DE387016C

DE387016C - Winch

Info

Publication number: DE387016C
Application number: DEH91635D
Authority: DE
Original assignee: WILLY HEINOLD DIPL ING
Current assignee: WILLY HEINOLD DIPL ING
Priority date: 1922-11-05
Filing date: 1922-11-05
Publication date: 1923-12-20

Description

Bekannt ist die Anwendung von Umlaufrädergetrieben, bei denen jedes einzelne der paarweise an dem vom Motor mit oder ohne Vorgelege umgetriebenen Steg gelagerten Schwesterräder in ein je mit einer Trommel verbundenes, außen verzahntes Zentralrad eingreift, zum abwechselnden Ein- und Auskuppeln der Trommeln. Jede von den Trommeln kann dabei zur Bewegung einer anderen LastThe use of epicyclic gears is known, in which each of the in pairs on the bridge driven by the motor with or without an intermediate gear Sister wheels mesh with an externally toothed central wheel, each connected to a drum, for alternating coupling and uncoupling of the drums. Each of the drums can move a different load

ίο dienen, oder zwei Trommeln können auch abwechselnd oder gemeinsam zur Bewegung derselben Last dienen, haben aber dabei durch das Getriebe erzwungene verschiedene Umlaufzahlen. Ferner sind Windwerke mit gegenläufigen, durch ein Differentialgetriebe angetriebenen Lasttrommeln und Windwerke mit Differentialumlaufrädergetriebe bekannt. Diese Getriebe sind im allgemeinen als Planetengetriebe mit einer einzigen Übersetzungίο serve, or two drums can also take turns or serve together to move the same load, but have different numbers of revolutions enforced by the gear. Furthermore, there are winches with counter-rotating load drums and winches driven by a differential gear known with differential epicyclic gears. These gears are generally called planetary gears with a single translation

ao nur dann zur Erzielung der großen, bei Windwerken erforderlichen Übersetzungen zwischen dem Antriebsmotor und der Lasttrommel geeignet, wenn die dabei verwendeten, als Schwesterräder ausgebildeten Umlauf räder in Zentralräder eingreifen, die nur wenig voneinander verschiedene Zähnezahl haben. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art laufen die Schwesterräder mit verhältnismäßig großer Winkelgeschwindigkeit um und haben dabei den doppelt auftretenden höchsten im Betriebe vorkommenden Zahndruck auszuhalten. Die Folge davon ist ein schlechter Wirkungsgrad bei großer Abnutzung. Die Erfindung bessert diesen Übelstand durch eine Einrichtung, bei der Zahndruck und Umlaufsgeschwind'igkeit nur die halbe Größe aufweisen wie bei den bekannten Einrichtungen, so daß sich also ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad bei erheblich verringerten Abmessungen ergibt.ao only to achieve the large, with windmills necessary gear ratios between the drive motor and the load drum, if the epicyclic gears used, designed as sister gears in Intervene central gears that have only a little different number of teeth. at the known designs of this type run the sister wheels with relatively high angular velocity and have the highest occurring twice to withstand tooth pressure occurring in the company. The consequence of this is a bad one Efficiency with great wear. The invention ameliorates this deficiency by means of a device in which the tooth pressure and the rotational speed have only half the size of the known devices, so that a significantly improved Efficiency results in significantly reduced dimensions.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Windwerk mit gegenläufigen, gleichzeitig dieselbe Last bewegenden, ihr gegenseitiges Geschwindigkeitsverhältnis kraftschlüssig einstellenden Lasttrommeln und Differentialumlaufrädergetriebe jedes einzelne der paarweise an dem Steg gelagerten Schwesterräder in die Innenverzahnung je einer zugehörigen Trommel eingreift, während der Steg von einer zentral angeordneten Welle angetrieben wird. Jedoch können die Umlaufrädergetriebe auch in der eingangs erwähnten Art zeitweise als Kupplung dienen, so daß die Last dann nur von einer Lasttrommel bewegt wird. Die Winkelgeschwindigkeit der beiden Lasttrommeln ist infolge der kraftschlüssigen Verteilung der Bewegungsgeschwindigkeit auf beide im Gegensatz zu der eingangs erwähnten Verwendung eines ähnlichen Getriebes als Kupplung gleich.The invention consists in that in a wind turbine with counter-rotating, simultaneously moving the same load, setting their mutual speed ratio non-positively Load drums and differential epicyclic gears each one of the sister gears mounted in pairs on the web engages in the internal teeth of an associated drum, while the web of a centrally arranged shaft is driven. However, the planetary gears also serve temporarily as a coupling in the type mentioned at the beginning, so that the load is then only moved by one load drum will. The angular speed of the two load drums is due to the non-positive Distribution of the speed of movement on both in contrast to the one mentioned at the beginning Using a similar gearbox as a clutch is the same.

Die Lasttrommeln können dabei hohe Borde für Mehrfachbewicklung haben. Zwecks Erzielung einer gedrängten Bauart können der Steg auf Hohlzapfen des Gehäuses undThe load drums can have high shelves for multiple wrapping. For the purpose of To achieve a compact design, the web on the hollow pin of the housing and

die Lasttrommeln am Steg gelagert sein. Läßt man die beiden Hubseile an verschiedenen Stellen der Last angreifen und versieht eine von beiden Lasttrommeln mit einer Bremse, so kann man durch Anziehen der Bremse Bewegungen der Last oder von Teilen der Last hervorrufen, z. B. Kippen eines Fördergefäßes und Auslösungsbewegungen von Vorrichtungen zur Verstellung des Fördergefäßes. Fügt man ein drittes Sehwesterrad mit einem weiteren innen verzahnten Zentralrad hinzu; das an einer mit Bremse versehenen dritten Lasttrommel befestigt ist, so kann man bei entsprechender Wahl der Zähnezahlen das dritte Lastseil zum Öffnen und Schließen eines Zweiseilgreifers oder zur Ausführung von Bewegungen an ähnlichen Vorrichtungen benutzen. Hierbei wird in vielen Fällen mit mäßigen Übersetzungen ausao zukommen sein; man läßt dann den Motor zweckmäßig den Steg unmittelbar antreiben, während in der Regel ein mit dem Antriebsmotor verbundenes Zentralrad mit einem der Schwesterräder kämmt.the load drums must be stored on the bridge. If you leave the two hoisting ropes on different ones Attack parts of the load and apply a brake to one of the two load drums, so you can cause movements of the load or parts of the load by applying the brake, z. B. tilting a bucket and triggering movements of devices for adjusting the conveying vessel. Add a third sister wheel with another internally toothed central wheel; the one provided with a brake third load drum is attached, so you can choose the number of teeth, the third load rope to open and closing a two-rope gripper or for performing movements on the like Use devices. In many cases, moderate translations are used here to be due; the motor is then expediently allowed to drive the bridge directly, while usually a central gear connected to the drive motor with one of the Sister wheels combs.

Auf der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. 1 ist ein schematischer Schnitt durch ein Windwerk nach der Erfindung. Abb. 2 und 3 zeigen die zugehörige Lastseilanordnung für zwei verschiedene Ausführungen. Abb. 4 zeigt die Ausführung in eng gedrängter Bauart im Längsschnitt. Abb. 5 und 6 zeigen die durch eine Bremse ergänzte Windwerksanorduung. Abb. 7 stellt den Aufbau des Getriebes mit , Drillingsumlaufrädern und einer weiteren Seiltrommel dar, während Abb. 8 die schematische Anordnung für Greiferbetrieb zeigt.Four exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. 1 is a schematic section through a winch according to the invention. Fig. 2 and 3 show the associated rope arrangement for two different versions. Fig. 4 shows the Execution in tightly packed design in longitudinal section. Fig. 5 and 6 show the through a brake supplemented the winch arrangement. Fig. 7 shows the structure of the gearbox with, Triple planetary gears and a further cable drum, while Fig. 8 shows the schematic Shows arrangement for gripper operation.

Die beiden Paare von fest miteinander verbundenen Schwesterräderna und b (Abb. 1) sind an dem Steg s drehbar gelagert. Dieser \ ist frei drehbar um die Antriebsmotorwelle k. j Diese Welle ist fest verbunden mit dem Zentralrad g, welches mit den Schwesterrädern b _r kämmt. Die Schwesterräder α kämmen mit dem Zentralrad c, das mit der Lasttrommel e verbunden ist. Die Schwesterräder b kam- ^; men mit dem Zentralrad </, das mit der Trommel f fest verbunden ist. Die Hubseile / und ;// (Abb. 2 und 3) sind auf die Trommein e und f in entgegengesetztem Sinne gewickelt und entweder (Abb. 2) zu einem gemeinsamen Lasthaken η geführt oder (Abb. 3) je um eine Rolle 0 oder um die Rollen eines Flaschenzuges geführt, die gemeinsam den lasthaken η tragen, und endigen am Windengestell i. Das Getriebe gewährt eine unveränderlich feste Übersetzung zwischen den ' beiden Trommeln e und /, aber keine unveränderliche Übersetzung zwischen der Welle k und jeder von den Trommeln. Diese Übersetzungen sind vielmehr kraftschlüssig bej stimmt, d. h. sie richten sich ebenso wie bei ι den Differentialgetrieben der Motorfahrzeuge ■ nach den von den Lasttrommeln zu überwindenden Widerständen. Der zwischen a, c einerseits und b, d anderseits wirksame Zahndruck hat entgegengesetzte Kraftrichtung, die Trommeln e und f zeigen demgemäß in der Ruhelage die Tendenz, sich gegenläufig zu drehen. Da nun beide Hubseile I und m an derselben Last angreifen, kann bei eintretender Bewegung nur gleiche Hub- und Wickelgeschwindigkeit für beide Seile und damit gleiche Umfangsgeschwindigkeit für beide Trommeln in Frage kommen. Der Kraftausgleich erfolgt innerhalb des Getriebes selbst, das als ein umlaufendes Hebelsystem anzusprechen ist. Es verteilt entprechend der gewählten Übersetzung auf jede Trommel einen bestimmten Anteil (annähernd die Hälfte) des Gesamtmomentes auch dann, wenn Unterschiede im Wickeldurchmesser bei den Trommeln entstehen, wie beim Aufspulen einer zweiten, dritten usw. Seillage oder beim Aufspulen von Flachseilen. Im Übergangsstadium läßt das in die nächste Seillage überspringende Seiltrum in seiner Zugkraft nach (da das an die Trommel vom Getriebe abgegebene Drehmoment nur unwesentlich wächst), bis das zweite Seiltrum gleichfalls in die zweite Seillage übergeht und damit wieder Gleichheit beider Wickeldurchmesser eintritt. Es entstehen also bei Vorhandensein ungleicher Wickeldurchmesser geringfügige ι Schwankungen in der Verteilung der Gesamtzugkraft auf die leiden Seiltrümer bei gleichbleibender Hubgeschwindigkeit. Die übersetzung zwischen der Antriebsmotorwelle k und den beiden Trommeln e und f ist bei dieser Anordnung doppelt so groß, als wenn eines von den Zentralrädern c oder d am Gestell festgelegt wäre. Der Zahndruck wird halb so groß, weil die Last auf die beiden Seile / und m verteilt ist.The two pairs of permanently connected sister wheels a and b (Fig. 1) are rotatably mounted on the web s. This \ is freely rotatable around the drive motor shaft k. j This shaft is firmly connected to the central wheel g, which meshes with the sister wheels b _r . The sister wheels α mesh with the central wheel c, which is connected to the load drum e . The sister wheels b ^came-; men with the central wheel </, which is firmly connected to the drum f. The hoisting ropes / and; // (Fig. 2 and 3) are wound on the drum shafts e and f in opposite directions and either (Fig. 2) led to a common load hook η or (Fig. 3) each around a roller 0 or out around the rollers of a pulley system, which together carry the load hook η , and end at the winch frame i. The transmission provides an invariably fixed translation between the two drums e and /, but no invariable translation between the shaft k and each of the drums. Rather, these gear ratios are non-positively determined, that is to say, as in the case of the differential gears of motor vehicles, they are based on the resistances to be overcome by the load drums. The tooth pressure effective between a, c on the one hand and b, d on the other hand has opposite direction of force, the drums e and f accordingly show the tendency to rotate in opposite directions in the rest position. Since both hoisting ropes I and m now act on the same load, only the same hoisting and winding speed for both ropes and thus the same circumferential speed for both drums can come into question when a movement occurs. The force balance takes place within the gear itself, which can be addressed as a revolving lever system. Depending on the selected gear ratio, it distributes a certain proportion (almost half) of the total torque to each drum, even if there are differences in the winding diameter of the drums, such as when winding a second, third, etc. rope layer or when winding flat ropes. In the transition stage, the pulling force of the rope strand skipping into the next rope layer decreases (since the torque given to the drum by the gearbox only increases insignificantly) until the second rope strand also changes into the second rope layer and the two winding diameters become equal again. If there are unequal winding diameters, slight fluctuations arise in the distribution of the total tensile force on the rope fragments with a constant lifting speed. The translation between the drive motor shaft k and the two drums e and f is twice as large in this arrangement as if one of the central wheels c or d were fixed on the frame. The tooth pressure is half as great because the load is distributed between the two ropes / and m .

Das Windwerk nach Abb. 1 kann in an sich bekannter Weise mit hochbordigen Seiltrommeln für Rundseile oder mit Bobinen für Flachseile ausgestattet werden, weil die Unterschiede in den Wickeldurchmessern durch die Differentiahvirkung des Getriebes ausgeglichen werden. Das ermöglicht einen ungewöhnlich gedrängten Zusammenbau des ganzen Windwerkes, wofür Abb. 4 ein Ausf iihrungsl.i-ispiel ist. Hierbei dienen Hohlzapfen h <k·;- Windengestelles i einerseits zur Lagerung der hindurchgeführten Motorwelle k, anderseits zur Abstützung des lose umlaufenden Steges s, der seinerseits wieder die Trommeln c und f trägt, im Hinblick auf die vorhandenen großen Relativgeschwindigkeiten unter Verwendung von Kugellagern. Die Lastverteilung auf beide SeiltrümerThe winch according to Fig. 1 can be equipped in a manner known per se with high-sided cable drums for round cables or with bobbins for flat cables, because the differences in the winding diameters are compensated for by the differential action of the gear unit. This enables an unusually compact assembly of the entire winch, for which Fig. 4 is an implementation example. In this case serve hollow pins h <k ·; - Wind Enge Stelles i one hand k for supporting the guided through the motor shaft, on the other hand to support the loose circumferential rib s, which in turn again c drums and f carries, in view of the existing large relative speeds using ball bearings. The load distribution on both rope sections

ist annähernd gleich; deshalb wird ein dreieckiges, an den Enden der beiden Windenseile befestigtes Ausgleichstück r (Abb. 5) zunächst wesentlich wagerecht liegenbleiben und erst dann gegenüber dem Lastgehänge q erheblich ausschwingen, wenn durch äußeren Eingriff ein beträchtlicher Unterschied in der Zugkraft der beiden Hubseiltrümer I und m hervorgerufen wird; dies geschieht gemäß der vorliegenden Neuerung (Abb. 5 und 6), die den Vorgang beim Senken darstellen, durch die auf die eine Hubseiltrommel f wirkende, von Hand oder elektrisch beeinflußte Bremse t, zu dem Zweck, beim Senken am Lastgehänge q die Auslösebewegung einer Sperre w oder eine andere Bewegung des Arbeitsgerätes einzuleiten. Insbesondere kann mit dieser Ergänzung des Windwerkes auch das Schiefstellen und Kippen eines an zwei Punkten aufgehängten Fördergefäßes ν nach Abb. 6 bewirkt werden.is approximately the same; Therefore, a triangular compensating piece r (Fig. 5) attached to the ends of the two winch cables will initially remain lying substantially horizontally and only then swing out considerably in relation to the load suspension system q when a considerable difference in the tensile force of the two hoisting cables I and m is caused by external intervention will; this is done according to the present innovation (Fig. 5 and 6), which illustrate the process of lowering, by the manual or electrically influenced brake t acting on a hoist rope drum f , for the purpose of triggering a movement when lowering the load hanger q Lock w or initiate another movement of the implement. In particular, this addition to the winch can also cause a skewing and tilting of a conveyor vessel ν suspended at two points as shown in Fig. 6.

Bei Zweiseilgreifern und ähnlichen Geräten kann das Vorhandensein einer besonderen Trommel ζ (Abb. 7 und 8) für ein Schleppseil wünschenswert erscheinen. Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen wird diese hier nicht durch eine Reibungskupplung, -sondern durch einen mit ihr verbundenen dritten Zahnkranz w mitgenommen, mit dem ein drittes Schwesternrad kämmt, anderseits aber auch durch die Bremse t beeinflußt, welche die Trommeln stillzusetzen gestattet. In letzterem Falle spulen die Lasttrommeln e und / ungleichmäßig; die Trommel / wickelt entsprechend ihrer größeren Drehzahl mehr Seil als die Trommel e auf oder ab. Bei loser Bremse gestalten sich die Verhältnisse ähnlich, wenn auch verwickelter als beim Vorhandensein zweier Trommeln und Huborgane (theoretisch auf noch mehrere ausdehnbar). Ebenso wie bei der Ausführung nach Abb. 1 sind auch hier die Verhältnisse zwischen den Umlaufsgeschwindigkeiten aller drei Lasttrommeln e, f und ζ durch das Getriebe festgelegt, nicht aber die Übersetzung von der Antriebswelle k zu den einzelnen Lasttrommeln. Auch hier stellt sich daher die Umfangsgeschwindigkeit der drei Trommeln nach den zu überwindenden Widerständen selbsttätig ein. Da, wenn alle drei Lastseile an derselben Last angreifen, durch das Voreilen eines Lastseiles der Widerstand für die zugehörige Trommel wachsen würde, so muß sich in diesem Falle diejenige Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommeln selbsttätig einstellen, bei welcher alle drei Lastseile mit gleicher Geschwindigkeit aufgewickelt werden. Es mögen z.B. zwei rechts und eine links umlaufende Trommel vorhanden sein. Das vom Motor in das Getriebe eingeleitete Drehmoment erzeugt zunächst zwei entgegengesetzte Drehmomente, die je nach der gewählten Übersetzung verschieden groß und zweckmäßig so verteilt sind, daß das größere auf die beiden rechts drehenden Trommeln ί wirkt. Wenn nun das von der links drehenden Hubtrommel ablaufende Seil über die Flaschenrolle oder einen Flaschenzug zu der rechts drehenden Hubtrommel durchgeführt wird, dann nutzt diese nur einen der Größe des links drehenden Momentes entsprechenden Teilbetrag des verfügbaren rechts drehenden Momentes aus, und der Rest desselben verbleibt notwendigerweise zum Antrieb der dritten Trommel und des zugehörigen Seiles, 'im dargestellten Fäll des Steuerseiles. Im übrigen sind die Übersetzungsverhältnisse und Trommeldurchmesser so abgestuft, daß bei offener Bremse t alle drei Trommeln e, f und ζ mit gleicher Hubseilgeschwindigkeit spulen, e und f auch mit gleicher Umfangskraft, da die Hubseile I und m in bekannter Weise durch lose Rollen ausgeglichen sind, so daß die Neigung der gehobenen Last zum Pendeln entfällt.With two-rope grabs and similar devices, the presence of a special drum ζ (Fig. 7 and 8) for a tow rope may appear desirable. In contrast to known designs, this is not driven by a friction clutch, but by a third ring gear w connected to it, with which a third sister wheel meshes, but on the other hand also influenced by the brake t , which allows the drums to stop. In the latter case, the load drums e and / unevenly wind; the drum / winds up or down more rope than drum e depending on its higher speed. When the brake is released, the situation is similar, albeit more complex, than when there are two drums and lifting devices (theoretically expandable to more). As with the embodiment according to Fig. 1, the ratios between the rotational speeds of all three load drums e, f and ζ are determined by the gearbox, but not the translation from the drive shaft k to the individual load drums. Here, too, the circumferential speed of the three drums adjusts itself automatically according to the resistances to be overcome. Since, if all three load ropes attack the same load, the resistance for the associated drum would increase due to the lead of one load rope, so in this case the speed of rotation of the drums must be set automatically at which all three load ropes are wound up at the same speed. For example, there may be two drums rotating on the right and one on the left. The torque introduced by the motor into the gearbox initially generates two opposing torques which, depending on the selected gear ratio, are of different sizes and are appropriately distributed in such a way that the larger one acts on the two right-hand drums ί. If the rope running from the left-turning hoist drum is now passed through the bottle reel or a pulley block to the right-hand hoisting drum, then this uses only a portion of the available right-turning torque corresponding to the size of the left-turning torque, and the rest of this necessarily remains to drive the third drum and the associated rope, 'in the case shown, the control rope. In addition, the gear ratios and drum diameters are graduated so that when the brake t all three drums e, f and ζ spool with the same hoisting rope speed, e and f also with the same circumferential force, since the hoisting ropes I and m are balanced in a known manner by loose rollers , so that the tendency of the lifted load to swing is eliminated.

Claims

Patent Claims:

1. Windwork with opposing movements, at the same time moving the same load, their mutual Speed ratio frictionally adjusting load drums and differential epicyclic gears, thereby characterized in that each one of the sister wheels mounted in pairs on the web into the internal toothing an associated drum engages, 'while the web is moving from a centrally arranged shaft receives.

2. Winch according to claim 1, characterized in that the load drums Have shelves for multiple wrapping.

3. Winch according to claim 1, characterized in that the Steg.auf hollow pin the winch frame and the load drums are stored on the bridge. 10g

4. Winch according to claim 1, characterized in that one of the two load drums is provided with a brake and the two hoist ropes on different Attack parts of the load.

5. Wind mechanism according to claim 1, characterized in that a third sister wheel and meshing with it, another lockable central wheel, possibly attached to a third load drum, is added is.

1 sheet of drawings.