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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre für Winden.
Solche Winden werden zum Bewegen von Lasten verwendet. Unter Bewegen
ist hierbei ein Hochziehen mittels Seil oder Kette oder aber auch
ein Hochdrücken
zu verstehen. In Abhängigkeit
von der Grösse
der zu bewegenden Last können
diese Winden von Hand oder von einem elektrischen, hydraulischen,
pneumatischen oder ähnlichen
Antrieb bewegt werden. Um zu verhindern, dass die Winde ungewollt
unter Belastung zurückläuft, sind
solche Winden mit einer Rücklaufsperre ausgerüstet. Die
Rücklaufsperre
kann bei geringen Lasten alleine oder auch bei grösseren Lasten
zum Besichern einer weiteren Halteeinrichtung, beispielsweise einer
Bremse, eingesetzt werden.
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Eine
Rücklaufsperre
in Form einer Rastvorrichtung ist aus der
GM 78 11 026 bekannt. Eine Feder (
6)
drückt
hier einen Sperrhaken (
43) in die Zähne eines Sperrrades (
3);
somit wird ein Zurückdrehen der
Kurbel unter dem Eigengewicht der Last vermieden.
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Die
DE OS 27 51 758 beschreibt
dahingegen eine Rücklaufsperre,
bei der auf ein Sperrrad verzichtet wurde. Die Windenwelle (
13)
ist vielmehr mit Sperr- Aussparungen (
17) versehen. Ein
Sperrzahn (
23) der Sperrklinke (
21) fällt unter
Einfluss der Schwerkraft selbsttätig
in die Sperr- Aussparungen ein, um ein Rücklaufen der Windenwelle zu
verhindern.
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Die
beschriebenen Rücklaufsperren
enthalten eine Vielzahl von Kleinteilen. Ausser, dass die Herstellung
dieser Kleinteile aufwändig
und teuer ist, sind diese Rücklaufsperren
anfällig
gegen Korrosion. Eine sichere Funktion ist insbesondere in einer
korrosionsfördernden
Umgebung, beispielweise beim Einsatz von Winden an Booten oder Schiffen
verstärkt durch
lange Stillstandszeiten, in denen Teile aneinander korrodieren,
nicht mehr gegeben. Die Herstellung der Teile aus nichtrostenden
Materialien, wie beispielsweise Edelstahl, scheitert aber an den
hohen Kosten für
diese Vielzahl von Kleinteilen.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rücklaufsperre
für Winden zu
entwickeln, deren Teile einfach und kostengünstig herzustellen sind und
die auch unter schwierigen Bedingungen, beispielweise in einer korrosionsfördernden
Umgebung, den ungewollten Rücklauf
der Winde unter dem Eigengewicht der Last verlässlich verhindert.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine selbsttätige
Rücklaufsperre
gemäß den Merkmalen
des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1. Eine solche Rücklaufsperre
zeichnet sich dadurch aus, dass sie den ungewollten Rücklauf selbsttätig sperrt,
indem sich das Sperrorgan durch den Verlauf der Langlöcher geführt allein
durch die Schwerkraft in eine Aussparung des Sperrrades legt und
zwischen Langlochwand und Sperrrad geklemmt wird, so dass eine weitere
Bewegung der Windenwelle in der ungewünschten Drehrichtung (Rücklaufrichtung)
gehemmt wird. Die Sperrung bleibt bestehen, bis die Windenwelle
wieder in die gewünschte
Drehrichtung (Zugrichtung) bewegt wird, wobei das Sperrorgan aufgrund
der halbkreisförmigen
Ausbildung der Aussparung und der gewählten Anordnung des Langloches
aus der Aussparung gehoben, damit freigesetzt wird und über den
Aussenumfang des Sperrrades gleitet. Die Sperrung kann auch, beispielsweise
zum gezielten Ablassen der Last, aufgehoben werden, indem das Sperrorgan
durch leichtes Drehen der Windenwelle in Zugrichtung freigesetzt,
anschließend, beispielsweise
von hand, aus der Aussparung gehoben wird und man die Windenwelle
gezielt zurücklaufen
lässt.
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Die
Rücklaufsperre
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die verwendeten Teile
robust sind und einfach sowie kostengünstig herzustellen sind; somit
ist die Rücklaufsperre
auch in einer korrosionsfördernden
Umgebung verlässlich
einsetzbar; insbesondere, da die Teile auch aus nichtrostenden Metallen
zu einem erschwinglichen Preis hergestellt werden können.
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Vorzugsweise
werden die beiden Enden des Sperrorganes, die in den beiden Langlöchern geführt werden,
zylindrisch ausgebildet. Aber auch die Gestaltung der beiden Enden
als 2-Kant, bzw. 4-Kant, kann von Vorteil sein, um auf der einen
Seite ein möglichst
verkantungsfreies Gleiten des Sperrorganes in den beiden Langlöchern, auf
der anderen Seite aber auch ein möglichst sicheres Sperren zu
gewährleisten.
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Die
beiden Langlöcher
sind aus den Frontseiten des Gehäuses
der Winde ausgespart oder ausgestanzt. Die Lage der Langlöcher ist
so zu wählen,
dass sie bei Bewegen der Windenwelle in Zug- oder Druckrichtung
das Heben des Sperrorganes aus den Ausspa rungen im Sperrrad ermöglichen,
bei einem ungewollten Rücklauf
aber das Sperrorgan zwischen Aussparung und Wandung der Langlöcher geklemmt
wird. Um diese Wirkung zu erzielen, sind die Langlöcher so
auf der Frontseite angeordnet, dass sich zum einen das Sperrorgan
in die Aussparungen im Sperrrad einlegen kann und zum anderen die
Verbindungslinie vom Mittelpunkt der Windenwelle zum Mittelpunkt
des Sperrorganes im gesperrten Zustand in dem Bereich oberhalb der
Waagerechten durch den Mittelpunkt der Windenwelle und jenseits – im Bezug
auf die Drehrichtung der Windenwelle, bei der die Last gezogen oder
gehoben wird (Zugrichtung) – der
Senkrechten durch den Mittelpunkt der Windenwelle liegt. Vorteilhafterweise
sind die Langlöcher
derart auf dem Gehäuse
angeordnet, dass in dem Zustand, in dem das Sperrorgan in einer
Aussparung des Sperrrades liegt, die Verbindungslinie vom Mittelpunkt
der Windenwelle zum Mittelpunkt des Sperrorganes mit der Waagerechten
durch den Mittelpunkt der Windenwelle einen Winkel von 30 bis 60
Grad bildet.
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Um
ein sicheres Sperren gegen Rücklauf
zu gewährleisten
ist es sinnvoll, die Windenwelle mit zwei Sperrrädern auszubilden.
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Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles
für eine
selbsttätige
Rücklaufsperre
einer handbetriebenen Seilwinde in den 1 – 4 dargestellt, wobei die
Rücklaufsperre über zwei
Sperräder und
ein Sperrorgan mit zylindrischen Enden verfügt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1: die Seitenansicht einer
handbetriebenen Seilwinde im gesperrten Zustand,
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2: die Seitenansicht einer
handbetriebenen Seilwinde im freigesetzten Zustand,
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3: die dreidimensionale
Ansicht einer handbetriebenen Seilwinde im gesperrten Zustand,
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4: die dreidimensionale
Ansicht einer handbetriebenen Seilwinde im freigesetzten Zustand,
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1 zeigt eine Winde 1,
die mittels einer Kurbel 2 von Hand betrieben wird im gesperrten
Zustand. Die Winde hebt eine in den Figuren nicht dargestellte Last,
die an dem einen Ende des Seiles 3 befestigt ist. Das Gehäuse 4 ist
mittels zweier Rohrschellen 5 an einem Rohr 6 angeschlagen.
Das andere Ende des Seiles ist mit einer Seilbefestigung 7 an
der Windenwelle 8 geklemmt. Beim Bewegen der Kurbel und
damit der Windenwelle im Uhrzeigersinn wird das Seil auf der Windenwelle
aufgewickelt und die Last angehoben (Zugrichtung).
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Desweiteren
verfügt
die Seilwinde über
eine selbsttätige
Rücklaufsperre
bestehend aus einem Sperrorgan in Form eines zylindrischen Bolzens 9, dessen
beiden Enden 10 zylindrisch ausgebildet sind und in je
einem Langloch 11, das aus dem Gehäuse ausgespart oder ausgestanzt
ist, geführt
bewegt werden, sowie aus einem Sperrrad 12 mit halbkreisförmigen Aussparungen 13.
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Das
Mittelteil 14 des Bolzens hat eine Länge, die etwas geringer ist
als der Abstand zwischen den beiden Frontseiten 15 des
Gehäuses
(siehe 3 und 4). Der Durchmesser des Mittelteiles
ist grösser als
der Durchmesser der beiden Enden des Bolzens, deren Durchmesser
wiederum etwas geringer ist als die Breite b der Langlöcher. Durch
diese geometrischen Verhältnisse
wird ein leichtes, verkantungsfreies Bewegen des Bolzens in den
Langlöchern
erreicht.
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Auf
jeder Seite der Windenwelle, die an die Frontseite des Gehäuses grenzt,
ist ein Sperrrad angeordnet. Der Durchmesser der halbkreisförmigen Aussparungen
in den Sperrädern
ist in etwa gleich dem Durchmesser des Mittelteiles des Bolzens.
Dadurch ist gewährleistet,
dass sich der Bolzen verkantungsfrei in die Aussparungen einlegt.
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Die
Funktionsweise ist folgende: Zum Heben einer Last wird die Kurbel
im Uhrzeigersinn bewegt (Zugrichtung). Der Bolzen gleitet in angehobener Stellung über den äusseren
Umfang 16 der Sperrräder
(siehe 2). Trifft der
Bolzen auf eine Aussparung, bewegt er sich aufgrund der Schwerkraft
in den Langlöchern
geführt
nach unten in die Aussparung. Wird die Drehbewegung in Zugrichtung
fortgesetzt, bewegt sich der Bolzen beim Verlassen der Aussparung
wieder nach oben bis er wieder den äusseren Umfang des Sperrrades
erreicht. Soll nun die Last von der Winde gehalten werden, greift
die Rücklaufsperre
selbsttätig
ein. Liegt der Bolzen in einer Aussparung des Sperrrades ein und
die Kurbel wird entlastet, so führt
die Gewichtskraft der Last dazu, dass die Windenwelle und damit
die Sperrräder
das Bestreben haben, sich entgegen dem Uhrzeigersinn – also in
Rücklaufrichtung – zu drehen.
Dadurch wird der Bolzen zwischen Aussparung und der Wand des Langloches
eingeklemmt und verhindert somit den ungewollten Rücklauf der
Windenwelle (s. 1); die
Winde ist gesperrt. Um nun die Winde frei zu setzen, dreht man die
Kurbel wieder in Zugrichtung. Ein gewollter Rücklauf, beispielsweise zum
gezielten Ablassen der Last, erreicht man, indem man den Bolzen anhebt
und die Kurbel dosiert entgegen dem Uhrzeigersinn dosiert zurücklaufen
lässt.
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Der
Sperrvorgang wird neben der beschriebenen Ausbildung des Bolzens
und des Sperrrades durch eine gezielte Anordnung der Langlöcher auf den
Frontseiten des Gehäuses
erreicht. Die Langlöcher
sind zum einen so anzuordnen, dass der Bolzen sich in die Aussparungen
einlegen kann; zum anderen muss, damit das Klemmen eintritt, die
Verbindungslinie 17 vom Mittelpunkt der Windenwelle 18 zum
Mittelpunkt des Bolzens 19 im gesperrten Zustand in dem
Bereich oberhalb der Waagerechten 20 durch den Mittelpunkt
der Windenwelle und jenseits – im
Bezug auf die Drehrichtung der Windenwelle, bei der die Last gezogen
oder gehoben wird (Zugrichtung) – der Senkrechten 21 durch
den Mittelpunkt der Windenwelle liegen. Entsprechend 1 bildet die Verbindungslinie
vom Mittelpunkt der Windenwelle zum Mittelpunkt des Bolzens mit
der Waagerechten durch den Mittelpunkt der Windenwelle einen Winkel 22 von
etwa 45 Grad.
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- 1
- Winde
- 2
- Kurbel
- 3
- Seil
- 4
- Gehäuse
- 5
- Rohrschelle
- 6
- Rohr
- 7
- Seilbefestigung
- 8
- Windenwelle
- 9
- Bolzen
- 10
- Enden
des Bolzens
- 11
- Langloch
- 12
- Sperrrad
- 13
- Aussparung
- 14
- Mittelteil
des Bolzens
- 15
- Frontseite
des Gehäuses
- 16
- Äusserer
Umfang des Sperrrades
- 17
- Verbindungslinie
vom Mittelpunkt des Bolzens im gesperrten Zustand zum Mit
-
- telpunkt
der Windenwelle
- 18
- Mittelpunkt
der Windenwelle
- 19
- Mittelpunkt
des Bolzens
- 20
- Waagerechte
durch den Mittelpunkt der Windenwelle
- 21
- Senkrechte
durch den Mittelpunkt der Windenwelle
- 22
- Winkel
zwischen 17 und 20
- b
- Breite
Langloch