DE2201548B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Seilwinde für unbegrenzten Seildurchlauf der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung.

Eine derartige Seilwinde ist bereits bekannt (US-PS 26 28 813). Sie dient beispielsweise zum Ziehen von Gegenständen, Heben und Absenken von Lasten und dergleichen. Bei der bekannten Seilwinde läuft das Seil um die Seilrolle und legt sich dabei in eine Seilrille am Außenumfang der Seilrolle, die einen V- oder U-förrnigen freien Querschnitt bzw. ein solches Profil aufweist. Damit beim Antrieb der Seilrolle auch das Seil angetrieben werden kann, und nicht von dieser abrutscht, wird dafür gesorgt, daß der jeweils betreffende Teil des Seiles fest an bzw. in die Seilrolle angedrückt bzw. eingeklemmt wird. Dies geschieht mit Hilfe von Klemmbacken von Kettengliedern einer endlosen Kette, die mittels Druckrollen auf das Seil gepreßt werden, so daß das Seil zwischen diesen Klemmbacken und der Seilrille eingeklemmt ist und mit der Kette und der Seilrolle forlbewegt wird. Dabei dienen die äußeren Druckrollen einer Reihe solcher Druckrollen gleichzeitig als Umlenkrolle für die endlose Kette.

Die erwünschte Relativbewegung zwischen dem Seil und der Seilwinde kann dadurch erzielt werden, daß entweder die Seilwinde an einem festen Punkt verankert wird, um das Seil zu bewegen, an dessen Ende eine zu befördernde Last angehängt ist, oder die Seilwinde wird selbst entlang eines ortsfest gehaltenen Seiles befördert, um eine an der Seilwinde angehängte Last zu befördern.

Bei der Seilwinde der eingangs genannten bereits bekannten Gattung hat sich jedoch gezeigt, daß das Seil und die Seilwinde insbesondere beim Angreifen großer Kräfte verhältnismäßig rasch verschleißen, so daß die Lebensdauer der Seilwinde und des Seiles verhältnismäßig gering ist, oder daß nicht genügend große Kräfte übertragen werden können, d. h. daß die Einsatzbereitschaft der Seilwinde auf die Beförderung geringer Lasten beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Seilwinde der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie auch vergleichsweise große Lasten trotz langer Lebensdauer bewegen kann. So soll sichergestellt werden, daß das Seil mit auch bei großen Lasten genügender Klemmkraft in der Seilrille gehalten wird, ohne daß große Verschleißerscheinungen auftreten.

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet, und die Untcransprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nachdem Patentanspruch I.

Dadurch, daß die endlose Kette antriebsfest mit der Seilrolle verbunden ist, wird ein Schlupf der Klenimbak-

ken in Bezug zum Seil und der Seilrolle bzw. ein Schlupf der Seilrolle in Bezug zum Seil und den Klemmbacken vermieden. Dadurch wird dafür gesorgt, daß die Kette an der Mitnahme und dem Zurückhalten des Seiles in gleichem Maße wie die Seilrolle teilnimint Durch diese Voraussetzungen wird die obengenannte Aufgabe gelöst

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Seilrille und/oder die am Seil antreffende Fläche der Klemmbakken ein dem Außenumfang des Seiles entsprechendes halbkreisförmiges bzw. kreisbogenförmiges Profil aufweist. Hierdurch wird vermieden, daß das Seil beim Auftreten der Klernmkräfte in unerwünschter Weise ausweichen kann. Dadurch wird die Kraftübertragung und daher die Lösung der obengenannten Aufgabe verbessert.

Hierbei spielt es keine Rolle, in welcher Durchlaufrichtung das Seil befördert wird, d. h. in welcher Drehrichtung die Seilrolle angetrieben wird. Sowohl Zug- bzw. Hubbewegungen, als auch Nachlaß- bzw. Absenkbewegungen lassen sich leicht in kontinuierlicher Weise einfach mit Hilfe des Drehantriebs für die Seilrolle steuern. Zum Heben wird auf die Seilrolle beispielsweise eine Antriebskraft und zum Absenken von Lasten, beispielsweise eine Bremskraft ausgeübt.

Das Einklemmen des Seiles zwischen die Seilrolle und die gekrümmten Klemmbacken, welche aufgrun I des Zwangseingriffes mit der Seilrolle von dieser angelrieben werden, bietet einen doppelten Vorteil:

Da die Klemmbacken an der Haltefunktion bezüglich des Seiles nahezu ebenso sehr teilhaben wie die Seilrolle, wird nur eine verhältnismäßig geringe Andruck- bzw. Klemmkraft zum Andrücken des Seiles an die Seilrolle bzw. Anklemmen an deren Seilrille benötigt.

Dadurch wird die Verschleißwirkung auf das Seil wesentlich herabgesetzt und die Klemmkraft besser verteilt.

Bekannterweisc (US-PS 26 28 813) ist es vorteilhaft, wenn die Klemmbacken mit einer Kraft gegen das Seil gedrückt werden, die eine Funktion der im Seil vorhandenen Kraft darstellt. Diese selbsttätige Klemmkraft-Steuerung erfolgt zweckmäßigerweise durch Verwendung einer Seilumlenkrolle und eines Mechanismus, der die vom gespannten Seil auf die Umlenkrolle ausgeübte Kraft durch eine Lageänderung der Seilumlenkrolle in Bezug zur Seilrolle und daher auch in Bezug zu den Druckrollen überträgt und ein verstärktes oder vermindertes Andrücken der Druckrollen an das in der Seilrille befindliche Seil bewirkt.

Zusammenfassend enthält die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine angetriebene und daher treibende Seilrolle mit einer Seilrille mit kreisbogenförmigem Querschnitt, eine ungespannte endlose Kette, die von einer Ein- und Austrittsführung geführt wird und gekrümmte Klemmbacken als Kettenglieder aufweist und so angeordnet ist, daß sich die Klemmbacken nacheinander an den dem schlaffen Seiltrum zugewendeten Teil des die Seilrolle umschlingenden Abschnitts des Seils anlegen, zwei zur Seilscheibe konzentrische und zu beiden Seiten der Seilrille drehfest angeordnete kreisförmige Seitenwangen mit in gleichen Abständen angeordneten Einkerbungen am Außenumfang für die Mitnahme bzw. das Zurückhalten der Kette durch Eingriff ihrer Gelenkachsen in die aufeinandei folgenden Einkerbungen, und eine Kraftübertragungseinrichtung zum Andrücken der DruckroHen verwendet wird.

Diese wird

'ugspar.nung

gespannten Seiltrum beeinflußten Umlenkrolle gesteuert und weist bekannterweise einen Schwingbalken auf, der zum Verteilen der Kraft auf die Druckrollen dient, die ihrerseits auf die Klemmbacken einwirken und diese gegen das Seil, und zwar abhängig von der Zugspannung in dem gespannten Seiltrum, drücken.

In der Zeichnung ist diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeig!

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Seilwinde,

F i g. 2 einen radialen Teilschnitt durch die Seilrolle, die Klemmbackenkette und eine Druckrolle entlang der Linie 11-11 in Fig. 1;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Kette entlang der Linie Ul-IlI in Fig. 1;

Fig.4 eine Ausführungsform eines Schwingbalkens zur Verteilung der Klemmkräfte auf die Druckrollen;

Fig.5 einen Querschnitt durch den Schwingbalken entlang der Linie V-V in F i g. 4; und

Fig.6 einen Längsschnitt durch den Schwingbalken entlang der Linie VI-VI in F i g. 4.

Aufbau

Die in Fig. 1 dargestellte Seilwinde weist ein Gehäuse 1 auf, in dem die Welle 2 einer treibenden scheibenförmigen Seilrolle 3 drehbar gelagert ist. Deren Seilrille 4 hat im Profil einen kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt fin die Aufnahme des durch die Seilwinde hindurchgeführten Seiles 5. Die beiden Trume des Seiles 5, die aus dem Gehäuse 1 durch zu diesem Zweck vorgesehene Gehäuseöffnungen herausführen, sind ein gespanntes Trum 6 und ein schlaffes Trum 7. So kann beispielsweise angenommen werden, daß das gespannte Trum 6 mit einer zu ziehenden Last verbunden ist, während das Gehäuse 1 an einem festen Punkt verankert ist. Umgekehrt kann das gespannte Trum 6 an einem festen Punkt verankert sein und die Last am Gehäuse 1, beispielsweise am Loch 8. aufgehängt sein. Ir beiden Fällen ist die Wirkungsweise die gleiche, denn sie hängt ausschließlich von der Relativbewegung zwischen der Seilwinde und dem Seil 5 ab, so daß es also nutzlos wäre, in der folgenden Abhandlung eine Unterscheidung zwischen diesen beiden möglichen Fällen zu treffen.

Die Seilrolle 3 ist mittels eines geeigneten Antriebssj stems angetrieben, das in der Zeichnung nicht dargeslellt ist. Im 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, auf deren Außenseite die endlose Kette 13 umläuft. Diese endlose Kette 13 trägt zwischen ihren Gelenkachsen 14 als Klemmbacken dienende Kettenglieder 15; die Klemmbacken sind entsprechend der Krümmung des Umfanges der Seilrille 4 der Seilrolle 3 gekrümmt. Diese Klemmbacken weisen im übrigen an ihrer konkaven Außenfläche 16 eine im Querschnitt kreisbogenförmige Klemmfläche 17 auf, die im Verein mit dem Profil der Seilrille 4 der Seilscheibe 3 zum Einklemmen des Seiles 5 bestimmt ist.

Beiderseits der Seilrille 4 weist die Seilrolle 3 zwei konzentrische, kreisförmige Wangen 18 auf, die mit Einkerbungen 19 in regelmäßigen Abständen, entsprechend den Abständen der Gelenkachsen 14 versehen sind. Diese Einkerbungen 19 an den radialen Außenflächen der Wangen 18 dienen zur Aufnahme der Gelenkachsen 14 eines die Seilrolle 3 umschlingenden Abschnittes der endlosen Kette 13, so daß das Mitnehmen bzw. das Zurückhalten des Seiles 5 durch die Seilrolle 3 gewährleistet is:.

Die konvexe Fläche 20 jedes Kettengliedes 15, die seiner konkaven Außenfläche 16 gegenüberliegt, bildet eine Wälzbahn für drei Druckrollen 21, 22, 23, die der Seilrolle 3 gegenüber angeordnet sind und von Achsen 24,25, 26 getragen sind, die mittels eines belastungsverteilenden Schwingbalkens 27 gegen die endlose Kette 13 angedrückt sind. Dieser Schwingbalken 27 trägt die Achse 26 sowie fluchtende Achsbolzen 28, an denen ein Lagerbügel 29 angelenkt ist, der die Achsen 24 und 25 trägt. Dieser Schwingbalken 27 ist mittels einer Achse 30 an einer Gelenklasche 31 angelenkt, die ihrerseits an einem Übersetzungshebel 32 angelenkt ist, der um eine feste Schwenkachse 33 schwenkbar ist. Dieser Übersetzungshebel 32 ist mittels eines Lenkers 34 mit der Achse einer Seilumlenkrolle 35 verbunden, über die das gespannte bzw. straffe Trum 6 des Seiles 5 geführt ist. Eine der beiden Lagerstellen für die Gelenkachsen 14 jedes Kettengliedes 15 ist als Langloch 39 ausgebildet, das eine Änderung des Achsabstandes als Funktion der Änderung des Durchmessers der Bahn der endlosen Kette 13 um die Seilrolle 3 entsprechend dem Grad gestatter, in dem das Seil 5 unter der Klemmkraft gequetscht wird. Jedes Kettenglied 15 weist ein Ende in der Form einer Gabel 36 (zweier äußerer Lager) und ein Ende in der Form eines Mittelsteges 37 (inneren Lagers) auf. Das Langloch 39 ist zur besseren Lagerung der Gelenkachse 14 im Mittelsteg 37 gebildet.

Diese Anordnung ist in Fi g. 2, 3 veranschaulicht, die die an den Gabeln 36 mit fluchtenden Rundlöchern 38 ausgestatteten Kettenglieder 15 zeigen, wobei zwischen der Gabel 36 das mit dem Langloch 39 versehene Innenlager des benachbarten Kettengliedes 15 aufgenommen ist. Jede Gelenkachse 14, die durch eines der Langlöcher 39 und durch die beiden fluchtenden Rundlöcher 38 hindurchgeht, ist beiderseits der endloser Kette 13 verlängert und trägt an jedem Ende eine Kettenrolle 40 für den Eingriff in die Einkerbungen 19 der V/angen 18, d. h. für die Mitnahme der Kette 13 durch die Seilrolle 3 sowie zum Abrollen an den Führungsrampen 11.

Die F i g. 4. 5 und 6 zeigen im einzelnen den Schwingbalken 27 zum Verteilen der Klemmkräfte auf die drei Druckrollen 21,22,23. Dieser Schwingbalken 27 ist an Achsen 41, die mit der Achse 25 der Druckrolle 22 fluchten, an einem Bügel 42 angelenkt, der um eine am Gehäuse 1 befestigte Schwenkachse 43 schwenkbar gelagert ist. Eine Radiallinie der Seilrolle 3 durch die Achsbolzen 28 schließt mit Radiallinien durch die Achsen 24, 25 gleiche Winkel ein. Die durch die fluchtenden Achsen 41, 30 hindurchgehende Radiallinie schließt mit jenen durch die Achsen 24, 26 gleiche Winkel ein. Unter diesen Umständen ist die durch die Achsbolzen 28 übertragene Klemmkraft doppelt so groß wie die durch die Achse 26 übertragene Klemmkraft Da sich die erste Kraft in zwei gleiche, auf die Achsen der Druckrollen 24, 25 wirkende Kräfte aufteilt, wird eine radial über die Achse 30 des Schwingbalkens 27 zur Wirkung gebrachte Kraft in gleiche, auf die drei Druckrollen 21, 22, 23 einwirkende Klemmkräfte aufgeteilt.

Die Führung der endlosen Kette 13 über eine Führungsbahn 12 trägt im Unterschied zu deren Führung durch zwei Führungsrollen, die am Eintritt und am Austritt der antreibenden Seilrolle 3 angeordnet sein könnten, zu einer kompakteren Bauweise der Seilwinde bei, da die Anzahl der Kettenglieder 15 vermindert werden kann. Dafür ist eine gewellte Profilierung der Führungsrampen 11 im Interesse des regelmäßigen Eingriffs der endlosen Kette 13 mit der treibenden Seilrolle 3. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine minimale und konstante Lose im äußeren Kettentrum aus.

Die Winkelteilung der Führungsrampen 11 entspricht der Winkelteilung der endlosen Kette 13, die die am Gehäuse 1 befestigte Führungsbahn 12 umhüllt.

Im inneren der Krümmung der Führungsbahn 12 wirkt eihe Feder 44, von der ein Ende an einem in Haltezapfen 45 eingehängt ist, mit ihrem anderen Ende auf den Übersetzungshebel 32 und hält die Druckrollen 21, 22, 23 bei unbelastetem Seil 5 in Anlage an ihrer Wälzbahn.

Die gekrümmten Längsschlitze 46 in den beiden ι > Seitenwänden des Gehäuses 1 nehmen die Enden der Achse der Seilumlenkrolle 35 auf.

In dem größten Teil des Winkelbereiches zwischen der Seilumlenkrolle 35 und der Eintrittsführung der endlosen Kette 13 an der treibenden Seilrolle 3 ist eine ■?» Seilführungseinrichtung 47 von gleicher Krümmung wie die treibende Seilrolle 3 vorgesehen. Sie greift zwischen die beiden, die Einkerbungen 19 tragenden Wangen 18 dieser Seilrolle 3 ein und verhindert ein Herausspringen des Seiles 5 aus seiner Seilrille 4.

Jenseits der Austrittsführung der endlosen Kette 13 wird das Seil 5 von einer rohrartigen Führung 48 übernommen, die das schlaffe Seiltrum 7 zur Berührung mit dem Außenteil der endlosen Kette 13 führt.

j,, Wirkungsweise

Wenn die Seilrolle 3 stillsteht und das Seiltrum 6 unter Zugspannung gesetzt wird, hat das Seil 5 das Bestreben, sich durch die Seilwinde in Richtung des gespannten Trums 6 zu bewegen, das über die Seilumlenkrolle 35

s~' geführt ist. Diese wird von dem Seil 5, dessen gespanntes Trum 6 bestrebt ist, einen geradlinigen Verlauf zu nehmen, längs des gekrümmten Längsschlitzes 46 beiseitegedrückt. Die auf diese Weise von dem gespannten Trum 6 auf die Umlenkrolle 35 ausgeübte

"' Kraft wird nun über den Lenker 34 ;uif den Überset/iingv hcbcl 32 übertragen, der über die Gelenklasche 31 und den Schwingbalken 27 die Druckrollen 21, 22, 23 gegen die als Klemmbacken dienenden Kettenglieder 15 anpreßt, die sich gegenüber diesen Druckrollen 21,

■i' 22, 23 in Anlage am Seil 3 befinden, das in der Seilrille 4 der Seilrolle 3 aufgenommen ist. Die von den Druckrollen 21, 22, 23 ausgeübte Kraft ist daher eine Funktion der Zugspannung im Trum 6 und ermöglicht daher, daß ein Gleiten des Seiles 5 in der Seilrille 4 der

">^(| Seilrolle 3 verhindert werden kann.

Wird nun die Seilrolle 3 durch eine Antriebskraft im Sinn des Pfeiles in F i g. 1 angetrieben, so wird das straffe bzw. gespannte Trum 6 auf die Seilrolle 3 gezogen bzw. gerollt. Dies entspricht dem Vorgang des

τ? Heranholens oder Hebens einer Last Bei der Bewegung der Seilrolle 3 wird durch die mit Einkerbungen 19 versehenen Wangen 18 zwangsläufig auch die endlose Kette 13 in Umlauf versetzt, so daß die gegen das Seil 5 angedrückten Klemmbacken einanderfolgend die Seil-

w> rolle 3 exakt begleiten und bei ihrem Durchlaui zwischen der Seilrolle 3 und den Druckrollen 21, 22, 23 das Seil 5 einklemmen. Da die Klemmbacken ein Längsprofil entsprechend der Krümmung des Seiles 5 und ein Querprofil entsprechend dem Seilquerschnin

^h=> aufweisen und da sie außerdem das Seil 5 bei seinem Durchlauf begleiten, nehmen sie in gleicher Weise wie die Seilrille 4 der Seilrolle 3 an der Haltewirkung auf das Seil 5 teil, so daß die erforderliche Andrückkrafi

vermindert wird. Infolgedessen werden Verformungen, die sonst zu einer vorzeitigen Zerstörung des Seiles 5 führen könnten, vermieden.

Wenn die Seilrolle 3 nun im entgegengesetzten Sinn angetrieben wird, läuft das Seil 5 in der Richtung, in der es von der Last gezogen wird, durch die Seilwinde, bleibt jedoch in gleicher Weise durch die Klemmwirkung der Klemmbacken der Kettenglieder 15 in Anlage an der Seilrolle 3 gehalten, so daß keine Gefahr besteht, daß das Seil 5 in bezug auf die Seilrolle 3 gleitet. Es besteht also keine Möglichkeit, daß die Last im freien Fall niederfällt, denn sie ist durch die Seilrolle 3 gehalten, deren Bewegung durch z. B. eine Bremseinrichtung, die beispielsweise ihre Drehzahl begrenzt, oder eine Sperreinrichtung gesteuert werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Seilwinde für unbegrenzten Seildurchlauf, bei dem als Klemmbacken dienende Glieder einer endlosen Kette, die in Abhängigkeit von der vom Seil übertragenen Kraft mittels Druckrollen an das Seil drücken, das Seil in die Seilrille einer antreibenden Seilrolle entlang eines Umfangteiles dieser Seilrolle radial klemmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (13) derart antriebsfest mit der Seilrolle (3) verbunden ist, daß die Kette (13) an der Mitnahme und dem Zurückhalten des Seiles (5) in gleichem Maße wie die Seilrolle (3) teilnimmt

2. Seilwinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrolle (3) mit konzentrischen kreisförmigen Wangen (18) verbunden ist, die kranzförmig angeordnete Einkerbungen (19) zur Aufnahme von Gelenkachsen (14) der Kette (13) aufweisen.

3. Seilwinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrolle (4) ein halbkreisförmiges Profil aufweist.

4. Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Klemmbacken dienenden Kettenglieder (15) mit der Seilrille (4) gegenüberliegenden, im Profil kreisbogenförmigen Klemmflächen (17) für das Seil (5) versehen sind.

i. Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (15) jeweils am einen ihrer Enden ein Langloch (39) aufweisen, das zur Lagerung einer Gelenkachse (14) des benachbarten Kettengliedes (15) dient.

6. Seilwinde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (39) in einem Mittelsteg (37) und die Gelenkachse (14) in einem den Mittelsteg (37) umgreifenden gabelförmigen Ende (36) der Kettenglieder (15) angeordnet ist.

7. Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Eintritts- und Auslrittsführungen für die endlose Kette (13), bestehend aus zwei feststehenden Führungsrampen (U) mit einem Wälzprofil in Wellenform, deren Winkelteilung der Winkelteilung der Gelenkachsen-Abstände der Kettenglieder (15) entspricht.

8. Seilwinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seilumlenkrolle (35) derart mit einem Kraftübersetzungslenker (34) verbunden ist, daß auf die Druckrollen (21, 22, 23) eine zur Last proportionale Sperrkraft einwirkt.

9. Seilwinde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftübersetzungslenker (34) an einem Kraftübertragungshebel (32) angelenkt ist, der um eine ortsfest am Gehäuse (1) gelagerte Schwenkachse (33) schwenkbar und mit einem Schwingbalken (27) verbunden ist, an dem die Druckrollen (21,22,23) befestigt sind.

10. Seilwinde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingbalken (27) an einer Achse (41) eines Bügels (42) angelenkt ist, der um eine ortsfest am Gehäuse (1) gelagerte Schwenkachse (43) schwenkbar ist

11. Seilwinde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (41) des Bügels (42) mit einer Achse (25) einer Druckrolle (22) fluchicn, und daß in Seilrollenumfangsrichtung in gleichen Abständen zu beiden Seiten diese! Druckrolle (22) je eine weitere Druckrolle (21,23) angeordnet isL

12. Seilwinde nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

> zeichnet, daß ein die Achsen (24, 25) der mittleren Druckrolle (22) und der der gehäuseseitigen Schwenkachse (43) abgewandten Druckrolle (21) haltender Lagerbügel (29) an Achsbolzen (28) des Schwingbalkens (27) gelagert ist, die sich in

ι» Seilrollenumfangsrichtung zwischen den beiden Achsen (24,25) befinden.