildet.
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Das erste Antriebsrad 11 ist drehfest auf der Antriebswelle 5 fixiert und kämmt mit dem ersten Zwischenrad 12. Das erste Zwischenrad 12 ist drehfest auf der Zwischenwelle 15 fixiert. Über die Zwischenwelle 15 und den Freilauf 16 wird das zweite Zwischenrad 13 angetrieben, welches mit dem ersten Abtriebsrad 14 kämmt. Das erste Abtriebsrad 14 ist drehfest auf der Abtriebswelle 4 fixiert.
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Wie strichliert in 1 dargestellt, bilden das erste Abtriebsrad 11, die ersten und zweiten Zwischenräder 12 und 13 zusammen mit dem Freilauf 16 und dem ersten Abtriebsrad 14 die erste Antriebsverbindung 10 mit dem Übersetzungsverhältnis F1.
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Die erste Antriebsverbindung 10 wird permanent von der drehenden Antriebswelle 5 des Antriebsmotors 2 angetrieben. Der Kraftfluss in Richtung der strichlierten Linie von der Antriebswelle 5 zur Abtriebswelle 4 wird dann aufgehoben, wenn das Abtriebsrad 14 der Abtriebswelle 4 das Zwischenrad 13 in Drehrichtung 8 schneller dreht als die Zwischenwelle 15 umläuft. Treibt das Abtriebsrad 14 der Abtriebswelle 4 das Zwischenrad 13 in Drehrichtung 8 schneller an als die Zwischenwelle 15, wird der Freilauf 16 wirksam; das zweite Zwischenrad 13 dreht in Drehrichtung 8 schneller als die Zwischenwelle 15.
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Neben der ersten Antriebsverbindung 10 zwischen der Antriebswelle 5 und der Abtriebswelle 4 mit dem Übersetzungsverhältnis F1 ist als zweiter Gang eine zweite Antriebsverbindung 30 mit einem Übersetzungsverhältnis F2 vorgesehen. Wie 3 zeigt, ist das Übersetzungsverhältnis F2 steiler bzw. größer als das Übersetzungsverhältnis F1 der ersten Antriebsverbindung 10.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 1 ist die zweite Antriebsverbindung 30 mit einem Übersetzungsverhältnis F2 als Riementrieb 31 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist ein einstufiger Riementrieb vorgesehen; zweckmäßig kann auch ein mehrstufiger Riementrieb sein.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann der Riementrieb 31 als verstellbarer Riementrieb gestaltet sein. In einer einfachen Ausführungsform ist die Antriebsscheibe 32 und/oder die Abtriebsscheibe 34 als eine im Durchmesser verstellbare Riemenscheibe 38 ausgebildet. Wie die Doppelpfeile 26 und 36 zeigen, ist die verstellbare Riemenscheibe 38 aus zwei axial zueinander verstellbaren Scheibenhälften zusammengesetzt. Werden die Scheibenhälften unter Vergrößerung ihres Abstandes verstellt, wird der wirksame Durchmesser der Riemenscheibe 38 kleiner. Entsprechend wird der wirksame Durchmesser der Riemenscheibe 38 größer, wenn die Scheibenhälften aufeinander zu bewegt werden. Auf diese Weise kann eine variable Übersetzung des Riementriebes 31 erreicht werden.
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Der Riementrieb 31 besteht aus einer Antriebsscheibe 32, die über eine Kupplung 33 mit der Antriebswelle 5 zu koppeln ist. Der antreibenden Riemenscheibe, also der Antriebsscheibe 32, ist eine Abtriebsscheibe 34 zugeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel drehfest auf der Abtriebswelle 4 gehalten ist. Die abtreibende Riemenscheibe, also die Abtriebsscheibe 34, ist mit der Antriebsscheibe 32 über einen Riemen 35 verbunden, wobei der Riemen 35 die Antriebsscheibe 32 und die Abtriebsscheibe 34 umschlingt. Die Anordnung einer Riemenspannvorrichtung kann zweckmäßig sein, insbesondere wenn ein verstellbarer Riementrieb zur Anwendung kommt.
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Ist die Kupplung 33 eingekuppelt, wird die Antriebsscheibe 32 von der Antriebswelle 5 drehend mitgenommen und treibt den Riementrieb 31 an. Der Riemen 35 wirkt unmittelbar auf die Abtriebsscheibe 34, die drehfest mit der Abtriebswelle 4 verbunden ist.
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Die Drehzahl der Antriebswelle 5 wird so – über den Riementrieb 31 – mit einem Übersetzungsverhältnis F2 (3) auf die Abtriebswelle 4 übertragen.
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Sowohl die erste Antriebsverbindung 10 als auch die zweite Antriebsverbindung 30 des Getriebes 3 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 20 angeordnet, wobei die Antriebswelle 5 mit einem Antriebslager 21 im Gehäuse 20 gelagert ist.
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Entsprechend ist die Zwischenwelle 15 an ihren Enden mit einem ersten Zwischenlager 22 und einem zweiten Zwischenlager 23 im Gehäuse 20 des Getriebes 3 gelagert. Die Abtriebswelle 4 ist an ihrem ersten Ende mit einem Abtriebslager 24 und in ihrem anderen Endabschnitt mit einem Abtriebslager 25 im Gehäuse 20 des Getriebes 3 gelagert.
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Im Betrieb der Antriebsvorrichtung 1 kann – wie in 3 gezeigt – in einem ersten Drehzahlbereich DB1 (3) der Abtriebswelle 4 von Null bis zu einer maximalen Drehzahl D1 der Antrieb ausschließlich über die erste Antriebsverbindung 10 mit dem Übersetzungsverhältnis F1 erfolgen. Die in Drehrichtung 7 drehende Antriebswelle 5 treibt das Antriebsrad 11 an, welches mit dem Zwischenrad 12 kämmt und die Zwischenwelle 15 in Drehrichtung 8 dreht. Der Freilauf 16 schließt und überträgt die Drehbewegung der Zwischenwelle 15 auf das Zwischenrad 13, welches das Abtriebsrad 14 antreibt und die Abtriebswelle 4 dreht. Stoppt der Antriebsmotor 2, so wird eine anhängende Last versuchen, die Abstützwelle 4 entgegen der Drehrichtung 9 zu drehen. In dieser Gegendrehrichtung schließt der Freilauf 16, so dass eine unterbrechungsfreie Abstützung der Last bis auf die Antriebswelle 5 gegeben ist. Zweckmäßig ist eine an der Antriebswelle 5 angreifende Bremse 28 vorgesehen, über die eine Last auch bei Ausfall des Antriebsmotors 2 sicher gehalten werden kann.
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Wird der Antriebsmotor 2 beschleunigt, so steigt die Drehzahl der Abtriebswelle 4 gemäß dem Übersetzungsverhältnis F1 in 3 an. Die Seiltrommel 6 dreht für einen langsamen, kontrollierten Zug mit niedriger Drehzahl. Ist ein schneller Zug gewünscht, so kann in jedem Zeitpunkt die Drehzahl der Abtriebswelle 4 und damit der Seiltrommel 6 gesteigert werden, indem die zweite Antriebsverbindung 30, nämlich der Riementrieb 31, mit dem Übersetzungsverhältnis F2, eingeschaltet wird. In 3 sind beliebige Umschaltpunkte U1, U2 und U3 wiedergegeben, zu denen ein Benutzer wahlweise die Abtriebswelle 4 über die erste Antriebsverbindung 10 mit langsamem Zug oder über die zweite Antriebsverbindung 30 mit schnellem Zug antreiben kann.
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Die erste Antriebsverbindung 10 mit dem Übersetzungsverhältnis F1 bildet den ersten Gang der Antriebsvorrichtung 1 für die Seiltrommel 6; die zweite Antriebsverbindung 30 mit dem Übersetzungsverhältnis F2 bildet den zweiten Gang mit erhöhter Drehzahl und schnellem Zug.
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Wird die Antriebsscheibe 32 in einem beliebigen Umschaltpunkt U1, U2 und U3 durch Schließen der Kupplung 33 mit der Antriebswelle 5 drehfest verbunden, so treibt der Riemen 35 die Abtriebswelle 4 mit höherer Drehzahl an als die erste Antriebsverbindung 10. Die zweite Antriebsverbindung 30 mit dem Übersetzungsverhältnis F2 treibt die Abtriebswelle 4 in einem zweiten Drehzahlbereich DB2 an; der erste Drehzahlbereich DB1 der ersten Antriebsverbindung 10 bildet einen unteren Bereich des zweiten Drehzahlbereichs DB2. Wie in 3 wiedergegeben ist, überdecken beide Antriebsverbindungen 10, 30 den ersten Drehzahlbereich DB1 bis zur ersten Maximaldrehzahl D1 gemeinsam. Nur die zweite Antriebsverbindung 30 überdeckt den gesamten zweiten Drehzahlbereich DB2 bis zu einer Maximaldrehzahl D2.
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Während des Umschaltvorgangs kann über ein Rutschen der Kupplung 33 eine kleinere Geschwindigkeit als die Endgeschwindigkeit des zweiten Gangs erreicht werden. Dies ist nur mit dem Drehmoment des zweiten Gangs möglich. Da die nicht übertragene Leistung in der Kupplung 33 als Wärme verloren geht, ist das Rutschen der Kupplung 33 nur kurzzeitig sinnvoll, also möglichst nur in der Umschaltphase. Zweckmäßig sollte eine rutschende Kupplung 33 nicht als Dauerzustand vorgesehen sein.
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Unabhängig von der Eingangsdrehzahl E wird bei in einem beliebigen Umschaltpunkt U1, U2 und U3 eingeschalteter zweiter Antriebsverbindung 30, also bei eingekuppelter Antriebsscheibe 32, die Abtriebswelle 4 schneller drehen als durch die Antriebsverbindung 10 angetrieben. Das drehfest mit der Abtriebswelle 4 gekoppelte Abtriebsrad 14 der zweiten Antriebsverbindung 30 treibt daher das Zwischenrad 13 schneller an als die erste Antriebsverbindung 10 die Zwischenwelle 15 antreibt; daher wird das zweite Zwischenrad 13 die Zwischenwelle 15 in Drehrichtung 8 ”überholen”. Der Freilauf 16 wird wirksam; die zweite Antriebsverbindung 30 wird durch die weiterhin geschaltete erste Antriebsverbindung 10 nicht behindert. Lediglich das antreibende Drehmoment der ersten Antriebsverbindung 10 wird nicht mehr auf die Abtriebswelle 4 übertragen; die Antriebsverbindung 10 selbst bleibt weiterhin geschaltet.
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Im Umschaltpunkt U1 wird bei einer Eingangsdrehzahl E1 von der Antriebsverbindung 10 mit dem Übersetzungsverhältnis B1 die Abtriebswelle 4 mit einer langsamen Drehzahl für einen langsamen, kontrollierten Zug angetrieben. Wird durch Schließen der Kupplung 33 auf die zweite Antriebsverbindung 30 umgeschaltet, wird bei der Eingangsdrehzahl E1 die Abtriebswelle 4 von der Antriebsverbindung 30 mit dem Übersetzungsverhältnis F1 mit der Drehzahl A1 für einen schnellen Zug angetrieben. Dabei wird durch den Freilauf 16 gewährleistet, dass ohne Behinderung durch die weiterhin geschlossene erste Antriebsverbindung 10 die Abtriebswelle 4 mit höherer Drehzahl umlaufen kann als die über die antreibende Antriebsverbindung 10 mögliche Drehzahl.
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Das Schaltverhältnis im Umschaltpunkt U ergibt sich aus dem Quotienten C/B. Die Schaltverhältnisse C1/B1, C2/B2, C3/B3 bei den Umschaltpunkten U1, U2 und U3 können durch die Schaltkupplung bei allen Eingangsdrehzahlen geschaltet werden. Konstruktiv kann die Schaltkupplung 33 auch an der Abtriebswelle 9 angeordnet werden, dies ermöglicht konstruktiv einen kompakten Aufbau des Getriebegehäuses mit einer geringeren Getriebetiefe.
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Sollte in einem Störfall z. B. der Riemen 35 der zweiten Antriebsverbindung 30 reißen und die Antriebsverbindung 30 unterbrochen sein, so wird die angehängte Last versuchen, die Abtriebswelle 4 entgegen der Drehrichtung 9 zu drehen. Während bei einer hohen Drehzahl in Drehrichtung 9 der Freilauf 16 wirksam ist, wird der Freilauf entgegen der Drehrichtung 9 schließen und eine drehfeste Verbindung zwischen dem Abtriebsrad 14, dem zweiten Zwischenrad 13, dem Freilauf 16 und der Zwischenwelle 15 herstellen, so dass die angehängte Last versucht, die Zwischenwelle 15 entgegen der Drehrichtung 8 zu drehen. Da die Zwischenwelle 15 über das erste Zwischenrad 12 drehfest mit dem Antriebsrad 11 und der Antriebswelle 5 gekoppelt ist, kann z. B. über die Bremse 28 an der Antriebswelle 5, die Last gehalten werden. So ist auch im Störfall ein sicherer Betrieb möglich.
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Das Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht im Grundaufbau dem nach 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
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Während im Ausführungsbeispiel nach 1 die zweite Antriebsverbindung 30 durch einen Riementrieb 31 gebildet ist, ist im Ausführungsbeispiel nach 2 die zweite Antriebsverbindung 30 des Schnellgangs durch ein Zahnradgetriebe 40 gebildet. Das als Zahnrad ausgebildete zweite Antriebsrad 41 der zweiten Antriebsverbindung 30 ist mit einem Lager 42 auf der Antriebswelle 5 gehalten. Über die Kupplung 33 kann das zweite Antriebsrad 41 der zweiten Antriebsverbindung 30 drehfest mit der Antriebswelle 5 gekoppelt werden.
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Das zweite Antriebsrad 41 der zweiten Antriebsverbindung 30 kämmt mit einem als Zahnrad ausgebildeten Zwischenrad 45 der zweiten Antriebsverbindung 30, welches über ein Lager 43 frei drehbar auf der Zwischenwelle 15 gehalten ist. Das dritte Zwischenrad 45 der zweiten Antriebsverbindung 30 kämmt mit einem als Zahnrad ausgebildeten zweiten Abtriebsrad 44 der zweiten Antriebsverbindung 30, welches drehfest mit der Abtriebswelle 4 gekoppelt ist.
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Die erste Antriebsverbindung 10 ist gleich aufgebaut wie die im Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben.
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Auch im Ausführungsbeispiel nach 2 ist die erste Antriebsverbindung 10 für einen Drehzahlbereich DB1 der Abtriebswelle 4 bis zu einer maximalen Drehzahl D1 ausgebildet. Wird das erste Antriebsrad 41 der zweiten Antriebsverbindung 30 mittels der Kupplung 33 drehfest mit der Antriebswelle 5 gekoppelt, wird über die Antriebsradpaarung 41/44/45 die Abtriebswelle 4 mit erhöhter Drehzahl entsprechend dem Übersetzungsverhältnis F2 der zweiten Antriebsverbindung 30 angetrieben. Die zweite Antriebsverbindung 30 ist für einen Drehzahlbereich DB2 bis zu einer maximalen Drehzahl D2 ausgebildet.
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Die erste Antriebsverbindung 10 von der Antriebswelle 5 über das erste Antriebsrad 11, das erste und zweite Zwischenrad 13 und 14 und das erste Antriebsrad 14 ist weiterhin geschlossen, wobei die erhöhte Drehzahl in Drehrichtung 9 das zweite Zwischenrad 13 schneller dreht als es durch die Zwischenwelle 15 angetrieben ist. Das zweite Zwischenrad 13 ”überholt” die Zwischenwelle 15; der Freilauf 16 öffnet. Der Kraftfluss der ersten Antriebsverbindung 10 auf die Abtriebswelle 4 ist unterbrochen.
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Die in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale und Vorteile können vorteilhaft auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel genutzt werden. Gleiches gilt für die zum zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale und Vorteile, die auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel genutzt werden können.
