-
GEBIET
-
Diese Offenlegung bezieht sich auf eine Zugvorrichtung und insbesondere auf eine portable Zugvorrichtung mit einer robusten und kompakten Bauweise und einem zuverlässigen Getriebezug sowie einer Motorsteuerung für die Zugvorrichtung.
-
HINTERGRUND
-
Dieser Abschnitt enthält Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenlegung, bei denen es sich nicht zwangsläufig um den Stand der Technik handelt.
-
Winden und Hebevorrichtungen werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und es werden viele unterschiedliche Größen und Arten von Winden und Hebevorrichtungen hergestellt. Winden werden im Allgemeinen an Stoßstangen von Geländefahrzeugen befestigt und können dazu genutzt werden, steckengebliebene Fahrzeuge herauszuziehen oder Fahrzeuge steile Böschungen hinauf zu ziehen, wobei ein Ende des Seils der Winde mit einem Baum oder einem anderen ortsfesten Gegenstand verbunden wird. Gewerblich genutzte Winden und Hebevorrichtungen werden ebenfalls zum Anheben oder auf Baustellen, in Geschäften, Bauernhöfen oder Privathaushalten eingesetzt. Gewerblich genutzte Winden und Hebevorrichtungen müssen üblicherweise beim Einsatz mit einem ortsfesten Gegenstand verschraubt oder in sonstiger Form daran befestigt zu werden und können manchmal sehr schwer und schwierig zu transportieren sein.
-
Die Zugvorrichtung der vorliegenden Offenlegung umfasst eine portable, einfach zu tragende, relativ leichte und kompakt konstruierte Zugvorrichtung.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Zusammenfassung der Offenlegung und entspricht keiner umfassenden Offenlegung des gesamten Umfangs oder aller Merkmale dieser Offenlegung.
-
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenlegung wird eine Zugvorrichtung vorgestellt, die über ein Gehäuse mit einer vertieften Mittelschale sowie über jeweils zwei seitliche Öffnungen verfügt. Die Mittelschale weist ein erstes Ende mit einer Kabelöffnung sowie ein zweites Ende mit einem Ankerteil auf. Das Gehäuse beinhaltet jeweils ein Paar Verschlusskappen zur Abdeckung der beiden jeweils seitlich vorhandenen Öffnungen. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine drehbare Walze, um die ein Kabel gewickelt ist. Das Kabel verläuft über die Kabelöffnung am ersten Ende der Mittelschale hinaus. Im Gehäuse befindet sich ebenfalls ein Motor, der zum Antrieb der drehbaren Walze mit dieser verbunden ist. Die Mittelschale verfügt über einen im Allgemeinen ovalen Querschnitt, und ein Paar Chassiselemente sind jeweils in den beiden seitlichen Öffnungen der Mittelschale vorgesehen, um die Walze bei ihrer Drehbewegung zu unterstützen. Ein Planetengetriebe ist vorhanden, um den Motor zum Antrieb mit der Walze zu verbinden, das Planetengetriebe befindet sich innerhalb der Walze. Der Motor wird mit dem Planetengetriebe über eine Antriebsscheibe verbunden, die mit dem Motor verbunden ist, sowie über eine Abtriebsscheibe, die mit einer Eingangswelle des Planetengetriebes verbunden ist, und zwischen der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe befindet sich ein Antriebsriemen. Der Motor ist zwischen der Walze und der Kabelöffnung am ersten Ende der Mittelschale vorgesehen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenlegung kann das Gehäuse mindestens eine Vertiefung zur Aufnahme eines Zubehörteils für die Zugvorrichtung aufweisen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenlegung befindet sich ein Magnet innerhalb der drehbaren Walze und es ist ein Magnetfeldsensor vorgesehen, der erfasst, wenn das Kabel von der Walze in einem Bereich über dem Magneten abgewickelt ist. Eine Steuerung empfängt ein Signal vom Magnetfeldsensor und deaktiviert den Motor, wenn der Magnetfeldsensor den Magneten in der Walze abtastet und feststellt, dass das Kabel von der Walze abgewickelt ist und das Magnetfeld des Magneten freiliegt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenlegung kann die drehbare Walze über einen ersten zylinderförmigen Bereich mit einem ersten Durchmesser sowie über einen zweiten zylinderförmigen Bereich mit einem zweiten Durchmesser verfügen, der größer als der erste Durchmesser ist, wobei der erste zylinderförmige Bereich die ersten Wicklungen des darüber befindlichen Kabels aufnimmt. Der Magnet kann sich innerhalb der Walze im ersten zylinderförmigen Bereich der Walze befinden. Die drehbare Walze kann aus einer ersten Walzenhälfte und einer zweiten Walzenhälfte bestehen, die mittels Walzenflanschen miteinander verbunden sind, die sich jeweils an gegenüberliegenden Enden der Walze befinden. Die beiden Walzenhälften erleichtern die Montage des Planetengetriebes innerhalb der Walze. Die drehbare Walze verfügt ebenfalls über einen Seilanker, der in eine zylinderförmige Fläche der drehbaren Walze eingelassen ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenlegung kann eine elektrische Bremse im Gehäuse befestigt und in ein Eingangselement des Planetengetriebes eingreifen, um die drehbare Walze abzubremsen. Die elektrische Bremse ist im Normalbetrieb eingerastet und wird elektrisch aktiviert, um die elektrische Bremse zu lösen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenlegung wird die Zugvorrichtung mit einem Neigungssensor versehen, der Signale an eine Steuerung übermittelt, die den Betrieb der Zugvorrichtung in einem ersten Modus steuert, wenn der Neigungssensor feststellt, dass die Zugvorrichtung horizontal ausgerichtet ist, und die den Betrieb der Zugvorrichtung in einem zweiten Modus steuert, der separat vom ersten Modus ist, wenn der Neigungssensor erkennt, dass die Zugvorrichtung vertikal ausgerichtet ist.
-
Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der in dieser Offenlegung angegebenen Beschreibung. Die Beschreibung und die konkreten Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen lediglich zu Illustrationszwecken und sollen den Anwendungsbereich dieser Offenlegung nicht einschränken.
-
ZEICHNUNGEN
-
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Illustrationszwecken für ausgewählte Ausführungsformen und enthalten nicht all möglichen Umsetzungen und sollen ebenfalls den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenlegung nicht einschränken.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht der portablen Zugvorrichtung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
2 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Bestandteile der portablen Zugvorrichtung für Illustrationszwecke;
-
3 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Vorderseite der portablen Zugvorrichtung, bei der die seitlichen Abdeckungen für Illustrationszwecke entfernt wurden;
-
4 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Rückseite der portablen Zugvorrichtung, bei der die seitlichen Abdeckungen für Illustrationszwecke entfernt wurden;
-
5 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Walze und des Planetengetriebes der portablen Zugvorrichtung für Illustrationszwecke;
-
6 ist ein Querschnitt der Zugvorrichtung zur Darstellung der Bestandteile des Planetengetriebes innerhalb der Walze gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Walze und der Bestandteile des dritten Planetengetriebes, die für Illustrationszwecke gezeigt werden;
-
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils der in 1 gezeigten Zugvorrichtung;
-
9 ist eine Draufsicht der Walze und der Kabeleinheit gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
10 ist eine Draufsicht der Walze und der Kabeleinheit mit entferntem Kabel zur Freilegung des sich darin befindlichen Magneten;
-
11 ist ein Querschnitt der Zugvorrichtung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
12 ist eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Bremse gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
13 ist eine perspektivische Ansicht der Zugvorrichtung mit einem in das Gehäuse integrierten Zubehör zur Fernsteuerung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
14 ist eine perspektivische Ansicht einer Fernsteuereinheit gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
15 ist eine schematische Regeldarstellung der Zugvorrichtung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung;
-
16 ist eine schematische Regeldarstellung der Zugvorrichtung mit einer Sanftanlaufsteuerung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung; und
-
17 ist eine graphische Darstellung der Stromversorgung für den Ein-/Ausschalter, MOSFET-Treiber und Regulierung der Motorgeschwindigkeit über die Sanftanlaufsteuerung gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Beispiele für mögliche Ausführungsformen werden nachfolgend umfassender unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Es werden mögliche Beispiele für Ausführungsformen zur Vervollständigung dieser Offenlegung angegeben und ebenfalls um den Anwendungsbereich für Fachleuchte umfassend darzulegen. Zahlreiche konkrete Einzelheiten, wie z. B. Beispiele konkrete Bauteile, Geräte und Verfahren, werden aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis für die Ausführungsformen dieser Offenlegung zu vermitteln. Für alle Fachleute ergibt sich ganz offensichtlich, dass keine konkreten Einzelheiten angegeben werden müssen, sondern dass die möglichen Beispiele für Auslegungsformen in vielen unterschiedlichen Arten dargelegt werden können, die jeweils nicht so ausgelegt werden sollten, dass der Anwendungsbereich der Offenlegung dadurch beschränkt wird. Bei einigen Beispielen für Ausführungsformen werden allseits bekannte Verfahren, Gerätestrukturen und Technologien nicht in allen Einzelheiten beschrieben.
-
Die in dieser Offenlegung verwendete Terminologie dient lediglich zur Beschreibung bestimmter Beispiele für mögliche Ausführungsformen und ist nicht einschränkend zu verstehen. Entsprechend der Verwendung in dieser Offenlegung können die Singularformen ”ein” ”eine”, ”einer” und ”die”, ”der”, ”das” auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes vorsieht. Die Begriffe ”beinhaltet”, ”beinhalten”, ”einschließlich” und ”haben” werden inklusiv verwendet und geben aus diesem Grund das Vorhandensein bestimmter Merkmale, Integerzahlen, Schritte, Bedienvorgänge, Elemente und/oder Komponenten an, schließen jedoch das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Integerzahlen, Schritte, Bedienvorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Die in dieser Offenlegung beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Bedienvorgänge dürfen nicht so ausgelegt werden, dass ihre Ausführung notwendigerweise in der erörterten oder dargestellten Reihenfolge erfolgen muss, sofern nicht ausdrücklich eine bestimmte Ausführungsreihenfolge angegeben wird. Es wird ebenfalls davon ausgegangen, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
-
Wenn im Zusammenhang mit einem bestimmten Element oder einer Ebene angegeben wird, dass es bzw. sie sich ”auf” einem anderen Element oder Ebene befindet, in dieses Element oder dieser Ebene eingerastet bzw. mit diesem Element oder dieser Ebene ”verbunden”, daran ”angeschlossen” oder damit ”gekoppelt” ist, kann es bzw. sie sich direkt auf diesem Element oder auf dieser Ebene befinden oder darin eingerastet bzw. mit diesem Element oder dieser Ebene verbunden oder gekoppelt sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Ebenen vorhanden sein. Im Gegensatz dazu können bei einer Bezugnahme auf ”direkt auf”, ”direkt eingerastet in”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder Ebene gegebenenfalls keine dazwischenliegende Elemente oder Ebenen vorhanden sein. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten ähnlich interpretiert werden (z. B. ”zwischen” im Gegensatz zu ”direkt zwischen”, ”angrenzend” im Gegensatz zu ”direkt angrenzend”, etc.). Wie in der vorliegenden Offenlegung verwendet, beinhaltet der Begriff ”und/oder” beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgeführten Positionen.
-
Obwohl die Begriffe erstes, zweites, drittes, etc. in dieser Offenlegung so verwendet werden können, dass sie verschiedene Elemente, Bauteile, Regionen, Ebenen und/oder Abschnitte bezeichnen, sollten diese Elemente, Bauteile, Regionen, Ebenen und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe werden gegebenenfalls lediglich dazu verwendet, um ein bestimmtes Element, Bauteil, Region, Ebene oder Abschnitt von einer anderen Region, Ebene oder Abschnitt zu unterscheiden. Wenn Bezeichnungen, wie z. B. ”erstes”, ”zweites”, und andere numerische Bezeichnungen in dieser Offenlegung verwendet werden, weist dies nicht auf eine bestimmte Folge oder Reihenfolge hin, sofern sich dies nicht ausdrücklich durch den Kontext so ergibt. Deshalb könnte ein nachfolgend erörtertes erstes Element, Bauteil, Region, Ebene oder Abschnitt auch als zweites Element, Bauteil, Region, Ebene oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne dadurch von den Lehren der Beispiele für mögliche Ausführungsformen abzuweichen.
-
Räumlich relative Begriffe, wie z. B. ”innen”, ”außen”, ”darunter”, ”unterhalb”, ”unteres”, ”oberhalb”, ”oberes”, und ähnliche Bezeichnungen können in dieser Offenlegung zur Erleichterung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines bestimmten Elements oder Merkmals zu einem anderen Element oder Merkmal anzugeben, wie dies in den Figuren dargestellt wird. Räumlich relative Begriffe können so zu verstehen sein, dass sie unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung bei der Verwendung oder während des Betriebs zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung beinhalten. Wenn die Vorrichtung in den Figuren z. B. umgedreht dargestellt wird, wären alle Elemente, die als ”unterhalb” oder ”unter” anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben würden, ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet. Entsprechend kann der beispielhaft genannte Begriff ”unter” sowohl eine Ausrichtung darüber als auch darunter beinhalten. Die Vorrichtung kann auch in anderer Form ausgerichtet sein (d. h. um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Ausrichtung), so dass die in dieser Offenlegung verwendeten räumlich relativen Beschreibungsmerkmale entsprechend auszulegen sind.
-
In Bezug auf die 1 beinhaltet die portable Zugvorrichtung 10 gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung ein Gehäuse 12, einen Griff 14, der am Gehäuse 12 befestigt ist, und ein Netzkabel 16, das aus dem Gehäuse 12 heraus verläuft. Das Gehäuse 12 umfasst eine Mittelschale 18 mit einer Kabelöffnung 20 am ersten Ende 18a und einen Figur teil 22 am zweiten Ende 18b. Ein Paar links und rechts angeordnete seitliche Abdeckungen 24L, 24R werden an gegenüberliegenden Seiten der Mittelschale 18 befestigt.
-
In Bezug auf die 2 wird die Mittelschale 18 gezeigt und besteht grundsätzlich aus einer ovalen Form im Querschnitt und zwei offenen Seiten an gegenüberliegenden Seiten der Mittelschale. Ein Paar seitliche Chassiselemente 26L, 26R werden jeweils links und rechts an der Schale 18 befestigt. Die Drehung der drehbaren Walze 28 wird von den seitlichen Chassiselementen 26L, 26R innerhalb der Mittelschale 18 des Gehäuses 12 unterstützt. Ein Motor 30 befindet sich in der Mittelschale 18 des Gehäuses 12 zwischen den seitlichen Chassiselementen 26L, 26R. Der Motor 30 wird von einem Paar Motorhalterungsträgern 32L, 32R abgestützt, die jeweils an den seitlichen Chassiselementen 26L, 26R befestigt sind. Ein Paar Zuganker 34 werden zwischen den beiden seitlichen Chassiselementen 26L, 26R vorgesehen und sorgen für eine seitliche Abstützung zwischen diesen Elementen.
-
In Bezug auf die 3 wird eine vordere linke perspektivische Ansicht der portablen Zugvorrichtung 10 mit den seitlichen Abdeckungen 24L, 24R gezeigt, die von der Mittelschale 18 für Illustrationszwecke abgenommen wurden. Die seitlichen Chassiselemente 26L, 26R werden an gegenüberliegenden Seiten der Mittelschale 18 vorgesehen, und die drehbare Walze 28 wird so dazwischen befestigt, dass sie sich drehen kann, und wird von den seitlichen Chassiselementen 26L, 26R abgestützt. Darüber hinaus wird der Motorhalterungsträger 32L am seitlichen Chassiselement 26L montiert zur Abstützung des Motors 30 innerhalb der Mittelschale 18 gezeigt. Der Innenbereich der rechten seitlichen Abdeckung 24R wird zusammen mit den Einschraubstutzen 38 zur Befestigung der seitlichen Abdeckung 24R links und rechts der seitlichen Chassiselemente 26L, 26R gezeigt. 4 ähnelt der 3, illustriert jedoch die Zugvorrichtung 10 von der gegenüberliegenden Seite und zeigt dieselben Einschraubstutzen 38 im Inneren der linken seitlichen Abdeckung 24L.
-
Wie in den 3 und 4 dargestellt, kann der Griff 14 ein Paar nach vorne gerichtete Montagepositionen 14a, 14b und ein Paar nach hinten gerichtete Montagepositionen 14c, 14d beinhalten, die den Griff 14 mit den linken und rechten seitlichen Chassiselementen 26L, 26R verbinden. Der Griff 14 verfügt ebenfalls über einen mittleren Griffbereich 40 sowie nach vorne und nach hinten gerichtete Griffbereiche 42, 44, die es ermöglichen, die portable Zugvorrichtung 10 aufzunehmen und in unterschiedlicher Art und Weise zu bewegen.
-
Wie in den 2 und 4 dargestellt, verfügt der Motor 30 über eine Antriebswelle 46, die über den Motor hinausragt und mit einer Antriebsscheibe 48 verbunden ist. Die Antriebswelle 46 und die Antriebsscheibe 48 befinden sich an der nach außen gewandten Seite des Motorhalterungsträgers 32R sowie am seitlichen Chassiselement 26R. Der Motorhalterungsträger 32R hat eine Öffnung 50 zur Aufnahme der Antriebswelle 46. In Bezug auf die 4 wird eine Abtriebsscheibe 52 zum Antrieb mit der Antriebsscheibe 48 über einen Riemen 54 verbunden. Die Abtriebsscheibe 52 wird mit einer Eingangswelle 56 eines Planetengetriebes verbunden, das sich im Inneren der drehbaren Walze 28 befindet. Der Riemen 54 kann durch Anpassung der Position der Motorhalterungsträger 32R, 32L in Bezug auf die seitlichen Chassiselemente 26R, 26L angezogen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle des gezeigten Riemens und der Scheibe auch eine Kette und ein Zahnrad verwendet werden können.
-
In Bezug auf die 5 wird jetzt die Montage der drehbaren Walze 28 beschrieben. Die drehbare Walze 28 beinhaltet eine erste Walzenhälfte 28a und eine zweite Walzenhälfte 28b. Die Walzenhälften 28a, 28b können eine vorstehende Verbindungslamelle 60 und eine hinterdrehte Nut 62 entlang entgegengesetzter Kanten zur Verbindung mit einer entsprechenden Nut 62 und Lamelle 60 der anderen Walzenhälfte 28a, 28b aufweisen. Ein Paar Trommelflansche 64, 66 werden jeweils mit verschiedenen Öffnungen 68 vorgesehen, die die entsprechenden Verbindungselemente 70 aufnehmen, die in die jeweiligen Gewindebohrungen 72 der Walzenhälften 28a, 28b eingeschraubt werden. Die Trommelflansche 64, 66 verbinden die Walzenhälften 28a, 281, miteinander. Ein Planetensystem 74 befindet sich im Inneren der Walzeneinheit 28.
-
In Bezug auf die 6 wird jetzt das Planetengetriebe 74 beschrieben. Das Planetengetriebe 74 wird von der Eingangswelle 56, die mit der Abtriebsscheibe 52 verbunden ist, angetrieben. Ein Sonnenrad der ersten Stufe 76 wird an der Eingangswelle 56 befestigt und treibt einen Planetenradsatz der ersten Stufe 78 an, wobei jedes Planetengetriebe 78 in ein erstes Hohlrad 80 eingreift. Der Planetenradsatz der ersten Stufe beinhaltet einen Planetenträger 82, der mit einem Sonnenrad der zweiten Stufe 84 verbunden ist. Das Sonnenrad der zweiten Stufe 84 treibt mehrerer Planetengetriebe der zweiten Stufe 86 an, die in ein Hohlrad der zweiten Stufe 85 eingreifen. Die Planetengetriebe 86 des Planetenradsatzes der zweiten Stufe werden rotierend mit einem Planetenträger der zweiten Stufe 88 verbunden. Der Planetenträger der zweiten Stufe 88 wird mit einem Sonnenrad der dritten Stufe 90 verbunden. Das Sonnenrad der dritten Stufe 90 treibt mehrere Planetengetriebe der dritten Stufe 92 an, die in ein Hohlrad der dritten Stufe 94 eingreifen. Die Planetengetriebe der dritten Stufe 92 werden an einem Planetenträger der dritten Stufe 96 befestigt, der mit der drehbaren Walze 28 verbunden ist, um für das Antriebsdrehmoment der drehbaren Walze 28 zu sorgen.
-
In Bezug auf die 5 und 7 wird der Planetenträger der dritten Stufe 96 in achteckiger Form gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass die achteckige Form des Planetenträgers der dritten Stufe 96 auch andere polygonale Formen aufweisen und zum Beispiel sechseckig oder quadratisch ausgelegt sein kann. Der polygonal geformte Planetenträger der dritten Stufe 96 greift in eine ähnlich ausgeformte polygonale Vertiefung 98 ein, die innerhalb der drehbaren Walze 28 vorgesehen ist, wie dies der 7 entnommen werden kann. Die polygonale Aussparung 98 nimmt den polygonal geformten Planetenträger der dritten Stufe 96 auf, um die Drehbewegung vom Planetenträger der dritten Stufe 96 zur drehbaren Walze 28 zu übertragen.
-
Wie in der 5 gezeigt wird, verfügen die Walzenhälften 28a, 28b jeweils über eine zylinderförmige Auflagefläche 100 an entgegengesetzten Enden der Hälften, die es der Walze 28 gestatten, an entgegengesetzten Enden innerhalb des Gehäuses 12 gedreht zu werden. Die erste Walzenhälfte 28a beinhaltet einen Seilankerschlitz 102 an der dort gebildeten zylinderförmigen Fläche. Der Seilankerschlitz 102 ist so ausgelegt, dass ein Kabel oder Seil an der Walze verankert werden kann, und verfügt über eine entsprechende Krümmung, die die Zuführung des Kabels oder Seils vom Anker über die Oberseite eines zylinderförmigen Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 104 der Walze 28 ermöglicht. Der zylinderförmige Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 104 der Walze 28 ist so ausgelegt, dass die ersten Wicklungen des Seils oder Kabels 106 dort aufgenommen werden können, wie dies in 9 gezeigt wird. Das Kabel 106 verläuft vom Seilanker 102 abgestuft über einen Abschnitt mit einem relativ größeren Durchmesser 108 der Walze und ermöglicht mehrere Wicklungen um den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 104. Weil die Zugkraft der Zugvorrichtung 10 vom effektiven Durchmesser der Walze 28 abhängt, sollen die ersten Wicklungen des Kabels 106 um die Walze 28 normalerweise auf der Walze 28 bleiben und von den äußeren Schichten des Seils oder Kabels überwickelt werden, die effektiv über einen gemeinsamen Mindestdurchmesser verfügen, der dem Durchmesser des Abschnitts mit größerem Durchmesser 108 der Walze entspricht oder größer ist.
-
Die drehbare Walze 28 kann mit einem Magneten 110 versehen werden, der in dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 104 der drehbaren Walze 28 eingelassen ist. Während des Betriebs kann der eingebettete Magnet 110 von den ersten Wicklungen des Kabels 106 überdeckt werden, das um den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 104 der Walze 28, wie in 9 dargestellt wird, gewickelt ist. Beim Abwickeln des Kabels 106 von der Walze, wie in 10 gezeigt, wird der Magnet 110 freigelegt und das Magnetfeld des Magneten 110 kann von einem Sensor 112 erfasst werden, der wie in der 11 dargestellt innerhalb des Gehäuses 12 befestigt ist. Wenn der Sensor 112 das Magnetfeld des freigelegten Magneten 110 abtastet, kann der Sensor 112 ein Signal an die Mikrosteuerungseinheit 114 übertragen, wie dies in der 16 gezeigt wird. Als Reaktion auf den Eingang des Signals vom Magnetfeldsensor 112 sorgt die Mikrosteuerungseinheit 114 für eine Unterbrechung des Betriebs des Motors 30, so dass kein weiteres Kabel mehr von der Walze 20 abgewickelt wird.
-
Immer noch in Bezug auf 15 kann ein Neigungssensor 116 am Gehäuse 12 befestigt werden, um so festzustellen, ob die Zugvorrichtung 10 horizontal oder vertikal ausgerichtet ist. Die Zugvorrichtung 10 kann sowohl als Hebevorrichtung zum Anheben von Gegenständen in einer vertikalen Richtung vom Boden weg als auch als Winschvorrichtung zum horizontalen Ziehen von Gegenständen eingesetzt werden. Die Auslegung und die Sicherheitsanforderungen einer Hebevorrichtung unterscheiden sich von der Auslegung und den Sicherheitsanforderungen einer Winde, und aus diesem Grund übermittelt der Neigungssensor 116 Signale an die Mikrosteuerungseinheit 114, um darauf hinzuweisen, ob die Zugvorrichtung 10 vertikal zum Anheben oder horizontal zum Ziehen ausgerichtet ist. Die Mikrosteuerungseinheit 114 empfängt das Signal vom Neigungssensor 116 und auf der Grundlage des Signals kann sie die Zugvorrichtung in einem ersten Hebemodus oder in einem zweiten Winschmodus betreiben, wobei abgestimmt auf den Modus jeweils unterschiedliche Hebe- oder Winschparameter verwendet werden. Der Neigungssensor 116 kann an einer Leiterplatte oder an einem anderen Bereich der Zugvorrichtung 10 befestigt werden. Der Neigungssensor 116 kann als ein im Mikro-Bearbeitungsverfahren hergestellter 3-Achsen-Beschleunigungssensor mit geringem Gewicht ausgelegt sein, der zur Überwachung der Position der portablen Zugvorrichtung 10 eingesetzt wird. Die Mikrosteuerungseinheit 114 kann einen Algorithmus aufweisen, der die Nick- und Wankwinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft berechnet. Die Mikrosteuerungseinheit 114 bestimmt die Betriebsbedingungen der Vorrichtung und beschränkt die Kapazität der Zugvorrichtung abhängig vom jeweiligen Betriebsmodus. Die Mikrosteuerungseinheit 114 kann mit einem Schwellenwinkel, von z. B. 30 Grad von der Horizontalen zur Umstellung von einem Winschmodus zu einem Hebemodus versehen werden. Der konkrete Winkel kann von verschiedenen Bemessungs- und Sicherheitskriterien abhängig gemacht werden.
-
In Bezug auf die 3 und 12 wird eine elektrische Bremse 120 zum Eingriff in die Eingangswelle 56 des Planetengetriebes 74 vorgesehen. Die elektrische Bremse wird am linken seitlichen Chassiselement 26L befestigt und mit einer Feder so ausgeglichen, dass sie normalerweise in die Welle 56 einrastet. Die elektrische Bremse 120 kann elektrisch so aktiviert werden, dass sie die Bremse 120 von der Eingangswelle 56 löst, wenn der Motor 30 in Einspul- oder Ausspulrichtung betrieben wird. Wenn keine Stromversorgung zum Motor 30 mehr besteht, wird dadurch die Stromversorgung der Bremse 120 ebenfalls unterbrochen, so dass die Bremse automatisch wieder an der Eingangswelle 56 einrastet. Die Verbindung zwischen der elektrischen Bremse 120 und der Eingangswelle 56 des Planetengetriebes profitiert von der Getriebeuntersetzung des dreistufigen Planetengetriebes 74, das das Bremsdrehmoment, das erforderlich ist, um die drehbare Walze in einem gebremsten Zustand zu halten, deutlich reduziert. Darüber hinaus kommt es an einer Stelle zu einem Bremsvorgang, der unterhalb der Riemenscheibe und des Riemens 48, 52, 54 liegt, so dass bei einem Verrutschen oder Brechen des Riemens 54 die Bremse 120 die Walze in einer statischen Position hält.
-
Die Steuerung der Zugvorrichtung zum Zeitpunkt des Starts kann einen Sanftanlauf beinhalten. Wie in der 16 dargestellt wird, kann die Mikrosteuerungseinheit 114 Signale von einer Fernsteuereinheit 132 empfangen, die für Richtungssignale, einschließlich ”Einspulen” und ”Ausspulen” zur Mikrosteuerungseinheit 114 sorgt. Als Reaktion auf diese Signale übermittelt die Mikrosteuerungseinheit 114 ein Richtungssignal an eine Relaisschaltung 134, der die Richtung für die Drehung des Motors 30 bestimmt. Darüber hinaus übermittelt die Mikrosteuerungseinheit 114 Signale zu einem MOSFET-Treiber 140 für die Stromversorgung des Motors 30. Der Sanftanlauf wird durch die Auslösung eines MOSFET-Treibersignals mit modulierter Pulsbreite zum Zeitpunkt des Starts während eines kurzen Zeitraums, z. B. während einer Dauer von 1–2 Sekunden, ermöglicht. Durch die Übermittlung eines Signals mit modulierter Pulsbreite an einen MOSFET-Treiber 140 beim Starten wird die Motorgeschwindigkeit schrittweise erhöht, wie dies in der 18 dargestellt wird, um so für einen Sanftanlauf zu sorgen, der das präzise ”Einspulen” und ”Ausspulen” des Kabels 106 gestattet. Darüber hinaus erhöht der Sanftanlauf die Lebensdauer der Vorrichtung, da Stöße und Aufschläge mit Impulsbelastung an der Vorrichtung 10 reduziert werden. Das in der vorliegenden Offenlegung verwendete Verfahren ermöglicht es, dass keine teuren variablen Auslöseschalter erforderlich sind und es mit den Fernsteuerungen 132 (14) mit einem Kippschalter 146 kompatibel ist. Darüber hinaus ist das Sanftanlasssystem dieser Offenlegung mit üblicherweise verwendeten kabellosen Steuerungen kompatibel.
-
17 zeigt eine grafische Darstellung des Eingangs des Ein-/Aus-Schalters, des Relais, des MOSFET-Treibers und der Motorgeschwindigkeit im Verlaufe der Zeit während eines Sanftanlassbetriebs gemäß den Grundsätzen dieser Offenlegung.
-
Die Kabelfernsteuerung 132 kann mit niedriger Spannung (12 V DC) betrieben werden, ermöglicht einen sicheren Betrieb und verfügt über ein extralanges Kabel, so dass es zu keinem Leistungsabfall kommt. Die Fernsteuerung 132 bietet dem Bediener einen Notausschalter 142 und ein LED-Feedback 144. Der Notausschalter mit niedriger Spannung 142 ist in die Fernsteuerung 132 integriert, um dem Bediener die Möglichkeit zu geben, das System abzuschalten. Der Motor bleibt solange ohne Strom, bis das Netzkabel 116 abgetrennt und der Notausschalter 142 zurückgesetzt wird.
-
In Bezug auf die 13 kann die portable Zugvorrichtung 10 eine Vertiefung 130 an der Oberfläche zur Aufnahme eines oder mehrerer Zubehörteile für die Zugvorrichtung enthalten. Das Zubehörteil kann eine Fernsteuerungseinheit 132, wie in der 14 dargestellt, beinhalten, oder andere Zubehörteile wie z. B. zusätzliche Haken, Klappblöcke und anderes Seil- oder Kabelzubehör.
-
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Illustrationszwecken und im Rahmen einer Beschreibung vorgenommen. Diese Beschreibung deckt nicht sämtliche Punkte ab und soll ebenfalls nicht die Offenlegung beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform werden grundsätzlich nicht auf diese konkrete Ausführungsform beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können in einer bestimmten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn diese nicht konkret gezeigt oder beschrieben wird. Die Ausführungsform kann ebenfalls vielfältig variiert werden. Solche Varianten gelten nicht als Abweichung von der Offenlegung, und solche Änderungen sind im Anwendungsbereich der Offenlegung enthalten.
