DE1216505B

DE1216505B - Controllable winch with display of the pulling force

Info

Publication number: DE1216505B
Application number: DEZ10241A
Authority: DE
Inventors: Albert Radke
Original assignee: ALOYS ZEPPENFELD MASCHINENFABR
Current assignee: ALOYS ZEPPENFELD MASCHINENFABR
Priority date: 1963-07-19
Filing date: 1963-07-19
Publication date: 1966-05-12

Description

Steuerbare Seilwinde mit Anzeige der Zugkraft Die Erfindung betrifft eine steuerbare Seilwinde mit Anzeige der Zugkraft, bestehend aus einem Antriebsmotor, einer Kupplung, einem Getriebe und einer in ihrer Lagerung beweglichen Seiltrommel, deren Bewegung eine anzeigende Kraftmeßdose beeinflußt.Controllable winch with display of the pulling force The invention relates to a controllable cable winch with display of the pulling force, consisting of a drive motor, a clutch, a gear unit and a cable drum that can be moved in its bearings, whose movement affects an indicating load cell.

Es ist bekannt, Seilwinden zum Zwecke der Zugkraftbegrenzung mit mechanischen Rutschkupplungen auszustatten. Mit diesen Seilwinden ist jedoch eine genaue und feinfühlige Zugkraftbegrenzung nicht möglich, da die maximal übertragbare Kraft der Rutschkupplung nicht im Sinne des sich ändernden Seilwickeldurchmessers steuerbar ist.It is known to use mechanical winches for the purpose of limiting the tensile force Equip slip clutches. With these winches, however, is an accurate and Sensitive tensile force limitation is not possible because the maximum transferable force the slip clutch cannot be controlled in terms of the changing rope winding diameter is.

Weiterhin ist es bereits bekannt, je eine Seiltrommel für ein Schließ- und ein Halteseil vorzusehen und die beiden Trommeln mit ihren Lagerungen auf ein gemeinsames Meßinstrument sich abstützen zu lassen. Die Trommeln sind dabei je an mit einem kranfesten Teil schwenkbar verbundenen, einarmigen Hebeln gelagert, welche sich einerseits mit ihren freien Enden auf eine gemeinsame, an einem anderen kranfesten Teil anliegende Druckmeßdose abstützen. Die auftretende Zugkraft wird nicht unmittelbar gemessen, es erfolgt vielmehr eine Zerlegung in Komponenten. Es erfolgt weiterhin die Belastung der Druckmeßdose nicht zentral, da an ihr zwei Hebelgestänge anliegen müssen. Bei ungleicher Beanspruchung der Hebelgestänge ergibt sich somit die Gefahr des Verkantens. Aus allen diesen Umständen folgt, daß die Genauigkeit der Messung bei den bekannten Einrichtungen der beschriebenen Art nicht sehr groß ist.Furthermore, it is already known to use a cable drum for a closing and to provide a tether and the two drums with their bearings on one common measuring instrument to be supported. The drums are always on one-armed levers pivotally connected to a crane-mounted part, which on the one hand with their free ends on a common, on the other crane-proof Support part of the adjacent pressure cell. The tensile force that occurs is not immediate measured, rather it is broken down into components. It still happens the load on the pressure cell is not central, as two lever rods are applied to it have to. If the lever linkage is unevenly stressed, the danger arises of tilting. From all these circumstances it follows that the accuracy of the measurement is not very large in the known devices of the type described.

Schließlich ist es noch bekannt, eine Lastmeß- und Steueranordnung für Hubwinden mittels der Trommelachse zu erlangen, die über eine Schrägverzahnung in Richtung der Trommelachse mit einer Kraftmeßdose zur Anzeige der auf die Trommel ausgeübten Hubkraft verschieblich verbunden ist. Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt ebenfalls eine Zerlegung der Hubkraft in Komponenten. Außerdem muß die auf die Seiltrommel ausgeübte Hubkraft rechtwinkelig umgelenkt werden, um die in axialer Richtung wirkende Meßkraft zu erhalten. Durch diese Kraftzerlegung und Umlenkung ergibt sich eine Einbuße an Genauigkeit und eine Störanfälligkeit.Finally, it is also known a load measuring and control arrangement for hoisting winches by means of the drum axis, which has a helical toothing in the direction of the drum axis with a load cell to indicate the on the drum exerted lifting force is slidably connected. In this known device the lifting force is also broken down into components. Besides, it has to be open the lifting force exerted by the cable drum can be deflected at right angles to the axial To get direction acting measuring force. Through this force decomposition and redirection there is a loss of accuracy and susceptibility to failure.

Aufgabe der Erfindung ist es, die steuerbare Seilwinde der eingangs beschriebenen Art im Hinblick auf Genauigkeit und geringere Störanfälligkeit zu verbessern.The object of the invention is to provide the controllable winch of the initially described type in terms of accuracy and lower susceptibility to failure to enhance.

Dies wird dadurch erreicht, daß ein die Seiltrommel aufnehmender Oberrahmen in einem ortsfesten Unterrahmen quer zur Trommelachse verschieblich gelagert und die mit dem Anzeigeinstrument verbundene Kraftmeßdose zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen derart angeordnet ist, daß bei einer linearen Relativverschiebung der Rahmen die ausgeübte Seilzugkraft auf dem Anzeigeinstrument verfolg- und über das Getriebe steuerbar ist.This is achieved in that an upper frame receiving the cable drum mounted and displaceable transversely to the drum axis in a stationary subframe the load cell connected to the display instrument between the upper frame and the subframe is arranged such that with a linear relative displacement the frame tracks the cable tension exerted on the display instrument and over the transmission is controllable.

Diese steuerbare Seilwinde ist vielseitig einsetzbar und genügt besonders hohen Anforderungen, wie sie beispielsweise beim Kabelziehen auftreten.This controllable cable winch is versatile and is particularly sufficient high requirements, such as those encountered when pulling cables.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Oberrahmen im Unterrahmen auf Rollen gelagert. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Uberlastsicherung ein die Winde abschaltender Begrenzungsschalter vorgesehen und der zulässige Höchstwert der Kraft einstellbar.According to one embodiment of the invention, the upper frame is in the lower frame stored on rollers. According to a further development of the invention is for overload protection a limit switch that switches off the winch is provided and the maximum permissible value adjustable in force.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftmeßdose als hydraulische Druckmeßdose ausgebildet.In a preferred embodiment, the load cell is hydraulic Pressure cell formed.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die steuerbare Seilwinde ein in beiden Umlaufrichtungen der Seiltrommel stufenlos regelbares Druckölgetriebe auf. Dadurch kann die Zugkraft eines zu verlegenden Kabels mit besonders, großer Genauigkeit konstant gehalten werden.According to a further preferred embodiment of the invention, has the controllable cable winch is stepless in both directions of rotation of the cable drum adjustable pressure oil gear. This can reduce the tensile force of a cable to be laid be kept constant with particularly high accuracy.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung treibt das der Seiltrommel zugeführte oder von ihr ablaufende Seil eine Rolle an, die mit einem Geschwindigkeitsmesser verbunden ist. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Rolle schwenkbar gelagert und von einem Gewicht oder einem Federzug gegen das Seil gedrückt.In a further preferred embodiment according to the invention if the rope fed to or from the rope drum drives a pulley, connected to a speedometer. According to one embodiment of the Invention, the role is pivotably mounted and a weight or a spring balancer pressed against the rope.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Seilwinde gemäß der Erfindung in Draufsicht, F i g. 2 die Seilwinde im Schnitt entlang den Pfeilen aus F i g.1, F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anzeige und Begrenzung der Zugkraft, F i g. 4 schematisch Antrieb und Wirkungsweise der Geschwindigkeitsüberwachung und F i g. 5 die Seilwinde gemäß der Erfindung mit Fahrgestell.In the drawing, an embodiment of the training is according to of the invention shown. It shows F i g. 1 shows the winch according to the invention in Top view, FIG. 2 the cable winch in section along the arrows from FIG. 1, F. i g. 3 a schematic representation of the display and limitation of the tensile force, F i g. 4 schematically drive and mode of operation of the speed monitoring and F i g. 5 the winch according to the invention with a chassis.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, setzt sich die Seilwinde aus einem Oberrahmen 1 zusammen, der mittels Laufrollen 2 in einem Unterrahmen 3 verschiebbar gelagert ist. Der Windenantrieb besteht. aus einem Antriebsmotor 4, der über eine Kupplung 5, in der Bauweise einer federbelasteten Magnetkupplung, ein Druckölgetriebe 6 antreibt. Das Drehmoment wird über Zahnräder 7, 8, 9 und 10 auf die Seiltrommel 11 übertragen.As shown in FIGS. 1 and 2, the cable winch is composed of an upper frame 1, which is slidably mounted in a lower frame 3 by means of rollers 2. The winch drive exists. from a drive motor 4, which drives a pressure oil transmission 6 via a clutch 5 in the form of a spring-loaded magnetic clutch. The torque is transmitted to the cable drum 11 via gears 7, 8, 9 and 10.

Zum einwandfreien Aufwickeln des Seiles ist ein Spindelseilwickler 12 vorgesehen, der über einen (nicht dargestellten) Kettentrieb ausgehend von der Trommelwelle angetrieben wird. Der Spindelseilwickler 12 ist mit Führungsrollen 13 ausgerüstet und weist eine umlaufende Spindel mit doppelgängigem Gewinde auf, auf der eine die Rollen 13 abstützende Mutter gelagert ist. Die Mutter ist gegen Verdrehung auf der Spindel gesichert und weist einen Mechanismus auf, der - ausgelöst durch einen Anschlag -jeweils am Hubende der Mutter die Laufrichtung derselben umkehrt. A spindle rope winder 12 is provided for the proper winding of the rope, which is driven by a chain drive (not shown) starting from the drum shaft. The spindle rope winder 12 is equipped with guide rollers 13 and has a revolving spindle with a double thread on which a nut supporting the rollers 13 is mounted. The nut is secured against rotation on the spindle and has a mechanism which - triggered by a stop - reverses the direction of rotation of the nut at each stroke end.

Zur Messung und Begrenzung der Seilzugkraft dient ein Kraftmesser 14, der als hydraulische Druckmeßdose ausgebildet ist. Der Kraftmesser 14 ist derart zwischen Oberrahmen 1 und Unterrahmen 3 angeordnet, daß die bei einer Verschiebung des Oberrahmens 1 ausgeübte Kraft von ihm gemessen wird. Die dargestellte Druckmeßdose 14, die in üblicher Weise aus einem Zylinder und einem darin verschieblichen Stempel besteht, kann mit ihrem Ende fest mit dem Oberrahmen 1 oder dem Unterrahmen 3 verbunden sein. Ist sie mit dem Oberrahmen 1 verbunden und verschiebt sich dieser, dann berühren sich die Meßdose 14 und der Unterrahmen 3.A dynamometer 14, which is designed as a hydraulic pressure cell, is used to measure and limit the tensile force of the cable. The dynamometer 14 is arranged between the upper frame 1 and the lower frame 3 in such a way that the force exerted when the upper frame 1 is displaced is measured by it. The illustrated pressure cell 14, which in the usual way consists of a cylinder and a plunger that can be displaced therein, can be firmly connected at its end to the upper frame 1 or the lower frame 3. If it is connected to the upper frame 1 and this shifts, the load cell 14 and the lower frame 3 touch each other.

Die auf den Kraftmesser 14 einwirkende Kraft, die der Zugkraft S des auf die Trommel 11 aufgewickelten Seiles 30 entspricht, wird (vgl. F i g. 3) über eine Rohrleitung 15 einem entsprechend geeichten Manometer 17 zugeführt. Das Monometer 17 weist einen über die Rohrleitung 15 vom Kraftmesser 14 betätigten Zeiger 16 sowie einen weiteren Zeiger 18 auf. Der Zeiger 18 ist als Kontaktzeiger ausgebildet und kann von Hand auf die gewünschte höchstzulässige Zugkraft eingestellt werden. Die Zeiger 16 und 18 sind mit entsprechenden elektrischen Zuleitungen ausgestattet. Bei Erreichen der eingestellten Zugkraft schließt sich zwischen dem Zeiger 16 und dem Kontaktzeiger 18 ein Stromkreis, der die Magnetkupplung 5 löst-oder den Windenmotor 4 abschaltet oder abbremst. Der Vorlauf der Seiltrommelll ist dadurch sofort unterbrochen.The force acting on the dynamometer 14, which corresponds to the tensile force S of the rope 30 wound on the drum 11, is fed (see FIG. 3) via a pipeline 15 to a suitably calibrated manometer 17. The monometer 17 has a pointer 16 actuated by the dynamometer 14 via the pipeline 15 and a further pointer 18. The pointer 18 is designed as a contact pointer and can be set by hand to the desired maximum permissible tensile force. The pointers 16 and 18 are equipped with corresponding electrical leads. When the set tensile force is reached, a circuit closes between the pointer 16 and the contact pointer 18, which releases the magnetic coupling 5 or switches off or brakes the winch motor 4. The advance of the cable drum is interrupted immediately.

Zur Gleichstromerzeugung für diese Steuerschaltung dient ein Gleichrichter 18 (F i g. 3). Die Stromzuführung zur Kupplung erfolgt durch einen Kohlekontakt 20. Die Stromrückleitung erfolgt über Masse.A rectifier is used to generate direct current for this control circuit 18 (Fig. 3). Power is supplied to the coupling through a carbon contact 20. The current is returned via ground.

Wird als Windenanirieb ein Verbrennungsmotor oder Druckluftmotor verwendet, dient als Stromerzeuger an Stelle des Gleichrichters 19 eine Stromquelle, beispielsweise eine 12- oder 24-Voltbatterie.If a combustion engine or compressed air motor is used as the winch drive, serves as a power generator in place of the rectifier 19, a power source, for example a 12 or 24 volt battery.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Antriebsmotor 4 seitlich an der Winde und außerhalb des eigentlichen Windwerks angeordnet. Die Befestigung des Motors kann dabei kirekt am Oberrahmen, beispielsweise durch Anflanschung erfolgen. Durch diese Anordnung ist es möglich, wahlweise Elektro-, Verbrennungs- oder Druckluftmotore als Antrieb einzusetzen oder auszuwechseln, wobei die seitliche Anordnung des Motors weiterhin eine besonders bequeme Zugänglichkeit desselben gewährleistet, was insbesondere bei Verbrennungsmotoren erwünscht ist.As shown in FIG. 1, the drive motor 4 is arranged on the side of the winch and outside the actual winch. The motor can be attached directly to the upper frame, for example by flange mounting. This arrangement makes it possible to either use or replace electric, internal combustion or compressed air motors as a drive, the lateral arrangement of the motor still ensuring particularly convenient accessibility, which is particularly desirable in internal combustion engines.

Zur feinfühligen Regulierung der Seilgeschwindigkeit dient das Regelgetriebe 6, das als stufenlos arbeitender, hydraulischer Drehmomentenwandler ausgebildet ist. Die Betätigung des Getriebes erfolgt durch einen Steuerhebel 21. Die Drehrichtungswahl geschieht durch Bewegen des Hebels 21 ausgehend von der Mittel- oder 0-Stellung nach rechts oder nach links bis zum vollen Ausschlag. In der 0-Stellung ist der gesamte Antrieb abgebremst. Um eine überlastung der Seilwinde auszuschließen, kann der, wie oben beschrieben, als Wendegetriebe ausgebildete Drehmomentenwandler mit einem überströmventil ausgerüstet sein, das das maximale Drehmoment auf einen Höchstwert, beispielsweise 7 m/kg, begrenzt.The control gear is used for the sensitive regulation of the rope speed 6, which is designed as a continuously variable, hydraulic torque converter is. The gear is actuated by a control lever 21. The direction of rotation is selected is done by moving the lever 21 starting from the middle or 0 position to the right or left to full deflection. The is in the 0 position entire drive braked. To avoid overloading the cable winch, the, as described above, designed as a reversing gear with torque converter be equipped with an overflow valve that reduces the maximum torque to a maximum value, for example 7 m / kg, limited.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Geschwindigkeitsüberwachung des auf- oder ablaufenden Seiles 30 vorgesehen. Diese überwachung erfolgt über einen Geschwindigkeitsmesser 22, der über eine biegsame Welle 24 an eine Rolle 23 angeschlossen ist, die ihrerseits durch das laufende Seil 30 angetrieben wird. Die Rolle 23 (vgl. F i g. 4) ist an der Welle der Seiltrommel 11 schwenkbar gelagert. Durch ein Gewicht 25 oder einen Federzug wird die Rolle 23 kontaktfest gegen das laufende Seil gepreßt.According to the invention, speed monitoring of the running up or running down rope 30 is also provided. This monitoring takes place via a speedometer 22, which is connected via a flexible shaft 24 to a roller 23, which in turn is driven by the running rope 30 . The roller 23 (see FIG. 4) is pivotably mounted on the shaft of the cable drum 11. By means of a weight 25 or a spring balancer, the roller 23 is pressed firmly against the running rope.

Die beschriebene Seilwinde kann, wie aus F i g. 5 ersichtlich, auf einem gummibereiften Fahrgestell 50 angeordnet und durch eine Abdeckung 31 gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Um die Seilwinde im Betrieb festzustellen und in Horizontallage zu halten, sind am Fahrgestell zwei oder mehr klapp-oder ausfahrbare Sporne 32, 33 vorgesehen, wobei der Sporn 33, um eine Verschiebung der Winde zu verhüten, vorzugsweise schräg in den Erdboden gedrückt wird.The winch described can, as shown in FIG. 5 can be seen, arranged on a rubber-tyred chassis 50 and protected against external influences by a cover 31. In order to fix the cable winch during operation and to keep it in a horizontal position, two or more foldable or extendable spurs 32, 33 are provided on the chassis, the spur 33 preferably being pressed obliquely into the ground in order to prevent the winch from shifting.

Die Seilwinde gemäß der Erfindung kann für eine Zugkraft von beispielsweise 750 kg bei 20 m/min ausgelegt sein, wobei die Zugkraft bis zum oberen Grenzwert wahlweise und stufenlos einstellbar ist. Die beschriebene, durch ein überströmventil bewirkte Höchstdrehmomentbegrenzung, die Anzeige der in beiden Richtungen stufenlos regulierbaren Seilgeschwindigkeit sowie der auswechselbare Antrieb verleihen der Seilwinde gemäß der Erfindung außerordentlich vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Wegen ihres einfachen Aufbaues ist die Seilwinde außerdem sehr wartungsarm und von hoher Lebensdauer. Die Winde kann überall da eingesetzt werden, wo die Zugkräfte höchst genau begrenzt sein müssen und wo eine variable Zuggeschwindigkeit erforderlich ist, wie dies insbesondere beim Kabelziehen der Fall ist. Die Zugkraft kann auch während des Betriebes unter Last verstellt werden. Der Drehmomentenwandler arbeitet gleichzeitig auch als Wendegetriebe, wodurch die stufenlose Drehzahlregelung in beiden Drehrichtungen möglich ist.The winch according to the invention can be used for a pulling force of for example 750 kg at 20 m / min, with the pulling force up to the upper limit is optionally and continuously adjustable. The described, through an overflow valve caused maximum torque limitation, the display of the in both directions is infinitely variable adjustable rope speed as well as the exchangeable drive give the Cable winch according to the invention extremely versatile. Because of its simple structure, the winch is also very low-maintenance and from long service life. The winch can be used wherever the pulling force must be very precisely limited and where a variable train speed is required is, as is particularly the case with cable pulling. The pulling force can too can be adjusted during operation under load. The torque converter works at the same time as a reversing gear, whereby the stepless speed control in both directions of rotation is possible.

Bedienungsseite der Winde ist bei der beschriebenen Ausführungsform die Rückfront, wo der Steuerhebel 21 für Geschwindigkeit und Drehrichtung sowie die beiden Instrumente für die Anzeige bzw. Begrenzung der Zugkraft und für die Messung der Geschwindigkeit übersichtlich angeordnet sind. Der Antriebsmotor ist zwecks Austauschbarkeit mittels Flansch außerhalb des eigentlichen Windwerkes angebaut und gut zugänglich.The operating side of the winch is in the described embodiment the rear, where the control lever 21 for speed and direction of rotation as well the two instruments for displaying or limiting the pulling force and for the Measurement of speed are clearly arranged. Of the The drive motor is outside of the actual by means of a flange for the purpose of interchangeability And easily accessible.

Claims

Claims: 1. Controllable cable winch with display of the pulling force, consisting of a drive motor, a clutch, a gearbox and one in their Storage of movable cable drum, the movement of which influences an indicating load cell, characterized in that an upper frame (1) receiving the cable drum (11) mounted displaceably transversely to the drum axis in a stationary subframe (3) and the load cell (14) connected to the display instrument (17) between the Upper frame and the lower frame is arranged such that with a linear relative displacement , the frame tracks the exerted cable pull (S) on the display instrument (17). and can be controlled via the transmission.

2. Cable winch according to claim 1, characterized in that that the upper frame (1) is mounted on rollers (2) in the lower frame (3).

3. Cable winch according to claim 1 or 2, characterized in that a limit switch (18) which disconnects the winch is provided for overload protection and the maximum permissible value of the force (S) is adjustable.

4. Winch according to claims 1 to 3, characterized in that the load cell (14) is a hydraulic pressure cell is trained.

5. Cable winch according to one or more of the preceding claims, characterized in that the gear as one in both directions of rotation of the Cable drum (11) is formed continuously variable pressure oil transmission (6).

6. Winch according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rope (30) fed to or from the rope drum (11) has a role (23) which is connected to a speedometer (22).

7. Cable winch according to claim 6, characterized in that the roller (23) is pivotably mounted and is pressed by a weight (25) or a spring balancer against the rope (30). Documents considered: German Patent No. 1105 581; German utility model No. 1736 280.