DE3827078A1 - Spulvorrichtung fuer seilwinden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulvorrichtung für Seilwinden, wobei das Seil über einen mittels einer Spindel axial beweglichen Spulschlitten einer ange­ triebenen Trommel zuführbar ist.

Spulvorrichtungen dieser Art werden als Spulhilfen benötigt, um ein gleichmäßiges Spulen des Seiles in mehreren Lagen auf der Seiltrommel mit möglichst großer Seilschonung zu erreichen. Die Spulvorrichtung führt das Seil derart, daß die Seilreibung an der vorherigen Windung und damit der Verschleiß des Seiles gering ist und daß die Bildung von Lücken zwischen den einzelnen Windungen durch den Auflaufwinkel vermieden werden.

Hierzu ist es bekannt, die Spulvorrichtung unter Verwendung eines Spulschlittens über ein Getriebe synchron zur Trommelbewegung anzutreiben und durch eine Gewindespindel parallel zur Trommelachse zu ver­ schieben. Die dabei häufig eingesetzten Kreuzgewinde­ spindeln nehmen einen Gleitstein auf, der in den Gewinderillen geführt ist und den Spulschlitten bewegt. Am Ende der Gewindespindel wird der Gleitstein automa­ tisch durch den rückläufigen Gewindegang in die Gegen­ richtung zurückgeführt.

Ein grundsätzliches Problem bei allen Spulvorrichtungen stellt jedoch die starre Übersetzung zwischen Spul­ schlitten und Seiltrommel dar, wobei die Übersetzung durch den Seildurchmesser vorgegeben wird. Da die Seile durch Fertigungstoleranzen, Verschleiß und durch die Veränderung des Seildurchmessers unter Last nicht genau vorgegeben werden können, wird die gewählte feste Übersetzung nie genau passen. Besonders stark tritt ein Mißverhältnis der Übersetzung bei der Verwendung dünner Seile und großer Seillängen auf.

Ferner besteht der Mangel, daß durch die vorgegebene Spindel es nicht gewährleistet ist, unterschiedliche Durchmesser der Seile zu spulen, ohne eine Anpassung der Gewindespindel für den Spulschlitten vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Spulvorrichtung zu schaffen, die einen Spulvorgang für Seile unterschiedlicher Stärke sowie auch unter An­ passung an Veränderungen der Seildurchmesser ohne zusätzliche individuelle Voreinstellungen mit einer Gewindespindel gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein separater stufenloser Antrieb zur Bewegung des Spulschlittens über die Spindel angeordnet ist und der Antrieb über ein Steuerorgan entsprechend eines zur Trommelachse sich einstellenden Auflauf­ winkels des Seils zur Nachführung des Spulschlittens gesteuert wird, wobei der Auflaufwinkel des Seils durch ein zugeordnetes Meßelement erfaßbar ist.

Durch diese Anordnung ist über den getrennten stufen­ losen Antrieb für die Spindel eine einfache Nachlauf­ steuerung einstellbar, die eine Abstimmung zwischen Spindelsteigung und Seildurchmesser überflüssig macht sowie auch eine aufwendige Kreuzgewindespindel nicht erfordert, da eine leichte Umsteuerung ohne Endschalter ermöglicht wird.

Um eine eng aneinanderliegende Windungsanordnung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß über das Meßele­ ment der Spulschlitten ständig im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels des Seils beim Aufspulvorgang einstellbar ist.

Zur einfachen Ansteuerung wird vorgeschlagen, daß das Meßelement durch wenigstens einen schwenkbar angeordne­ ten Steuerhebel gebildet ist, über den der sich ein­ stellende Seilwinkel als Auflauf- bzw. Ablaufwinkel erfaßbar und über den Steuerhebel das Steuerorgan für den stufenlosen Antrieb betätigbar ist.

Eine vorteilhafte Ausführung wird dadurch geschaffen, daß der als Meßelement angeordnete Steuerhebel zwei­ armig ausgebildet ist und ein Arm des Steuerhebels zwei vertikale Führungswalzen zur Aufnahme des Seiles aufweist, während der andere Arm des Steuerhebels das Steuerorgan für den stufenlosen Antrieb beaufschlagt.

Eine günstige Ausbildung besteht darin, daß der stufen­ lose Antrieb als Hydraulikmotor ausgebildet ist. Alternativ wird vorgeschlagen, daß der stufenlose Antrieb als Elektromotor ausgebildet ist.

Eine gute Anpassung an die vorliegenden Verhältnisse wird dadurch erzielt, daß das Steuerorgan für den stufenlosen Antrieb des Hydraulikmotors durch ein Proportionalventil in Form eines 4/3-Wege-Ventils ge­ bildet ist.

Zur indirekten Erfassung der Stellbewegungen und elektrischen Steuerung des stufenlosen Antriebs wird vorgeschlagen, daß das Steuerorgan durch ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil gebildet ist und die Stell­ bewegungen des Steuerhebels über induktive Näherungs­ sensoren erfaßbar sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Winde mit Spulvor­ richtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführung einer Spulvorrich­ tung in Seitenansicht,

Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 3 als Schnitt­ darstellung,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines Meßelementes mit einem zweiarmigen Steuerhebel und induktiven Näherungssensoren zur Erfassung der Seilbewegungen,

Fig. 6 ein Prinzipschaltbild für einen Hydraulik­ motor mit elektrischer Ansteuerung des Steuerventils und

Fig. 7 ein Prinzipschaltbild gemäß Fig. 6 mit mechanischer Ansteuerung des Steuerventils,

Fig. 8 ein Steuerventil als Drehschieberventil mit zugeordneten Anschlüssen in drei Arbeits­ stellungen.

Bei den dargestellten Anordnungen wird eine Winden­ trommel 1 über einen Antrieb 2 angetrieben. Der Winden­ trommel 1 ist ein Spulschlitten 3 vorgeschaltet, der quer zur Windentrommel verschiebbar angeordnet ist. Hierzu wird der Spulschlitten 3 über eine Gewinde­ spindel 4 mit einer zugeordneten Gewindehülse 5 ange­ trieben und über Führungsstangen 6 gehalten. Die Gewindespindel 4 besitzt einen stufenlosen Antrieb 7, der in diesem Fall über einen Hydraulikmotor gebildet ist. Über den Spulschlitten 3 wird ein Seil 8 der Windentrommel 1 zugeführt, wobei das Seil 8 über Seilscheiben 9 geführt ist.

Der Spulschlitten 3 ist im Zuführbereich des Seiles 8 zur Windentrommel 1 mit einem Meßelement in Form eines schwenkbar angeordneten zweiarmigen Steuerhebels 10 versehen, wobei ein Arm 11 zwei vertikale Führungs­ walzen 12, 13 trägt, zwischen denen das Seil 8 aufge­ nommen wird, während der andere Arm 14 quasi als eigentliches Steuerelement dient und auf ein Steuer­ ventil 15 als Steuerorgan für den Antrieb 7 einwirkt.

Gemäß Fig. 5 ist dabei das Prinzip für ein elektrisch arbeitendes Meßelement in Form von induktiven Nähe­ rungssensoren 16 dargestellt, wobei die Näherungssen­ soren 16 gegenüberliegend angeordnet sind und den Arm 14 des Steuerhebels 10 zwischen sich aufnehmen. Hierbei ist der Ausgangsstrom der Näherungssensoren 16 in bekannter Weise eine Funktion zwischen Arm 14 und Näherungssensor 16.

Mit einem derartigen Meßelement in der Ausbildung als Näherungssensoren 16 ist gemäß des Prinzipschaltbildes nach Fig. 6 ein Proportionalventil 15 ansteuerbar, das als Steuerorgan für den Antrieb 7 der Gewindespindel 4 dient. Hierbei ist ersichtlich, daß der Hydraulikmotor 7 als Antrieb über einen üblichen hydraulischen Kreis mit einer Pumpe 17 und Sicherheitsventilen betrieben wird. Das Proportionalventil 15 ist dabei als 4/3-Wege- Ventil ausgebildet, um eine Umsteuerung des Hydraulik­ motors 7 vornehmen zu können und damit einen Lagenauf­ bau des Seiles 8 in beiden Richtungen zu gewährleisten. Die Schaltungsanordnung ist dabei so eingestellt, daß über die Näherungssensoren 16 mit dem zugeordneten Steuerhebel 10 während des Aufspulvorganges des Seiles 8 ständig im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels des Seiles 8 einstellbar ist und einzelne Windungen aneinander gedrückt werden.

Gemäß Fig. 7 ist eine Variante der Anordnung darge­ stellt, wobei die Ansteuerung des Proportionalventils 15 über ein mechanisches Stellglied 18 erfolgt. Dieses Stellglied 18 ist mit dem Arm 14 des Steuerhebels 11 verbunden und steuert somit das Proportionalventil 15 entsprechend dem sich einstellenden Auflaufwinkel des Seiles 8.

Ein Ablaufvorgang des Seiles 8 von der Windentrommel 1 wird in umgekehrter Weise durchgeführt.

Bei dieser Anordnung ist somit das Hauptmerkmal, daß der Spulschlitten 3 nur durch den Ablauf- bzw. Auflauf­ winkel des Seiles 8 nachgeführt wird, indem das Meßele­ ment in Form des Steuerhebels 10 mit seinen Übertragungselementen das Proportionalventil 15 steuert und eine Zuordnung einstellt.

Claims (8)

1. Spulvorrichtung für Seilwinden, wobei das Seil über einen mittels einer Spindel axial beweglichen Spulschlitten einer angetriebenen Trommel zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein separater stufenloser Antrieb (7) zur Bewegung des Spul­ schlittens (3) über die Spindel (4) angeordnet ist und der Antrieb (7) über ein Steuerorgan (15) entsprechend eines zur Trommelachse sich einstel­ lenden Auflaufwinkels des Seils (8) zur Nachführung des Spulschlittens (3) gesteuert wird, wobei der Auflaufwinkel des Seils (8) durch ein zugeordnetes Meßelement (10) erfaßbar ist.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über das Meßelement (10) der Spul­ schlitten (3) ständig im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels des Seils (8) beim Aufspulvorgang einstellbar ist.

3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement durch wenigstens einen schwenkbar angeordneten Steuerhebel (10) gebildet ist, über den der sich einstellende Seilwinkel als Auflauf- bzw. Ablaufwinkel erfaßbar und über den Steuerhebel (10) das Steuerorgan (15) für den stufenlosen Antrieb (7) betätigbar ist.

4. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Meßelement angeordnete Steuerhebel (10) zweiarmig ausgebildet ist und ein Arm (11) des Steuerhebels (10) zwei vertikale Führungswalzen (12, 13) zur Aufnahme des Seiles (8) aufweist, während der andere Arm (14) des Steuerhebels (10) das Steuerorgan (15) für den stufenlosen Antrieb (7) beaufschlagt.

5. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Antrieb (7) als Hydraulikmotor ausgebildet ist.

6. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Antrieb (7) als Elektromotor ausgebildet ist.

7. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (15) für den stufenlosen Antrieb (7) des Hydraulikmotors durch ein Proportionalventil in Form eines 4/3-Wege-Ventils gebildet ist.

8. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (15) durch ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil gebildet ist und die Stellbewegungen des Steuer­ hebels (10) über induktive Näherungssensoren (16) erfaßbar sind.