DE441876C - Spilltrommellastwindwerk - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Patente 404 363 und 413 465 bildet ein Lastwind werk, bei welchem es sich um das Heben und Senken schwerer Lasten bei gleichzeitig großer Hublänge handelt. Ein Hauptanwenduingsgebiet hierfür bildet das Befördern von ganzen Schiffen aus der Höhenlage ■ eines Kanals- auf die wesentlich von dieser Höhenanlage nach unten oder oben abweichende Höhe eines anderen Kanalteiles. Es sind dabei Höhenunterschiede von z.B. 100m zu überwinden und Nutzlasten bis z. B. 1000 t Gewicht auf und ab zu befördern. Infolge der großen Lasten kommen mehrsträngige Unterflaschen zur Verwendung, und in Verbindung mit dem großen Hubweg ergeben sich sehr große Längen für das Lastseil, das durch die· Windwerkstrommeln auf- und abgewickelt werden muß.

Diese Umstände führten zunächst zur Verwendung eines sogenannten Spilltrommellastwindwerkes, bei welchem. nicht das ganze Hublastseil auf die Trommel auf- und abgewickelt wird, sondern das Seil über die Spilltrommel oder die Spilltrommeln nur mit einer beschränkten und während des. ganzen Bewegungsvorganges, gleichbleibenden Anzahl von Windungen läuft und auf der einen Seite auf- und auf der anderen Seite abgeführt wird. Das geschieht, um die überaus großen Abmessungen zu vermeiden, die die Trommeln gewöhnlicher Windwerke sowohl in Richtung ihrer Achse wie in Richtung des Durchmessers erhalten würden, und welche nachteilig auf die Durchbildung der ganzen Maschinenanlage der Windwerkseinrichtung wirken würden.

Der beim Beben der Last von der oder von den Spilltrommeln ablaufende Teil des ; Windenseils ist an sich spannungslos und steht nur dann unter Spannung, wenn man solche darin künstlich erzeugt. Dieser unbelastet ablaufende Teil des Windenseüs muß untergebracht werden, und das muß in del Höhe der Plattform des Windwerks, selbst erfolgen, weil dieses selbst mit der bis dicht daran gehobenen Last und allen zugehörigen Teilen auf einer Hochbahn von der einen Haltung bis zu der entfernt davon liegenden anderen Haltung verfahren werden soll, wobei die Hochbahn durchweg oder streckenweise in solcher Nähe' über dem Gelände hinstreicht, wie es. die gehobene Last zuläßt. Deshalb werden Seiltrommeln (Speichertrommeln) großen Durchmessers vorgesehen, auf welche die freiwerdende Länge des Windenseils beim Heben der Last aufgewickelt und von denen sie beim Senken der Last abgewickelt wird. Die Seiltrommeln bedürfen eines Antriebes, der ihnen für jede Seillage eine ! Umfangsgeschwindigkeit geben muß, die mit j der Umfangsgeschwindigkeit der Spilltrom- ! mein, d.h. mit der "Bewegungsgeschwindig- ^: keit des von diesen ablaufenden Seiles, mög- : liehst vollständig übereinstimmt.

■ Die Einrichtung nach der Erfindung stellt einerseits die gleichen Umfangsgeschwindig- ! keiten bei den Spilltrommeln und den Seilspeichertrommeln her, und zwar, indem ein Getriebe zwischen den Hauptantrieb des Lasthebewind werks (Sp ill trommeln) und die Speichertrommeln eingeschaltet wird, das die Bewegungen des Hauptwindwerks. und die der Speiehertrommeln in Abhängigkeit voneinander bringt. Ergeben sich Verschiedenheiten der Umfangsgeschwindigkeiten aus bestimmten Gründen, so- werden sie durch die Eigenart des Zwischengetriebes ausgeglichen und unschädlich gemacht, und es wird dafür gesorgt, daß das Seil zwischen Spilltrommel und Speichertrommel niemals spannungslos durchhängt. Der Gegenstand der Erfindung gewährleistet auch, daß eine übermäßige, nicht gewöllte und störende Spannung an dieser Stelle im Seil nicht auftreten kann. Die Einrichtung stellt vielmehr eine vorher bestimmte und gleichmäßige Spannung in dem von den Spilltrommeln ab- und auf die Speichertrom-

mein auflaufenden Seilteil, sowohl während des Hebens der Last wie auch während des Senkens der Last her.

Ohne die Einführung dieser Seilspannung in dem Seilstück zwischen Spilltrommel und Seiltrommel würde das Seil mit Nullspan'-nung von der ersteren ab- und darauf auf^ laufen. Die Seilreibung würde dann an der Stelle, wo das Seil von der Spilltrommel

ίο ab- und der Speichertrommel zuläuft, gleich Null sein. In solchem Falle wäre entweder ein größerer Spilltrommeldurchmesser oder eine größere Anzahl von Umschlingungen auf der Spilltrommel nötig, um die für das Auf- und Abbewegen der Last erforderliche Reibung zwischen Seil und Spilltrommel zu erzeugen, als in dem Falle, wo das nach den Speichertrommeln hin gerichtete Seilende dauernd unter einer bestimmten Zugkraft steht, wie sie bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Anlage weist ein Spilltrommelwindwerk c, c^l, C² und die zugehörigen Speichertrommeln e, e^l auf. Die Last ist mit zwei ! Seilflaschen am Windwerk aufgehängt, die : der Einfachheit wegen nur als einfache Fla- 1 sehen mit einer losen Rolle gezeichnet sind. !

α ist die auf und ab zu bewegende Last, I b und b¹ sind die Windenseile, c und c¹ sind ' die die Last tragenden Trommeln, über welche ; das Windenseil sich auf- und abwickelt, c'^? ist ' die Ergänzungsspilltrommel, die mit den beiden erstgenannten das Spillwindwerk bildet.

Ein gemeinschaftlicher Motor treibt alle

drei Spillwindwerkstrommeln gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit und in gleicher Umlaufsrichtung an. Die Seile b und b^l laufen

4« beim Heben der Last in Richtung der Pfeile ' (Abb. ι und 2) von den Spilltrommeln ab ! und auf die Speichertrommeln e und e^l auf.

Im gezeichneten Beispiel ist für jedes der ; beiden Windwerksseile b und b¹ eine besondere Speichertrommel vorgesehen. Sie sind auf einem gemeinschaftlichen Wagen / mit den : Rädern/¹ untergebracht, der auf den Trä- : gern g des Kranwagens, in Richtung der , Speichertrommelachse, die parallel ist zu den \ Achsen der Spilltrommeln, um ein beschränktes Maß selbsttätig hin und her gefahren wer- . den kann, womit die Speichertrommeln der j zunehmenden Auf- oder Abwicklung des Sei- ' les s« folgen, daß das Seil dauernd senkrecht ■ zu den Trommelachsen auf- oder abläuft. Senkrecht zu der Achsrichtung ist der Wagen/ mit den Speichertrommeln e, e^l unverschieblich, so daß die Entfernung zwischen dem Wagen und dem Lastwindwerk dauernd dieselbe bleibt.

Der Antrieb zum Auf- und Abwickeln der Seile auf die oder von den Speichertrommeln erfolgt, wie schon oben erwähnt, nicht durch einen besonderen motorischen Antrieb, sondern vom Hauptantriebe des Hubwerks aus, also in Abhängigkeit von diesem durch ein Zwischengetriebe. Dieses besteht aus einem Vorgelege, das ein Schneckengetriebe g² und die Wellen g¹ und g'^ä enthält. Auf beiden j Enden der Schneckenradwelle g" sind die Getriebetrommeln Ii und A¹ aufgekeilt. Diesen gegenüberliegend sind die Gegentrom- ; mein It¹ und A³ von gleichem Durchmesser, wie ihn die ersteren haben, auf der Welle g⁴ angebracht, von welcher die Bewegung der Speichertrommeln abgeleitet wird: im Ausführungsbeispiel geschieht das durch ein einfaches Seil- oder Kettengetriebe mit den Scheiben / und i¹ und dem darüber geschlun- ' genen Zugorgan, z. B. einer Kette k, k¹. Die beiden Getriebetrommeln //. und A¹ des Zwischengetriebes für die Speichereinrichtung sind durch ein Kraftübertragungsmittel, z. B. ein Seil / und P, mit den gegenüberliegenden , Getriebetrommeln h- und A³ verbunden, die ! den Speichertrommeln e und e¹ zugehörig sind.

: Auf jeder der Trommeln eines zusammen- ! arbeitenden Trommelpaares A, A². und Ii¹, A³ des Zwischengetriebes ist ein Ende des sie ! verbindenden Triebseiles, befestigt. Beim Be- ' ginn eines Hubes sind die zu den Speichertrommeln gehörenden Antriebstrommeln A² und Ii'' voll bewickelt, und zwar in üblicher Weise, d. h. das Seil ist auf den Trommelzylinder schraubenförmig aufgewickelt. Die Getriebetrommeln h und Ii^!, auf denen das andere Ende des Seiles, befestigt ist, sind unbewickelt oder nur mit einigen Windungen belegt. Arbeitet das Lastwindwerk, so werden die Trommeln Il uind A¹, die nach der Seite des Lastwindwerks hin liegen, durch dieses in dem Sinne gedreht, daß die Seile t. P auf diese Trommeln aufgewickelt werden, indem sie die gleichen SeiUängen von den gegenüberliegenden Trommeln A², A³ abziehen. Diese werden also in Umdrehung versetzt und übertragen diese Bewegung auf die Speichertrommeln, die die ablaufenden SeiUängen der Hubwerksseile b, b¹ aufwickeln.

Erfolgt die Senkung der Last, so bewegen sich alle Trommeln im umgekehrten Sinne, die Lastwindwerksseile werden durch das Lastwindwerk von den Speichertrommeln zu ersterem herangezogen und von letzteren abgewickelt. Die Antriebswelle /, P des Zwischengetriebes werden auf die Getriebetrommeln A-, If· auf- und von den Getriebetrom'-meln A, A¹ abgewickelt.

So wie geschildert, spielt sich der Vorgang des. Aufspeicherns des von den Spilltrommeln freiwerdenden Seils und umgekehrt die

Freigabe -der aufgespeicherten Seillängen ab, wenn auf den Sp eicher trommeln nur eine Seillage vorhanden oder die Aufspeicherung des Seils in einer Seillage ausreichend ist. Das ganze Zwischengetriebe zwischen Lastwindwerksantrieb und den Spdehertrommeln ist also so abgestimmt, daß bei den verschiedenen im Gesamtgetriebe vorhandenen Trommeln Umfangsgeschwindigkeiten entstehen, die ίο ein gleichförmiges Auf- und Abwickeln sowohl der Windwerksseile wie der Antriebsseile im Zwischengetriebe ergeben.

Bei dieser Zwangläufigkeit der Getriebe und der Triebwerksteile muß jedoch die geringste unbeabsichtigte Störung, z. B. ein Übereinanderlegen zweier Seilwindungen o. dgl., auch Störungen in dem Getriebe für die Speichertrommeln verursachen. Es könnten unbeabsichtigte Spannungen in den S.eilen verursacht werden, die wieder Längungen in den Seilen oder ein Durchhängen an nicht gewünschter Stelle zur Folge haben würden. Es könnten auch sogar Seilbrüche entstehen.

Andererseits, ist aber eine gewisse Spannung in dem zwischen Speichertrommel und Spilltrommel laufenden Teil des Windenseils, wie schon erwähnt, erwünscht und nötig. Schließlich würde bei völliger Zwangläufigkeit und Starrheit des Zwischengetriebes ein Übergang von einer Seülage auf den Speichertrommeha zu einer zweiten oder dritten mit größeren Durchmessern und umgekehrt nicht ohne Störungen oder Zerstörungen erfolgen J können, weil dann die Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den Speichertromrneln und Spilltrommeln nicht mehr übereinstimmen. Im Interesse der Kleinhaltung der Abmessungen der Speichertromrneln und zur Verminderung der Gewichte ist aber die Benutzung mehrerer Seillagen auf den Speichertrommel·!! bei den großen Längen der Windenseile meistens notwendig.

Um allen diesen Umständen Rechnung zu tragen und die aus den angedeuteten Mög-Hchikeiten entstehenden unzulässigen Folgen auszuschalten, muß den Triebwerksteilen des Zwischengetriebes eine gewisse Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit erteilt warden, derart, daß der den einen, z. B. dem Hauptwindenantrieb zunächst gelegene Betriebeteil dem anderen an den Speichertrommeln anschließenden Teil der Kraftübertragung voreilen oder gegen ihn zurückbleiben kann, ohne daß die Kraftübertragung durch, das Kraf !übertragungsmittel hindurch unterbrochen würde. Im Ausführungsbeispiel muß zwischen der Windetrommel h und der Wendetrommel/z² (wie auch zwischen h¹ und h³) das erwähnte Voreilen oder Zurückbleiben ermöglicht werden. Das Kraftübertragungsniit- , tel zwischen, den zusammenarbeitenden Getriiebatrommeln ist das Zugseil^, P-. Diesem ist eine größere freie Länge gegeben, wie die Entfernung der beiden Windetrommeln voneinander es erfordern würde. Es wird durch ein in eine senkrecht geführte lose Rolle eingehängtes Gewicht gespannt gehalten, wobei der Zweckmäßigkeit wegen dem Seil an dieser Stelle eine Schlingenform gegeben ist, derart, daß es über je zwei in einem Tüarungsg.eirüst gelagerte Rollen m, m¹ geführt ist und in der nach unten gerichteten Schlinge .die lose Rolle n, n¹ mit dem Gewicht trägt. Dienkt man sich die ganze Wind-Werksanlage und somit auch das Zwischengetriebe in Ruhe, so erzeugt dieses eingehängte Gewicht nicht nur in dem Triebseil I, I¹ des Zwischengetriebes eine bestimmte Spannung, sondern durch sie wird ein Zug ausgeübt, der die Windenseile b, b¹ von- den Hauptwindwerksttrommeln abwickeln möchte. Damit .entsteht im Seilstück zwischen Speichertrommel und Windwerkstrommel eine von der Größe der Gewichtsbelasitung im Triebseil des Zwischengetriebes abhängige Zugspannung. Sie bleibt auch, wenn das Gesamtgetriebe in Bewegung ist, sowohl während des Senkens wie während des Hebens der Last, und infolgedessen steht der von den Windwerkstrommehi ab- und auf die Speichiertrommeln auflaufende oder auch umgekehrt bewegte Seilstrang stets unter der gewünschten, vorher bestimmten und gleichbleibenden Spannung. Neben dieser Wirkung, die das in das Kraftübertragungsseil I, I¹ eingehängte Gewicht n, n¹ hat; ist aber besonders wesentlich, daß die in ihm im Ausfüh;-rungsbeispAel in Form .einer Schlinge vorhandene Überschußlänge, die infolge von möglichen Störungen oder infolge des Übergangs von einer Seillage auf die andere eintretenden Umfangsgeschwindigkeitsverschiedenheiten auszugleichien bestimmt und befähigt ist. Wenn, wie oben angenommen war, das ganze Zwischengetriebe zwischen Lastwindwerksantrieb und den Speichertrommeln für die innerste Lage der Seilwicklung auf den Speidhertrommeln abgestimmt ist, derart, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Spilltrommein und der Spedichertromnieln einander entsprechen, so bleibt die freie Seillänge des Kraf tübeirtragungsrnittels im Zwischengetriebe unverändert und das in die Überschußschlinge eingeschaltete Gewicht η,η¹ bleibt beim Umlauf immer in seiner ursprünglichen Lage. Wenn irgendwo Seülängungen oder Verkürzungen infolge zufälliger Vorgänge eintreten, so bewirkt das nur, daß die Übexschußlänge im Kraftübertragungsseil t, I¹ sich etwas verringen oder vergrößert und daß das das Seil spannende Gewicht ti, n¹ ein wenig nach oben

oder nach unten bewegt wird. Beim Übergang von einer Seillage zu einer darüber liegenden auf den Speicher trommeln während des Hebevorganges der Last findet gleichfalls eine Verkürzung der Ausgleichsseilschlinge und ein kleines- Aufwärtsbewegen des Gewichts statt. Ist der Übergang vollzogen, so tritt während der ganzen Bewicklung der neuen Seillage (mit größerem Durchmesser)

ίο eine fortgesetzte allmähliche Verkürzung der Ausgleichslänge im Trieb seil /, I¹ des Zwischengetriebes und ein allmähliches Steigen des Gewichts ein. Umgekehrt ist der Vorgang, wenn die Last im Hauptwindwerk gesenkt und von einer oberen Seillage zur inneren übergegangen wird. Immer wird dabei im aufzuspeichernden Seilende des. Windenseils die gleichmäßige Spannung erhalten.

Infolge der großen Unterschiede zwischen den Speichertrommeldurchmessern und den kleinen Antriebstrommeln h, h¹ (Ji-, h³) im Zwischengetriebe fallen die erwähnten Verkürzungen und Verlängerungen der Ausgleichsschlinge im Kraftübertragungsseil /, I¹ sehr klein aus, und die Schlinge selbst erhält auch nur eine verhältnismäßig kleine Länge, ebenso können die Spanngewichte n, n¹ verhältnismäßig leicht ausgeführt werden.

Das nachgiebige und ausgleichende Kraftübertragungsmittel, für das hier ein Ausführungsbeispiel geschildert ist, läßt auch andere Ausführangsformen, wie diejenigen eines Zugseils oder einer Zugkette mit einer darin enthaltenen Überschußlänge zu. Es. könnte

z. B. auch eine volle oder hohle Welle, die an den Enden vermittels Winkelräder die Kräfte und Bewegungen in die entsprechenden Teile der Anlage überleitet, der Länge nach aus zwei Teilen bestehen, und eine um sie oder in ihr gelagerte Schraubenfeder mit einer ausreichenden Anzahl von Windungen könnte die Kräfte und Bewegungen zwischen den beiden Winkelrädern übertragen. Die Feder wäre das Kraftübertragungsmittel, sie würde bei Verschiedenheiten der.Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie sie oben erwähnt sind, in ihren Windungen aufgewickelt oder zusammengedreht, ihre Drahtlänge würde auf größeren oder kleineren Raum verteilt werden und aus ihrer Gesamtlänge würde sie gewissermaßen die Ausgleichslänge hergeben, die zum Voreilen oder zum Zurückbleiben des einen oder des andern Getriebeteils nötig ist. Die Feder würde von vornherein eine bestimmte Vorspannung haben, die der Zugkraft entspricht, die sie entwickeln soll und die durch das Aufwickeln auf größeren Windungsdurchmessern oder Zusammenwickeln auf kleineren nur wenig verändert. Auf diese Weise würde auch eine annähernd gleichbleibende Spannung im Kraftübertragungsmittel des Zwischengetriebes und in dem Windenseil zwischen Speichertrommel und Spilltrommel dauernd erhalten bleiben. 6g

Dem gezeichneten Beispiel sich anlehnend, sind nach der Beschreibung zwei Antriebe entsprechend den zwei vorhandenem Speichertrommeln und Lastwindtrommeln vorgesiehen. Natürlich kann auch ein einziger Antrieb vom Lastwindwerk zu den Speichertrommeln eingeschaltet werden, die doppelte Ausführung des Antriebes ist also nicht Bedingung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spilltrommellastwindwerk mit Speichertrommel zum Aufwickeln des von der Spilltrommel ablaufenden Lastseils, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichertrommel mit ihrem Antrieb fest verbunden ist. und durch ein zwischen sie und den Lastwindwerkshauptantrieb geschaltetes nachgiebiges Zwischengetriebe vom Lastwindwerk angetrieben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraft- und Bewegungsübertraguegsimittel im Zwischengetriebe in allen Fällen in einem Spannungszustand steht und arbeitet, der für die Größe der Kraft bestimmend ist, g₀ die bei Bewegung des Getriebes in der einen wie in der anderen Richtung wirksam wird, und der dauernd einen entsprechenden Spannungszustand in, der zwischen Spillwindwerkstrommel und Speichertrommel hin und her laufenden freien Seillänge des Hauptwindenseils erzeugt und erhält.

3. Einrichtung nach Anspruch r und 2, ~ dadurch gekennzeichnet, daß als Kraft- und Bewiegungsübertragungsmittel im Zwischengetriebe ein mit seinen Enden sich um je eine vom Hauptwindwerk angetriebene und eine mit der Speicheir'-trommel in Verbindung stehende Windentrommel schlingendes und beim Arbeiten darauf sich auf- oder abwickelndes Zugmittel dient, dessen freier, zwischen den beiden Zwischengetriebetrommeln liegender, durch Gewichts- oder Federbelastung gespannter Teil unter Hebung oder Senkung des Spanngewichts verkürzt oder verlängert wird, je nachdem Verkleinerungen oder Vergrößerungen der Winkelgeschwindigkeit der Speichertrommel beim ng Arbeitsspiel auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.