DE4232107A1 - Abseilgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abseilgerät mit einem lie­ gend angeordneten zylinderförmigen geschlossenen und eine Ölfüllung enthaltenden Gehäuse, einer in dessen Stirnwänden drehbar gelagerten Welle, an deren, aus dem Gehäuse beidseitig herausgeführten Enden je eine Seil­ trommel befestigt ist, wobei die Seile so aufgewickelt sind, daß sich beim Abwickeln einer Seiltrommel das Seil der anderen Seiltrommel aufwickelt und mit einem im Ge­ häuse axial verschiebbaren Kolben, der mit einem Außen­ gewinde der Welle in Schraubeingriff steht und seiner­ seits mittels im Gehäuse vorgesehener Drehverhinderungs­ mittel gegen Drehung gesichert ist, wobei der Kolben im als Hydraulikzylinder ausgebildeten Gehäuse zwei Zylinder­ kammern voneinander trennt, die durch einen Drosselkanal zum Durchtritt von Öl aus einer Zylinderkammer in die an­ dere miteinander kommunizieren und wobei zwischen der Wel­ le und den von ihr durchsetzten Bohrungen der Stirnwände Dichtungen vorgesehen sind.

Den bekannten Abseilgeräten dieser Art haftet der Nachteil an, daß gewisse Leckagen im Gehäuse unvermeidbar sind, wes­ wegen in die Zylinderkammern Luft eindringt.

Abseilgeräte dieser Art werden z. B. zur Personenrettung eingesetzt. Wird nun eine Person an das Seil einer Seil­ trommel des Gerätes eingeklinkt, das Seil also belastet, so wird die Weile schnell in Drehung versetzt. Der Kol­ ben verschiebt sich entsprechend schnell, wobei das Gas­ polster allmählich komprimiert wird. Erst im Kompressions­ endzustand tritt die hydraulische Bremsfunktion ein, so daß nunmehr die Drehbewegung der Seiltrommel abgebremst wird und die Seiltrommel sich mit vorgegebener Bremswir­ kung abwickeln kann. Bei jedem neuen Abseilvorgang findet also zuerst ein nahezu ungebremster freier Fall der Last statt, wobei die Fallstrecke durchaus einige Meter betra­ gen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil der bekannten Abseilgeräte zu vermeiden und ein Abseilgerät zu schaffen, bei dem schon der Beginn der Drehbewegung der Seiltrommel in Folge Lasteinleitung in vollgebremstem Zustand erfolgt.

Diese Aufgabe wird bei einem Abseilgerät der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an mindes­ tens eine der Gehäusekammern eine Entlüftungsleitung ange­ schlossen ist, die an der Außenseite des Gehäuses oder eines gehäusefesten Bauteils mündet und an der Mündungs­ stelle nach vollständiger Entlüftung der Gehäusekammern mittels einer Absperrschraube abgesperrt ist, daß die Dichtungen je aus einer Lippenringdichtung bestehen, daß die Lippenringdichtung einen im Querschnitt etwa recht­ eckigen, in die Bohrung der Stirnwand eng eingepaßten und mit der Welle einen Laufspalt bildenden Dichtungskörper sowie an dessen einem Ende mindestens eine elastisch an die Welle angepreßte Dichtlippe aufweist, die im Urzustand auf einem gegenüber dem Innendurchmesser des Dichtungskör­ pers kleineren Durchmesser endet und daß die Ringdichtungen so eingebaut sind, daß ihre Lippen jeweils dem Kolben zwi­ schen den Gehäusekammern zugewandt sind.

Während es bisher als unvermeidbar galt, daß hydraulisch gebremste Abseilgeräte dieser Art einen ungebremsten oder nahezu ungebremsten Seilablauf am Anfang aufwiesen, vermei­ det die Erfindung diesen Mangel und zwar mittels lediglich zwei einfacher Maßnahmen. Eine spezielle Entlüftung sorgt dafür, daß jegliche Luft und sonstiges Gas aus den Zylinder­ kammern entfernt wird, diese also ausschließlich mit in­ kompressiblem Hydrauliköl gefüllt sind und eine für Dreh­ wellen neuartige Abdichtung vorgesehen wird, die Ölleckage sicher verhindert. Während namlich bisher die bei sich drehenden Wellen übliche Simmerring-Abdichtung vorgesehen war, die aber insbesondere wegen der sehr hohen Drücke in den Zylinderkammern nie eine vollständige Abdichtung bewirken konnten, verwendet die Erfindung eine für Dreh­ wellen atypische Dichtungsart, nämlich eine Lippendich­ tung, bei der die Dichtungswirkung mit zunehmendem Ar­ beitsdruck nicht abnimmt sondern sogar zunimmt. Dem zu er­ wartenden Nachteil, daß die Lippendichtung einem schnellen Verschleiß ausgesetzt ist, begegnet die Erfindung mit ei­ ner weiteren Ausgestaltung dadurch, daß die Welle in dem Bereich, in dem die ringförmige Lippe die Welle berührt, feinstbearbeitet ist, nämlich nur noch eine maximale Rauhig­ keit von 0,4 µm aufweist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß für jede Zylinderkammer eine eigene Entlüftungsleitung mit Absperrschraube vorgesehen ist und es versteht sich, daß die Entlüftungsleitungen jeweils auf oberstem Niveau der Ölfüllung in den Zylinderkammern münden und dann bis zu den Absperrschrauben ansteigend verlaufen.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Ringdichtung in den Gehäusestirnwänden in Form einer Doppellippen-Dichtung auszubilden, wobei die Dichtringe an einem Ende zwei abge­ spreizte Lippen aufweisen, derart, daß die äußere Lip­ pe im Einbauzustand nach innen und die innere Lippe nach außen verformt werden und sich elastisch an der Stirnwandbohrung und der Welle anlegen.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die jeweilige Entlüftungsleitung in einem Ölreservoir mün­ det, an dessen höchstem Punkt die Absperrschraube sitzt und daß das Ölreservoir ständig unter einem Druck ober­ halb der Atmosphäre gehalten wird. Zu diesem Zweck ist das Ölreservoir als Servozylinder ausgebildet, in dem ein Kolben verschiebbar gelagert ist, der insbesondere mittels einer Schraubspindel nachstellbar ist, um den gewünschten Anfangs-Überdruck in beiden Zylinderkammern zu bewirken.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wird die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Abseilgerätes,

Fig. 2 eine Schnittansicht des rechtens Gehäuseendes in größerem Maßstab und

Fig. 3 eine Schnittansicht der verwendeten Wellen­ dichtung gemäß Fig. 2, jedoch im unverformten Urzustand.

Ein hermetisch geschlossenes Gehäuse 9 mit zwei stirn­ seitigen Stirnwänden 21, 22 wird axial von einer Welle 4 durchsetzt, die über die lichte Länge des Gehäuses 9 ei­ nen Außengewindeabschnitt mit gegenüber den Wellenenden vergrößertem Durchmesser aufweist. Der Kolben 5 ist in die­ sem Gewindebereich der Welle 4 mit dieser verschraubbar. Eine achsparallele Stange 7 ist in den Stirnwänden 21, 22 befestigt und durchsetzt eine Bohrung mit O-Ring 8 des Kolbens 5. Beidseitig des Kolbens 5 werden Zylinderkammern gebildet, die durch eine Drosselbohrung 6 im Kolben 5 mit­ einander kommunizieren. Das Gehäuse 9 enthält eine Ölfüllung. Auf den beidseitig aus dem Gehäuse 9 herausgeführten Enden der Welle 4 sind Seiltrommeln 3, 14 aufgekeilt. Jede der Seiltrommeln 3 bzw. 14 ist von einem drehbaren Trommel­ schutz 2 bzw. 15 mit Seilauslaßöffnung 23 bzw. 24 für das Seil 1 bzw. 16 umgeben. Jedem Trommelschutz 2 bzw. 15 ist eine Bremseinrichtung 18 bzw. 11 zugeordnet. Die rechte Bremseinrichtung 11 hat einen verstellbaren Brems­ schuh 13, der bei Betätigung auf den Trommelschutz 15 wirkt. Die linke Bremseinrichtung 18 hat einen ent­ sprechenden Bremsschuh 20.

Die beiden Seile 1, 16 sind auf ihren Seiltrommeln 3, 14 gegenläufig aufgewickelt. Wenn das Seil 1 abwickelt, wickelt das Seil 16 sich auf der Trommel 14 auf.

Das Abseilgerät ist in Fig. 1 in seiner Arbeitsstellung gezeigt. Beidseitig der obersten Mantellinie des Gehäu­ ses 9 verlaufen zwei achsparallele Bohrungen 10, 17 dicht nebeneinander und münden jeweils in einer der Zylinder­ kammern und zwar jeweils dicht benachbart der jeweiligen Stirnwand 21 bzw. 22 . Die linksmündende Entlüftungslei­ tung 10 steht mit der rechtsseitigen Bremseinrichtung 11 in Verbindung und die rechtsmündende Entlüftungsleitung 17 ist in entsprechender Weise mit der linksseitigen Brems­ einrichtung 18 verbunden. Bei entsprechender Wahl der Ge­ windesteigung der Welle 4 bewegt sich also der Kolben 5 in Richtung der abwickelnden Seiltrommel 3 bzw. 14 mit dem Er­ gebnis, daß der Trommelschutz der aufwickelnden Seiltrom­ mel jeweils gebremst wird. Dies hat betriebstechnische Vor­ teile, nämlich derart, daß am Ende des Abwickelvorganges der Druckunterschied zwischen beiden Zylinderkammern abgebaut wird, so daß die beiden Bremseinrichtungen 11, 18 funktionslos werden und der Trommelschutz der gerade aufgewickelten Seiltrommel durch Schwerkraftswirkung in eine vorgegebene Ausgangsposition zurückschwenken kann.

Jede der beiden Bremseinrichtungen 11, 18 besteht aus ei­ nem Hohlkörper, in dem ein Zylinder 25 ausgebildet ist, der eine nach unten gerichtete Radialbohrung 26 und eine nach oben weisende gestufte Radialbohrung 27 aufweist. In die untere Radialbohrung 26 des mit 28 bezeichneten Hohl­ körpers mündet eine radiale Abzweigbohrung 29 der Entlüf­ tungsleitung 10. Die obere Bohrung 27 ist von einer Absperr­ schraube 12 am obersten Punkt der Entlüftungsleitung 10 ge­ schlossen. Eine Dichtungsscheibe 30 befindet sich zwischen dem Ende des Schraubenschaftes und der in der gestuften Bohrung 27 gebildeten Ringschulter. Mit einem zusätzlichen Dichtring 31 liegt der Schraubenkopf auf einer Ausfräsung des Hohlkörpers 28 auf. Die Absperrschraube 12 dichtet die Entlüftungsleitung 10 hermetisch ab.

Die Bremseinrichtung 11 weist einen im Zylinder 25 ver­ schiebbaren Kolben 32 auf, der mittels einer Rückstellfeder 33 nach links in seine Ruhestellung gedrückt wird. Die Kolben­ stange des Kolbens 32 ist aus dem Hohlkörper 28 heraus­ geführt und trägt den Bremsschuh 13. Die linke Bremsein­ richtung 18 ist entsprechend ausgebildet. Die Rückstell­ feder 33 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß sie auf das im Zylinder 25 befindliche Ölreservoir einen gewissen An­ fangsdruck ausübt, so daß in den beiden Zylinderkammern des Gehäuses 9 ein Überdruck bezogen auf die Umgebungs­ atmosphäre herrscht.

Über die beiden Radialbohrungen 27 werden die Zylinder­ kammern mit Hydrauliköl gefüllt. Das Öl steigt über die Entlüftungsleitungen 10, 17 in die beiden Reservoirs 25 in den Hohlkörpern 28 und tritt aus den oberen Bohrungen 27 aus. Damit ist jegliche Luft aus dem Hydrauliksystem ent­ fernt. Wenn bei der Befüllung der Bremsschuh 13 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 33 nach rechts gezogen wird und in dieser Stellung gehalten wird, bis die Absperrschrauben 12, 19 das Hydrauliksystem hermetisch geschlossen haben, so bewirkt die Feder 33 nach Loslassen des jeweiligen Bremsschuhs 13 bzw. 20 eine gewisse Vorspannung des Öls im Hydrauliksystem, so daß in diesem ein Überdruck gegenüber der Umgebungsatmosphäre herrscht. Das Eindringen von Luft in das Hydrauliksystem wird somit sicher verhindert.

Um eine Ölleckage zwischen der sich im Betrieb des Abseilgerätes drehenden Welle 4 und den Stirnwänden 21, 22 zu verhindern, ist in den Stirnwänden 21, 22 jeweils eine Ringdichtung 34 in Form einer Doppellippendichtung einge­ setzt. Diese Doppellippendichtung besteht aus einem im Querschnitt etwa rechteckförmigen Dichtungskörper 35, an den sich einseitig eine äußere Dichtlippe 36 und eine inne­ re Dichtlippe 37 anschließen. In der in Fig. 3 gezeigten spannungsfreien Stellung sind die beiden Dichtlippen 36, 37 gespreizt. Der Außendurchmesser des Endes der äußeren Dicht­ lippe 36, der in Fig. 3 mit 38 bezeichnet ist, ist etwa 0,6 mm größer als der Außendurchmesser des Dichtungskörpers 35. Der Innendurchmesser 39 des inneren Endes der inneren Dicht­ lippe 37 ist entsprechend etwa 0,6 mm kleiner als der Innen­ durchmesser des Dichtungskörpers 35. Der Dichtungskörper 35 hat im Ausführungsbeispiel eine Radialerstreckung von 6,25 mm. Der Außendurchmesser des Dichtungskörpers 35 beträgt 37,5 mm und sein Innendurchmesser ist 25,0 mm. Dieser Innendurchmes­ ser des Dichtungskörpers 35 ist etwas größer als der Außen­ durchmesser des die Bohrung der Stirnwand 22 durchsetzenden Abschnittes der Welle 4, so daß hier ein geringer Laufspalt gebildet wird. Dieser Laufspalt ist wesentlich kleiner als die Spreizung der inneren Dichtlippe 37 und beträgt höchstens etwa 0,2 mm. Die Ringdichtungen 34 werden in die beiden Stirn­ wände 21, 22 des Abseilgerätes so eingebaut, daß die Lippen 36, 37 nach innen zeigen, also dem Kolben 5 zuge­ wandt sind. Mit seinem Außendurchmesser ist der Dichtungs­ körper 35 in die entsprechende Bohrung der Stirnwand 22 eingepaßt. Dabei wird die äußere Lippe 36 elastisch um das Spreizmaß von etwa 0,6 mm nach innen verformt und belastet die innere Lippe 37 radial nach innen, die ihrerseits auf­ grund des Untermaßes gegenüber dem äußeren Wellenabschnitt nach außen verformt wird.

Die Doppellippen-Ringdichtung 34 ist also sowohl gegenüber Unterdruck in den Zylinderkammern als auch gegenüber dem hohen Überdruck äußerst wirksam und verhindert jegliche Leckage. Dem Abrieb der inneren Dichtlippe 37 wird aus­ reichend begegnet, indem mindestens der von dieser Dicht­ lippe 37 berührte Bereich des Wellenabschnittes, vorzugs­ weise aber der gesamte innerhalb der Stirnwand 22 liegende Wellenabschnittsbereich feinstbearbeitet wird und zwar mit einer maximalen Rauhigkeit von 0,4 µm.

Claims (8)

1. Abseilgerät mit einem liegend angeordneten zylinder­ förmigen geschlossenen und eine Ölfüllung enthalten­ den Gehäuse, einer in dessen Stirnwänden drehbar ge­ lagerten Welle, an deren, aus dem Gehäuse beidseitig herausgeführten Enden je eine Seiltrommel befestigt ist, wobei die Seile so aufgewickelt sind, daß sich beim Abwickeln einer Seiltrommel das Seil der anderen Seiltrommel aufwickelt und mit einem im Gehäuse axial verschiebbaren Kolben, der mit einem Außengewinde der Welle in Schraubeingriff steht und seinerseits mittels im Gehäuse vorgesehener Drehverhinderungsmittel gegen Drehung gesichert ist, wobei der Kolben im als Hydrau­ likzylinder ausgebildeten Gehäuse zwei Zylinderkammern voneinander trennt, die durch einen Drosselkanal zum Durchtritt von Öl aus einer Zylinderkammer in die andere miteinander kommunizieren und wobei zwischen der Welle und den von ihr durchsetzten Bohrungen der Stirnwände Dichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens eine der Gehäusekammern eine Entlüftungs­ leitung (10; 17) angeschlossen ist, die an der Außen­ seite des Gehäuses (9) oder eines gehäusefesten Bauteils (28) mündet und an der Mündungsstelle nach vollständiger Entlüftung der Gehäusekammern mittels einer Absperr­ schraube (12; 19) abgesperrt ist, daß die Dichtungen je aus einer Lippenringdichtung (34) bestehen, daß die Lippenringdichtung (34) einen im Querschnitt et­ wa rechteckigen, in die Bohrung der Stirnwand (21; 22) eng eingepaßten und mit der Welle (4) einen Laufspalt bildenden Dichtungskörper (35) sowie an dessen einem Ende mindestens eine elastisch an die Welle (4) ange­ preßte Dichtlippe (37) aufweist, die im Urzustand auf einen gegenüber dem Innendurchmesser des Dichtungskör­ pers (35) kleineren Durchmesser endet.

2. Abseilgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung (10; 17) bei in Arbeitsposi­ tion befindlichem Abseilgerät auf höchstem Niveau der Zylinderkammer mündet und ansteigend durch den Gehäuse­ mantel hindurchführt.

3. Abseilgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Gehäusemantels ein Hohlkörper (28) befestigt ist, der bodenseitig mit der Entlüftungsleitung (10; 17) abdichtend verbunden ist und der am radial außen liegenden Ende eine Gewindebohrung aufweist, in die die Absperrschraube (12; 19) eingeschraubt ist.

4. Abseilgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (28) das Gehäuse eines Servo- Hydraulikzylinders (11; 18) bildet.

5. Abseilgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (35) zwei Dichtlippen (36, 37) aufweist, die im Urzustand ge­ spreizt sind und deren äußere Dichtlippe (36) auf einem gegenüber dem Außendurchmesser des Dichtungs­ körpers (35) größeren Durchmesser endet.

6. Abseilgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Enden der Dicht­ lippen (36, 37) im Urzustand im Bereich von 30% bis etwa 50% größer ist als im Einbauzustand.

7. Abseilgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (4) im Anlagebereich der Dichtlippen (37) der Ringdichtungen (34) eine maximale Rauhigkeit von etwa 0,4 µm aufweist.

8. Abseilgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (34) aus Polyurethan besteht.