DE3628925A1 - Windentrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Windentrommel zum Auf- und Abwickeln eines Seils zum Einsatz bei Hebe- oder Zugwerk­ zeugen, insbesondere eine Windentrommel zum Einsatz bei hohen Lasten von mehr als 20 Kilonewton, vorzugsweise mehr als 45 Kilonewton.

Derartige Windentrommeln sind nach dem Stand der Technik ülicherweise als Gußteile ausgeführt. Derartige Gußteile sind, wenn für höhere Lasten geeignete Windentrommeln hergestellt werden sollen, aufwendig zu fertigen und daher teuer; sie weisen auch ein beträchtliches Gewicht auf und sind nur schwer an unterschiedliche Einsatzzwecke, beispielsweise unterschiedliche Lastbereiche, anpaßbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bekannte Windentrommeln zu verbessern und eine Winden­ trommel zur Verfügung zu stellen, die kostengünstiger herstellbar und leichter an unterschiedliche Lastbereiche anpaßbar ist. Insbesondere soll eine möglichst gleichmäßige Lastverteilung auch bei hohen Zuglasten ermöglicht werden.

Die Erfindung wird gelöst, durch eine aus Teilen, die vor­ zugsweise mittels Schweißungen verbunden sind, zusammen­ gesetzte Windentrommel mit einer ersten Bordscheibe, in welcher ein Zapfen angeordnet ist, einem zwischen der ersten und einer zweiten Bordscheibe angeordneten Rohr und einer am Rohr, der zweiten Bordscheibe benachbart, angebrachten Anschlußscheibe.

Die erfindungsgemäße Windentrommel bietet zahlreiche Vor­ teile. Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß bei einem Aufbau der erfindungsgemäßen Windentrommel aus durch Schweißungen miteinander verbundenen Teilen der aufwendige Gußvorgang, dem jeweils die Herstellung einer speziellen Gußform vorausgehen muß, entfallen kann. Die Teile der erfindungsgemäßen Windentrommel können beispielsweise aus Stahlplatten beziehungsweise Rohrprofilen aus Stahl mit Hilfe üblicher Formgebungstechniken der Metallver­ arbeitung einfach hergestellt werden. Es müssen auch keine Gußformen für verschiedene Ausführungsformen auf Lager gehalten werden. Bei bestimmten Einsatzzwecken auftretende höhere Belastungen als sonst üblich können einfach dadurch berücksichtigt werden, daß beispielsweise zusätzliche Verstärkungselemente an besonders belasteten Teilen der erfindungsgemäßen Windentrommel vorgesehen werden. Daher ist die erfindungsgemäße Windentrommel universell ein­ setzbar. Bei durch Schweißung verbundenen Teilen lassen sich auch einzelne beschädigte oder verschlissene Teile verhältnismäßig einfach und schnell auswechseln, wodurch Stillstandszeiten verringert und die Handhabung der erfin­ dungsgemäßen Windentrommel erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil bezüglich der Handhabung der erfindungsgemäßen Windentrommel ist darin zu sehen, daß diese leichter aus­ geführt sein kann als nach dem Stand der Technik mittels Gußtechniken hergestellte Windentrommeln, da auftretende Belastungen für jeden Einzelfall durch geeignete angepaßte Dimensionierung von Einzelteilen und/oder gegebenenfalls zusätzliche Verstärkungsteile begegnet werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zur Führung des Seils zwei auf dem Außenumfang des Rohrs festgelegte Führungshalbschalen vorgesehen, die Rillenwindungen für das Seil aufweisen. Hierdurch läßt sich eine Trennung der Funktionen des Rohrs, welches im wesentlichen radial durch das Seil und die daran befestigte Last belastet wird, um der Funktion der Rillenwindungen, die ein gleichmäßiges Aufwickeln des Seils auf der Trommel gewährleisten sollen, erreichen. Führungshalbschalen sind verhältnismäßig einfach und daher kostengünstig herstell­ bar und können beispielsweise durch Lochschweißung auf einfache Weise fest an dem Rohr angebracht werden. Bei einem Verschleiß der Führungshalbschalen lassen sich diese einfach austauschen. Ferner können die Führungshalbschalen aus einem anderen Material bestehen als das Rohr, was nach dem Stand der Technik aufgrund der einstückigen Guß­ herstellung nicht möglich ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Verhältnis des Durchmessers des Rohrs zum Durchmesser des Seils größer als 13, vorzugsweise größer als 20 ist. Es hat sich über­ raschenderweise gezeigt, daß bei einer derartigen Dimen­ sionierung, die sich bei durch die Last und einem bestimmten Seilmaterial vorgegebenen Seildurchmesser einfach durch Anpassung des Rohrdurchmessers bewerkstelligen läßt, eine besonders hohe Funktionstüchtigkeit der erfindungs­ gemäßen Windentrommel im Sinne einer hohen Formstabilität und Vergleichmäßigung der Abzugs- beziehungsweise Aufroll­ kräfte und damit eine hohe Sicherheit der Windentrommel insgesamt möglich wird.

Nach dem Stand der Technik ist zur Aufnahme des Seils an der Windentrommel üblicherweise eine Ausnehmung vorge­ sehen, in welche das Seil eingeführt und dort mittels Lö­ tung und Keilen festgehalten wird. Insbesondere bei tieferen Ausnehmungen und/oder größeren Seildurchmessern läßt sich die Qualität einer Lötverbindung zwischen Seil und Winden­ trommel nur schwer kontrollieren. Hierzu schlägt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß eine Seilaufnahmevorrichtung vorgesehen ist, die zu­ mindest eine Klemmvorrichtung für das Seil aufweist. Bei einer derartigen Klemmverbindung läßt sich auf konstruk­ tive Weise einfach sicherstellen, daß das Seil definiert und einstellbar festgelegt ist.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Klemmvorrichtung zumindest eine radial zur Längsachse der Seilaufnahmevor­ richtung angeordnete Druckschraube aufweist, die einen Klemmbacken beaufschlagt. Der Klemmbacken kann in seiner Form an den Außendurchmesser des festzuhaltenden Seils angepaßt sein, und durch entsprechendes Anziehen der Druckschraube mit einem definierten Drehmoment läßt sich auf einfache Weise die Klemmwirkung und damit das Festlegen des Seils beeinflussen.

Zur Vergleichmäßigung des Anpreßdrucks auf das Seil können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zwei jeweils einen Klemmbacken beaufschlagende Druckschrauben vorgesehen sein.

Die Anschlußscheibe dient zum Anschluß der Windentrommel an ein Antriebsorgan, beispielsweise einen Flansch eines Antriebsmotors. Bei höheren Belastungen läßt sich vor­ teilhafterweise eine gewichtssparende Ausführung der An­ schlußscheibe dadurch erreichen, daß diese mit Rippen zur Abstützung gegen den Innenumfang des Rohrs versehen ist. Größe, Anzahl und Anordnung der Rippen können hier­ bei leicht an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßt werden. Vorzugsweise sind die Rippen sowohl mit der Anschlußscheibe als auch dem Innenumfang des Rohr mittels Schweißung ver­ bunden.

Derartige Vorteile lassen sich sinngemäß auch bei der ersten und/oder zweiten Bordscheibe erreichen, die ent­ sprechend an ihren Innenflächen mit im wesentlichen radial erstreckenden Rippen versehen sein können.

Eine besonders einfache und stabile Ausführungsform bei günstiger Kraftaufnahme ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sechs gleichmäßig voneinander beabstandete Rippen vorgesehen sind, bei denen jeweils zwischen zwei benachbarten Rippen ein Winkel von 60° aufgespannt wird.

Die Anschlußscheibe soll beim Anschluß an ein Antriebsorgan sowohl radiale als auch axiale Kräfte übertragen können. Üblicherweise verwendete Gewindeschrauben, deren Gewinde sich im wesentlichen in axiale Richtung erstreckt, sind nur schlecht geeignet, radiale Kräfte zu übertragen, da hierdurch die Außenflanken der Gewinde in Mitleidenschaft gezogen werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, die Anschlußscheibe sowohl mit Gewindelöchern als auch mit Löchern zur Aufnahme von Spannstiften zu versehen. Da Spannstifte keine Gewindeflanken haben, können sie radiale Kräfte erheb­ lich besser übertragen als Gewindeschrauben. Gewindeschrau­ ben sind dagegen naturgemäß hervorragend zur Übertragung axialer Kräfte geeignet. Vorteilhafterweise ist die Anschluß­ scheibe mit symmetrisch angeordneten Gewindelöchern und symmetrisch angeordneten Löchern versehen, die zur Auf­ nahme von Spannstiften ausgebildet sind. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Gewindelöcher und die Löcher für die Spannstifte alternierend angeordnet sind, und hierzu schlägt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung vor, daß auf einem Kreis um den Mittelpunkt der An­ schlußscheibe jeweils ein Gewindeloch neben einem Spann­ stift-Loch liegt, dem wieder ein Gewindeloch folgt usw.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus welchem weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Windentrommel gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 eine Seitenansicht von der Außenseite einer zwei­ ten Bordscheibe auf eine Anschlußscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Windentrommel 10 mit einem zentralen Rohr 12 dargestellt, an dessen Enden eine erste Bordscheibe 14 mittels einer Schweißung 56 und eine zweite Bordscheibe 16 mittels einer Schweißung 68 festgelegt sind. Eine erste Führungshalbschale 36, 38 erstreckt sich mit einem Endab­ schnitt 36 von der Bordscheibe 16 aus bis zu einem zweiten Endabschnitt 38, der benachbart der ersten Bordscheibe 14 liegt. Der Zwischenbereich der Führungshalbschale zwi­ schen den Endabschnitten 36 und 38 ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Im Bereich 36 der Führungshalbschale ist eine Rillenwindung für ein Seil und im Bereich 38 der ersten Führungshalbschale sind zwei Rillenwindungen für das Seil erkennbar. Eine zweite Führungshalbschale 40, 42 erstreckt sich in entsprechender Weise von der zweiten Bordscheibe 16 zur ersten Bordscheibe 14; wie im Zusammen­ hang mit der ersten Führungshalbschale 36, 38 geschildert sind auch hier nur die Endbereiche 40 beziehungsweise 42 dargestellt. Zwei Rillenwindungen für das Seil sind im Bereich 40 und zwei weitere im Bereich 42 erkennbar.

Im Inneren des Rohrs 12 ist, der zweiten Bordscheibe 16 benachbart, eine den Innendurchmesser des Rohres 10 ausfüllende Anschlußscheibe 18 versehen, die zur Ver­ stärkung einen Ring 52 aufweist. Die Anschlußscheibe 18 dient zum Anschluß an eine entsprechend ausgebildete Antriebsvorrichtung, die nicht dargestellt ist, beispiels­ weise einen Flansch eines Antriebsmotors. Die Anschluß­ scheibe 18 ist über eine Schweißung 64 und der Ring 52 ist über eine Schweißung 66 an der Innenseite des Rohrs 12 befestigt.

Zur Verstärkung und Führung ist die erste Bordscheibe mit einem umlaufenden vorstehenden Ring 44 versehen, der mit einer Schweißung 54 befestigt ist, und die zweite Bordscheibe 16 ist mit einem entsprechenden Ring 46 ver­ sehen, dessen Befestigung an der zweiten Bordscheibe 16 mittels einer Schweißung 70 erfolgt. Die Ringe 44, 46 weisen einen größeren Durchmesser auf als das Rohr 12.

Zur weiteren Abstützung der Anschlußscheibe 18 dienen gleichschenkelig, rechtwinklige Rippen 48, 50, die auf nicht dargestellte Weise, beispielsweise mittels Schweißungen, an der Anschlußscheibe 18 beziehungsweise dem Innenumfang des Rohrs 12 angebracht sind. Die Anordnung der Rippen 48, 50 sowie weiterer Rippen wird nachstehend noch ein­ gehender im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert.

In einer mittigen Aufnahme der ersten Bordscheibe 14 ist ein Zapfen 20 mit einem Zapfenkörper 22 und einem Lagerteil 24 vorgesehen. Der Lagerteil 24 erstreckt sich von der ersten Bordscheibe 14 aus axial ins Innere des Rohrs 12 und ist dort in einer weiteren Scheibe 34 zentrisch aufgenom­ men. Die Befestigung des Zapfenkörpers 22 erfolgt über eine Schweißung 58 an der ersten Bordscheibe 14 und über eine Schweißung 62 an der weiteren Scheibe 34. Die Scheibe 34 selbst ist über eine Schweißung 60 fest mit dem Innen­ umfang des Rohrs 12 verbunden und verstärkt die Winden­ trommel 10 ähnlich wie die Anschlußscheibe 18.

Der Zapfen 20 dient zur Lagerung der Windentrommel 10 an der Seite der ersten Bordscheibe 14, und hierzu ist der Lagerteil 24 des Zapfens 20 n einem nicht in Fig. 1 dargestellten Lager aufgenommen. Die andere Seite der Windentrommel 10 wird über die Anschlußscheibe 18 und die sich dort anschließende, nicht dargestellte Antriebs­ vorrichtung gehalten.

Eine Seilaufnahmevorrichtung mit einem rohrförmigen Teil 26 ist in der Schnittdarstellung der Fig. 1 im unteren Anschlußbereich zwischen dem Rohr 12 und der ersten Bord­ scheibe 14 dargestellt. Die rohrförmige Seilaufnahme 26 ist auf nicht dargestellte Weise an der ersten Bordscheibe 14 und/oder dem Rohr 12 befestigt. Zur Befestigung eines Seils wird dessen Endabschnitt genügend weit in den Innen­ raum 28 der rohrförmigen Seilaufnahme 26 eingeführt. Ein Klemmbacken 30 mit einer der Öffnung 28 zugewandten, an die Seiloberfläche angepaßter Form dient zum Anpressen des Seils an die gegenüberliegende Innenwandung der rohr­ förmigen Seilaufnahme 26 und wird hierzu von einer Druck­ schraube 32, von der nur der Schaft dargestellt ist, beauf­ schlagt. Die Druckschraube 32 läuft in einem Gewindeloch in dem Rohr 12. Selbstverständlich können, was in der Schnittdarstellung der Fig. 1 nicht erkennbar ist, entlang der Längserstreckung der rohrförmigen Seilaufnahme 26 mehrere Klemmbacken mit mehreren Druckschrauben nebenein­ anderliegend angeordnet sein.

In Fig. 2 ist eine Ansicht der Anschlußscheibe 18 von der zweiten Bordscheibe 16 aus ins Innere des Rohrs 12 dargestellt. Die Bordscheibe ist mit einer dem Innen­ durchmesser des Rohrs 12 entsprechenden Mittenöffnung 53 versehen. Im äußeren Bereich der Anschlußscheibe 18 ist der umlaufende Verstärkungsring 52 erkennbar. Auf einem Kreis um den Mittelpunkt der Anschlußscheibe 18 sind sechs Gewindelöcher 72, 74, 76, 78, 80 und 82 sowie sechs Löcher 84, 86, 88, 90, 92 und 94 für nicht dargestellte Spannstifte angeordnet. Die Gewindelöcher 72 bis 82 und die Löcher 84 bis 94 dienen zum Anschluß an ein Antriebsorgan, und zwar nehmen die in den Löchern 84 bis 94 dann angeord­ neten, einen Anschlußteil des Antriebsorgans sowie die Anschlußscheibe 18 durchquerenden Spannstifte im wesent­ lichen radiale Belastungen auf, während axiale Belastungen im wesentlichen von in den Gewindelöchern 72 bis 82 ange­ brachten Schrauben aufgenommen werden.

In der gewählten Aufsicht auf die Anschlußscheibe 18 gemäß Fig. 2 sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 er­ wähnten Rippen 48, 50 nicht direkt sichtbar und daher in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, da sie sich dahinter befinden. Weiterhin ist aus Fig. 2 erkennbar, daß weitere Rippen 96, 98, 100 und 102 vorgesehen sind, und daß die Rippen 48, 96, 98, 50, 100 und 102 sternförmig symmetrisch angeordnet sind und sich im wesentlichen in radialer Rich­ tung, bezogen auf die Anschlußscheibe 18, erstrecken.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Windentrommel ist für Schwerlast-Anwendungen geeignet, also für Lasten oberhalb von 20 Kilonewton, selbst für Lasten oberhalb von 45 Kilonewton. Hierzu ist der Durchmesser der Trom­ mel 12 so gewählt, daß er mindestens dreizehnmal, vorzugs­ weise sogar zwanzigmal größer ist als der Durchmesser des für eine derartige Last erforderlichen Seils.

Claims (11)

1. Aus Teilen, die vorzugsweise mittels Schweißungen (54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70) verbunden sind, zusammen­ gesetzte Windentrommel (10) mit einer ersten Bordscheibe (14), in welcher ein Zapfen (20) angeordnet ist, einem zwischen der ersten (14) und einer zweiten Bordscheibe (16) angeordneten Rohr (12) und einer am Rohr (12), der zweiten Bordscheibe (16) benachbart, angebrachten Anschlußscheibe (18).

2. Windentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Seilführung zwei auf dem Außenumfang des Rohrs (12) festgelegte Führungshalbschalen (36, 38; 40, 42) vorgesehen sind, die Rillenwindungen für das Seil auf­ weisen.

3. Windentrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers (D) des Rohrs (12) zum Durchmesser (d) des Seils größer als 13, vorzugs­ weise größer als 20 ist.

4. Windentrommel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seilaufnahmevorrichtung (26) vorgesehen ist, die zumindest eine Klemmvorrichtung (30, 32) für das Seil aufweist.

5. Windentrommel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung zumindest eine radial zur Längsachse der Seilaufnahmevorrichtung (26) angeordnete Druckschraube (32) aufweist, die einen Klemmbacken (30) beaufschlagt.

6. Windentrommel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils einen Klemmbacken (30) beaufschlagende Druckschrauben (32) vorgesehen sind.

7. Windentrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußscheibe (18) mit Rippen (48, 50, 96, 98, 100, 102) zur Abstützung gegen den Innenumfang des Rohrs (12) versehen ist.

8. Windentrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (14) und/oder die zweite Bordscheibe mit an der dem Rohr (12) zugewandten Seite angeordneten, sich im wesentlichen radial erstreckenden Rippen versehen sind (ist).

9. Windentrommel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sechs gleichmäßig voneinander beabstandete Rippen vorgesehen sind, die jeweils zwischen zwei benachbarten Rippen einen Winkel von 60° aufspannen.

10. Windentrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußscheibe (18) mit symmetrisch angeord­ neten Gewindelöchern (72, 74, 76, 78, 80, 82) und symmetrisch angeordneten Löchern (84, 86, 88, 90, 92, 94) versehen ist, die zur Aufnahme von Spannstiften ausgebildet sind.

11. Windentrommel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Kreis um den Mittelpunkt der Anschluß­ scheibe jeweils ein Gewindeloch neben einem Spannstift- Loch liegt.