-
Zug- und Hubwinde Die Erfindung bezieht sich auf eine Zug- und Hubwinde
mit durchlaufendem Seil mit gesteuertem Hub- bzw. Zugseildurchlauf durch die Vorrichtung
im einen oder anderen Sinn, zum Heranholen oder Heben einer Last durch Ziehen des
Seils oder zum Freigeben oder Absenken einer Last mit geregelter Seilfreigabe (geregeltem
Zurückhalten des Seiles).
-
Da die Wirkungsweise der Winde.für eine Relativbewegung zwischen dem
Seil und der Winde sorgt, besteht natürlich die Möglichkeit, entweder die Winde
in einem festen Punkt zu verankern, um auf ein bewegliches Seil einzuwirken, an
dessen einem Ende eine zu befördernde Last angehängt ist, oder die Winde entlang
eines ortsfesten Seiles zu bewegen, um eine an der Winde angehängte Last zu befördern.
-
Die Winde gemäß der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß das durch sie hindurchgeführte Seil in einer Seilrille mit kreisbogenförmigem
Querschnitt an einer Seilrolle über einen gewissen Bogen des Umfangs der Seilrolle
mittels nach einem kreisförmigen Profil gekrümmten Klemmbacken gepreßt ist, die
das Seil bei seinem Durchlauf
begleiten und die an einer endlosen
Kette getragen sind, die mindestens in einen kreisförmigen, mit der Seilrolle drehfesten
Verzahnungskranz eingreifen, während eine Vorrichtung auf die in Anlage an dem Seil
befindlichen Klemmbacken automatisch eine Klemmkraft ausübt, die entsprechend der
Spannung im gespannten Seiltrum veränderlich ist.
-
Die Zug- bzw. Hubbewegung einerseits und die Nachlaß- bzw.
-
Absenkbewegung andererseits lassen sich leicht in kontinuierlicher
Weise durch einfachen kontinuierlichen Drehantrieb der treibenden Seilrolle im einen
oder im anderen Sinn unter der Wirkung eines geeigneten Antriebs erreichen, der
auf die Seilrolle im Fall des Hebens bzw. Ziehens eine Antriebskraft ausübt und
ihr im Fall des Absenkens bzw.
-
Nachlassens, d.h. bei Drehung der Seilrolle im Sinne dee Antriebs
durch die Last, eine Widerstandskraft entgegensetzt.
-
Das Anklemmen des Seiles an die Seilrolle mittels gekrümmter Kleumbacken,
die direkt von der Seilrolle selbst angetrieben sind, bietet einen zweifachen Vorteil,
nämlich: Es wird nur eine verhältnismäßig geringe Andruckkraft zum Andrücken des
Seiles an die Seilrolle benötigt, da die Klemmbacken an der Haltewirkung auf das
Seil nahezu ebensosehr teilhaben wie die Seilrolle, und den Seilrillen sowohl an
der Seilrolle als auch an den K1- backen ein halbkreisförmiges Profil gegeben werden
kann, das eine bedeutende Verminderung der Abnutzung des Seiles und eine bedeutend
bessere Verteilung derselben gewährleistet als eine Seilrille mit trapezförmigem
Querschnitt, die mit Andruckrollen zusammenwirken würde, die direkt auf dem Seil
abrollen und somit an der Haltewirkung auf dieses nicht teilnehmen.
-
Der Andruck der Klemmbacken gegen das Seil als Funktion der Spannung
des gespannten Seiltrums erfolgt vorteilhafterweise unter Verwendung von Rollen,
wobei die von der Seilrolle angetriebenen Klemmbacken in Anlage an diesen Rollen
umlaufen und die Rollen unter einer radialen Klemmkraft stehen, die von der Achse
einer von der Zugspannung des gespannten Seiltrums beeinflußten, auslenkbaren Umlenkrolle
über einen Hebeltrieb mit einem tbrsetzungshebel auf die Rollen übertragen wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Winde
durch die Kombination folgender Teile gekennzeichnet: 1) Eine treibende Seilrolle
mit einer Seilrille von kreisbogenförmigem Querschnitt, die über einen Teil ihres
Umfanges von dem durch die Vorrichtung hindurchgeführten Seil umechlungen ist; 2)
eine ungespannte, endlose Kette, die von zwei Führungs-und Umlenkrollen oder von
einer Ein- und Austrittsführung getragen ist, aus gekrümmten Klemmbacken besteht
und derart angeordnet ist, daß diese Klemmbacken sich nacheinander an den dem schlaffen
Seiltrum zugewendeten Teil des die Seilrolle umschlingenden Abschnittes des Seiles
anlegen; 3) zwei zur Seilscheibe konzentrische, zu beiden Seiten ihrer Seilrille
drehfest angeordnete kreisförmige Seitenwangen mit in gleichen Abständen liegenden
Einkerbungen für die Mitnahme bzw. das Zurückhalten der Kette durch Eingriff der
Gelenkachsen derselben in die aufeinanderfolgenden Einkerbungen; und
4)
eine Kraftvervielfachungsvorrichtung (Übersetzungshebeltrieb), die zwischen eine
von der Zugspannung im gespannten Trum des Seiles beeinflußten Umlenkrolle und einem
Schwingbalken zum Verteilen der Kraft zu gleichen Teilen als Klemmkräfte auf die
Andruckrollen angeordnet ist, die auf die Klemmbacken einwirken und diese gegen
das Seil mit einer entsprechend der Zugspannung des Seiles, also entsprechend der
Last, auf die das Seil einwirkt, veränderbaren Kraft belasten.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
schematisch dargestellt.
-
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Winde gemäß der Erfindung; Fig.
2 ist ein radialer Teilschnitt durch die Seilrolle, die Klemmbackenkette und eine
Führungerolle entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 ist ein Längsechnitt durch
die Klemmbackenkette entlang der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 ist eine Darstellung
einer Ausführungsform eines Schwingbalkens zur Verteilung der Klemmkräfte auf die
Rollen; Fig. 9 ist ein Querschnitt durch den Schwingbalken entlang der Linie V-V
in Fig. 4; und Fig. 6 ist ein Längsechnitt durch den Schwingbalken entlang der Linie
VI-VI in Fig. 4.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Seilwinde weist ein Gehäuse 1 auf, in dem
die Welle 2 einer treibender Seilecheibe 3
drehbar gelagert ist,
deren Seilrille 4 einen kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt für
die Aufnahme des Seiles 3 hat, das durch die Vorrichtung hindurchgeführt ist. Die
beiden Trume des Seiles, die aus dem Gehäuse durch zu diesem Zweck vorgesehene Gehäuseöffnungen
herausgeführt sind, sind ein gespanntes Trum 6 und ein schlaffes Trum 7.
-
Beispielsweise kann angenommen sein, daß das gespannte Trum 6 mit
einer zu ziehenden Last verbunden ist, während das Gehäuse 1 an einem festen Punkt
verankert ist, oder daß umgekehrt das gespannte Trum 6 in einem festen Punkt verankert
ist und die Last au Gehäuse der Vorrichtung, beispielsweise bei 8, aufgehängt ist.
In beiden Fällen ist die Wirkungsweise die gleiche, denn sie hängt ausschließlich
von der Relativbewegung zwischen der Seilwinde und dem Seil ab, so daß es also nutzlos
wäre, in der folgenden Abhandlung eine Unterscheidung zwischen diesen beiden möglichen
Fällen zu treffen.
-
Die Antriebsecheibe 3 ist mittels eines beliebigen geoigneten Antriebssystems
angetrieben, das keinen Gegenstand der Erfindung bildet und daher in der Zeichnung
nicht dargestellt ist.
-
In dem Gehäuse 1 läuft eine endlose Kette 13 um, die durch zwei seitliche
Führungsrampen 11 geführt ist, die mit einer gekrümmten Bahn 12 fest verbunden sind,
an deren Außenseite die Kette ihren endlosen Umlauf vollführt. Diese Kette 13 trägt
zwischen ihren Gelenkachsen 14 Klemmbacken 15, die entsprechend der Krümmung des
Umfanges der Seilrille 4 der Seilscheibe 3 gekrümmt sind. Diese Klemmbacken weisen
im übrigen an ihrer konkaven Klemmfläche 16 ein kreisbogenförmiges Querprofil 17
auf, das im Verein mit dem Profil 3 der Seilrille 4 der Seilscheibe zum Einklemmen
des Seiles 5 bestimmt ist.
-
Beiderseits der Seilrille weist die Antriebsscheibe 3 zwei konzentrische,
kreisförmige Wangen 18 auf, die mit Einkerbungen 19 in regelmäßigen Abständen, entsprechend
den Abständen der Gelenkachsen 14, zur Aufnahme dieser Achsen eines die Rolle 3
umschlingenden Abschnittes der endlosen Kette versehen sind, eo daß das Mitnehmen
bzw.
-
das Zurückhalten des Seiles durch diese Scheibe 3 gewährleistet ist.
-
Die konvexe Fläche 20 Jedes Klemmbackens15, die seiner Virkfläche
16 gegenüberliegt, bildet eine Wälzbahn für drei Druckrollen 21, 22, 23, die der
Seilrolle gegenüber angeordnet sind und an Achsen 24, 25, 26 getragen sind, die
mittels eines belastungsverteilenden Schwingbalkens 27 gegen die Seilrolle 3 angedrückt
sind. Dieser Schwingbalken 27 trägt die Achse 26 sowie fluchtende Achsen 28, an
denen ein Bügel 29 angelenkt ist, der die Achsen 24 und 25 trägt. Dieser Schwingbalken
ist mittels einer Achse 30 an einer Gelenklasche 31 angelenkt, die ihrerseits an
einem Übersetzungshebel 32 angelenkt ist, der um eine feste Achse 33 schwenkbar
ist. Dieser Hebel 32 ist mittels eines Lenkers 34 mit der Achse einer Umlenkrolle
35 verbunden, über die das gespannte oder straffe Trum 6 des Seiles geführt ist.
-
Im folgenden wird nun kurz die Wirkungsweise der Seilwinde erläutert.
Wenn die Seilrolle 3 stillsteht und das Seiltrum 6 unter Zugspannung gesetzt wird,
hat das Seil das Bestreben, sich durch die Vorrichtung in Richtung des gespannten
Trums zu bewegen, das über die Umlenkrolle 35 geführt ist, so daß diese von dem
Seil, dessen gespanntes Trum 6 bestrebt ist, einen geradlinigen Verlauf zu nehmen,
beiseitegedrückt wird. Die auf diese Weise von dem gespannten Trum 6 auf die Umlenkrolle
35 ausgeübte Kraft wird nun über den Lenker 34 auf den Übersetzungehebel 32 übertragen,
der über die Lasche 31 den Schwingbalken 27 der Druckrollen 21, 22, 23 gegen die
Klemmbacken 15 anpreßt, die sich gegenüber
diesen Rollen in Anlage
an dem Seil 5 befinden, das in der Seilrille 4 der Seilrolle 3 aufgenommen ist.
Die auf diese Weise von den Rollen ausgeübte Kraft ist eine Funktion der Zugspannung
im Trum 6 und ermöglicht es daher, ein Gleiten des Seiles in der Seilrille 4 der
Seilrolle 3 ohne Rücksicht auf die Zugspannung zu verhindern, die auf das Seil 5
wirkt.
-
Wird nun die Seilrolle 3 durch eine Antriebskraft im Sinn des Pfeiles
in Fig. 1 angetrieben, eo wird das straffe oder gespannte Trum 6 auf die Seilrolle
3 aufgerollt, und die entspricht dem Vorgang des Heranholens oder des Hebens einer
Last. Bei der Bewegung der Seilrolle 3 wird durch die mit Einkerbungen versehenen
Wangen 18 auch die endlose Klemmbackenkette 13 in Umlauf versetzt, so daß die Klemmbacken
15, die gegen das Seil angedrückt sind, einander nacheinander folgen und die Seilrolle
3 exakt begleiten und bei ihrem Durchlauf zwischen der Seilrolle 3 und den Druckrollen
21, 22, 23 das Seil 5 klemmen. Da die Klemmbacken 15 ein Längsprofil entsprechend
der Krümmung des Seiles und ein Querprofil entsprechend dem Seilquerschnitt aufweisen
und da sie außerdem das Seil 5 bei seinem Durchlauf begleiten, nehmen sie, in gleicher
Weise wie die Seilrille der Seilrolle 3 an der Haltewirkung auf das Seil teil, so
daß die erforderliche Kraftanwendung vermindert wird und infolgedessen Verformungen
des Seiles vermieden werden, die sonst zu einer vorzeitigen Zerstörung desselben
führen könnten.
-
Wenn die Seilrolle 3 nun ia ethgegengesetzten Sinn angetrieben wird,
läuft das Seil 5 in der Richtung, in der es von der Last gezogen wird, durch die
Vorrichtung, bleibt Jedoch in gleicher Weise durch die Klemmwirkung der Klemmbacken
15 in Anlage an der Seilrolle 3 gehalten, so daß keine Gefahr besteht, daß das Seil
in bezug auf die S.ilrolle 3 gleitet; es besteht alsokeine Möglichkeit, daß die
LAst
im freien Fall niederfällt, denn sie ist durch die Seilrolle gehalten, deren Bewegung
durch Anordnung einer beliebigen üblichen Einrichtung, die beispielsweise ihre Drehzahl
begrenzt, gesteuert werden kann.
-
Eines der beiden Gelenkachslöcher Jedes Klemmbackens 15 weist eine
längliche Form auf, die eine Änderung des Achsabstands als Funktion +des Rolldurchmessers
der Klemmbackenkette 13 um die Seilrolle 3 entsprechend dem Grad gestattet, in dem
das Seil unter der Klemmkraft gequetscht wird. Jedes Glied der Klemmbackenkette
13 weist ein Ende in der Form einer Gabel (zweier äußerer Lager) und ein Ende in
der Form eines inneren Lagers 37 auf, und das längliche Loch ist zur besseren Lagerung
der Achse vorzugsweise im letzteren gebildet. Diese Anordnung ist in Fig. 2 und
3 veranschaulicht, die die mit kreisrunden fluchtenden Löchern 38 ausgestattete
Gabel 36 zeigen, zwischen deren Wangen das mit einem Längsloch 39 versehene Innenlager
des benachbarten Klemmbackens aufgenommen ist. Jede Gelenkachse 14, die durch eines
der länglichen Löcher 39 und durch die beiden fluchtenden Löcher 38 hindurchgeht,
ist beiderseits der Klemmbackenkette 13 verlängert und trägt an Jedem Ende eine
Kettenrolle 40 für den Eingriff in die Einkerbungen 19 für die Mitnahme der Kette
13 durch die Seilrolle 3 sowie zum Abrollen an den Führungsrampen 11.
-
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen im einzelnen den Schwingbalken 27 zum Verteilen
der Klemmkräfte auf die drei Rollen 21, 22, 23. Dieser Schwingbalken ist an Achsen
41, die mit der Achse 25 fluchten, an einem Bügel 42 angelenkt, der um eine am Gehäuse
1 befestigte Achse 43 schwenkbar gelagert ist. Wie die Figuren zeigen, schließt
ein Radialstrahl der Seilscheibe durch die Achse 28 mit Radialstrahlen durch die
Achsen 24 und 25 gleiche Winkel ein, und der durch die fluchtenden Achsen 41 und
30 hindurchgehende Strahl schließt + der Änderung
mit Jenen durch
die Achsen 24 und 26 gleiche Winkel ein.
-
Unter diesen Umständen ist die dunhdie Achse 28 übertragene Klemmkraft
doppelt so groß wie die durch die Achse 26 übertragene Klemmkraft, und da diese
Kraft sich in zwei gleiche, auf die Achsen der Rollen 24, 25 wirkende Kräfte aufteilt,
ist ereichtlich; daß eine radial über die Achse 30 des Schwingbalkens zur Wirkung
gebrachte Kraft in gleiche, auf die drei Rollen einwirkende Klemmkräfte aufgeteilt
wird.
-
Zur Vervollständigung der obigen Beschreibung ist zu bemerken, daß
der Umlauf der endlosen Kette 13 über eine Führungsbahn 12 zum Unterschied von deren
Führung durch zwei Umlenkrollen, die am Eintritt und am Austritt der antreibenden
Seilrolle 3 angeordnet sein könnten, zu einer kompakteren Bauweise der Winde führt,
da die Anzahl der Kettenglieder vermindert werden kann. Diese Bauweise erfordert
eine gewellte Profilierung der Rampen 11 im Interesse des regelmäßigen Eingriffs
der Kette 13 mit der treibenden Seilrolle. Dieser Verzahnungseingriff zeichnet sich
durch eine minimale und konstante Bahnabweichung des äußeren Kettentrums aus.
-
Die Winkelteilung der Rampen 11 entspricht der Winkelteilung der Kette
13, die die am Gehäuse 1 befestigte Führungsbahn 12 umhüllt.
-
Im Inneren der Krümmung der Führungsbahn 12 wirkt eine Feder 44, deren
Ende bei 45 eingehängt ist, mit ihrem anderen Ende auf den KlemnrLibersetzungshebel
32 und hält auf diese Weise die Klemmrollen 21, 22, 23 bei unbelastetem Seil in
Anlage an ihrer Wälzbahn.
-
Bei 46 ist ein um die Achse der treibenden Seilrolle 3 gekr teer Längsschlitz
angedeutet, der in den beiden Seitenwänden des Gehäuses 1 gebildet ist und die Enden
der Achse + (fläche)
der Umlenkrolle 35 aufnimmt, die mit antriebalosen
Rollen ausgestattet ist.
-
In dem größten Teil des Winkelbereiches zwischen der Umlenkrolle 35
und der Eintrittsführung der endlosen Kette 13 an der treibenden Seilrolle 3 ist
eine SeilfUhrungseinrichtung 47 von gleicher Krümmung wie die treibende Seilrolle
3 vorgesehen und greift zwischen die beiden, die Einkerbungen 18 tragenden Wangen
dieser Seilrolle ein und verhindert ein Herausspringen des Seiles aus seiner Seilrille
4.
-
Jenseits der Austrittsführung der Kette wird das Seil von einer rohrartigen
Führung 48 übernommen, die das schlaffe Seiltrum zur Berührung mit dem Außenteil
der endlosen Kette 13 führt.
-
Patentansprüche