DE69024500T2

DE69024500T2 - Winde

Info

Publication number: DE69024500T2
Application number: DE69024500T
Authority: DE
Inventors: Paul Christopher Cowes Isle Of White Po31 7Jn Chambers
Original assignee: Lewmar Marine Ltd
Current assignee: Lewmar Marine Ltd
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2010-10-26
Also published as: NZ248220A; GB9208640D0; DK0497826T3; WO1991006502A1; GB8924177D0; AU645997B2; JPH05505379A; DE69024500D1; US5398637A; EP0497826B1; GB2253199A; ES2084040T3; EP0497826A1; GB2253199B; AU6614890A; CA2071903A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Winde bzw. ein Hebezeug, wie sie bzw. es z.B. auf einer Meeresyacht oder einem anderen Schiff zum Einsatz kommt.
Die erfindungsgemäße Winde ist das Ergebnis der Bemühungen, eine verbesserte Windenkonstruktion bereitzustellen. Die Vorteile der unten erklärten spezifischen Ausführungsform sind am Ende ihrer Beschreibung angeführt.
In der folgenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Kabel" alle Arten von Tauen, Leitungen und Seilen, die durch eine Winde eingeholt werden können. Der Begriff "Ratsche" bezieht sich auf jeden Einweg-Antriebsmechanismus, ob er nun nur eine Sperrklinke oder üblichererweise mehrere Sperrklinken enthält oder ein klinkenloser Antrieb wie z.B. ein Ein-Richtungs-Rollager ist.
US-A-3682442 zeigt eine Winde, die eine Mittelstützstruktur, die innen an ihrem Basisendabschnitt hohl ist, und epizyklisch übersetzte Antriebszüge oberhalb des freien Endes dieser Stützstruktur umfaßt.
GB-A-1058999 zeigt eine Winde mit einigen Elementen übersetzter Antriebszüge, die auf einer oberen Platte der Winde montiert und gemeinsam mit dieser Platte beweglich sind.
US-A-2363093 offenbart eine weitere Winde mit epizyklischen Untersetzungszügen an ihrem freien Ende.
Ausgehend von US-A-3682442 ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die übersetzten Antriebszüge in einem Getriebegehäuse untergebracht sind, das lösbar am Poller befestigt ist, und daß das Ausgangsantriebs-Element der Antriebszüge vom Getriebegehäuse in verschiedenen Verhältnissen durch die Antriebszüge vom Eingangsantriebs-Element je nach Dreh richtung desselben angetrieben wird.
Der Poller besteht üblicherweise aus Metall. Er kann ausgebildet sein, an einer Struktur, z.B. einem Schiffsrumpf, befestigt zu werden. Alternativ dazu kann der Poller einstückig mit einer Rumpfstruktur, geeigneterweise dem Rumpfdeck, ausgebildet sein, wobei er in diesem Fall aus dem Rumpfstruktur-Material, geeigneterweise faserverstärktem Kunststoff, bestehen kann. Wenn der Pollerabschnitt der Struktur ausreichend präzise konstruiert ist, können die Trommellager direkt darauflaufen. Alternativ dazu kann er eine getrennt aufgebrachte Buchse aufweisen, auf der die Lager laufen.
Während die Trommel ständig und antreibend durch die Ausgangsantriebs-Verbindung mit dem Ausgangsantriebs-Element des Getriebegehäuses verbunden ist - wobei die Ratsche innerhalb des Getriebegehäuses den Freilauf der Winde ermöglicht -, ist die Antriebsverbindung vorzugsweise eine Ratschen-Verbindung. Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Trommel besteht darin, daß sie ein abnehmbares Trommelelement aufweist, das z.B. durch Justierschrauben an einem Nabenelement befestigt ist, das die Ratschen-Verbindung trägt. Es ist daran gedacht, daß die Eingangsantriebs-Verbindung zentral vom Nabenelement zum händischen Betrieb der Winde durch einen dort verbundenen Griff angeordnet werden kann; alternativ dazu kann die Eingangsantriebs- Verbindung in einer Position wie z.B. innerhalb des Pollers zum Antrieb durch einen Fernantrieb, z.B. einen elektrischen oder hydraulischen Motor oder wiederum ein händisch betriebenes Gestell, angeordnet sein. Bei Verwendung eines Motors kann sie geeigneterweise innerhalb des Pollers untergebracht sein.
Eine Klauenkupplung kann zum selektiven und direkten Antrieb der Trommel (im Gegensatz zum Antrieb durch das Getriebe) zur anfänglichen Aufnahme schlaffer Kabelteile vorgesehen sein.
Das Getriebe kann ein herkömmliches Stirnradgetriebe oder jeder andere Geschwindigkeitsverringerungs-Mechanismus sein. Der Anmelder bevorzugt jedoch die Verwendung eines epizyklischen Getriebes. In einer einfachen Form kann das Getriebe einen einzelnen epizyklischen Getriebezug umfassen, der entweder einen direkten Antrieb oder einen einzelnen Geschwindigkeitsverringerungs-Antrieb vorsieht, wobei der epizyklische Zug folgendes umfaßt:
einen Zahnring, der das Ausgangsantriebs-Element des Getriebes darstellt und angeordnet ist, den Antrieb zur Windentrommel über die Einweg-Antriebsverbindung zu übertragen,
ein oder mehrere Planetenräder, einen Träger dafür und eine Träger-Einweg- Antriebsverbindung zum Poller, wobei der Träger angeordnet ist, in bezug auf den Poller stationär gehalten zu werden, wenn das Getriebe einen Antrieb verringerter Geschwindigkeit überträgt, und
ein Sonnenrad, das direkt mit dem Eingangsantriebs-Element zur Übertragung des Antriebs zum oder zu den Planetenrädern verbunden ist, wenn das Getriebe den Antrieb verringerter Geschwindigkeit überträgt,
eine Eingangs-Einweg-Antriebsverbindung vom Eingangsantriebs-Element entweder direkt zur Windentrommel oder zum Träger oder zum Zahnring zur Übertragung des direkten Antriebs vom Eingangsantriebs-Element. Eine weitere Einweg- Antriebsverbindung kann zwischen dem Zahnring des Getriebes und dem Poller bzw. zwischen der Windentrommel und dem Poller zur Aufnahme der Dauerkabellast vorgesehen sein.
Der direkte Antrieb vom Eingangsantriebs-Element zur Trommel kann durch eine Klauenkupplung erfolgen, die geeigneterweise zentral vom Trommel-Nabenelement angeordnet ist, worin die Winde über einen Hebel, der mit dem Antriebselement an der Spitze der Winde in Eingriff steht, zum händischen Betrieb ausgebildet ist.
Das Getriebe kann zwei epizyklische Getriebezüge umfassen, die entweder einen Untersetzungsantrieb höherer Geschwindigkeit oder einen Untersetzungsantrieb niedrigerer Geschwindigkeit vorsehen, wobei jeder epizyklische Zahnradzug einen Zahnring, eines oder mehrere Planetenräder und ein Sonnenrad umfaßt und die epizyklischen Züge axial angrenzend zueinander angeordnet sind, wobei sich die zwei jeweiligen Sonnen räder auf einem gemeinsamen Eingangs-Antriebselement befinden, die zwei jeweiligen Zahnringe koaxial sind und sich die zwei jeweiligen Gruppen von Planetenrädern auf einem gemeinsamen Träger befinden, wobei die Winde folgendes umfaßt:
eine Einweg-Antriebsverbindung zwischen einem der Zahnringe und einem drallfrei fixierten Element des Getriebes zum Halten des einen Zahnrings gegen Ablaufdrehung, wobei dieser eine Zahnring das Ausgangs-Antriebselement mit der Einweg- Antriebsverbindung zur Windentrommel darstellt,
eine weitere Einweg-Antriebsverbindung zwischen dem Träger und einem drallfrei fixierten Element des Getriebes, um es dem Träger zu ermöglichen, sich in der gleichen Richtung wie der eine Zahnring im niedrigeren der zwei Untersetzungsantriebe zu drehen,
eine weitere Einweg-Antriebsverbindung zwischen dem einen und dem anderen Sonnenrad, wodurch das Laufen eines Sonnenrads über das andere im höheren der zwei Untersetzungsantriebe und die Antriebsverbindung der zwei Sonnenräder für den niedrigeren der zwei Untersetzungsantriebe ermöglicht wird, wenn die Eingangs- Antriebswelle, auf der die Sonnenräder montiert sind, von ihrer höheren Untersetzungsrichtung umgekehrt wird.
Zur besseren Erklärung der Erfindung folgt eine Beschreibung einer spezifischen Ausführungsform und ihrer Varianten mit Hilfe von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigelegten Abbildungen, worin:
Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Winde ist;
Fig.2 eine Seitenschnittansicht der Winde von Fig.1 ist;
Fig.3 eine detailliertere Seitenansicht des Getriebegehäuses der Winde von Fig.1 ist;
Fig.4 eine Draufsicht nur eines oberen epizyklischen Getriebezugs des Getriebegehäuses ist;
Fig.5 eine ähnliche Ansicht des unteren epizyklischen Getriebezugs ist;
Fig.6 Ansichten der Seite und entgegengesetzter Enden einer Eingangs-Antriebswelle sind;
Fig.7 ähnliche Ansichten eines unteren Sonnenelements sind;
Fig.8 eine ähnliche Ansicht wie Fig.3 ist, die Mod ifizierungen des Getriebegehäuses von
Fig.3 für eine Variante sehr niedriger Geschwindigkeit darstellt; und
Fig.9 eine ähnliche Ansicht wie Fig.2 ist, die eine Variante der Winde von Fig.2 mit einem einstückig mit einem Schiffsdeck ausgebildeten Poller darstellt.

Die bevorzugte Ausführungsform

Die in den Abbildungen dargestellte Winde 1 besitzt eine Trommel 2, die aus einem oberen Nabenelement 3 und einem unteren Trommelement 4 besteht. Im Inneren des Trommelelements 4 befindet sich ein fixer Poller. Rollelement-Achslager 6 zwischen dem Trommelelement 4 und dem Poller ermöglichen es dem ersteren, sich um den zweiteren zu drehen. Axiallager 7 am unteren Rand des Trommelelements 4, die auf einen Rand 8 des Pollers einwirken, stützen das Gewicht der Trommel und jeglichen Abwärtsschub darauf ab. Einem Aufwärtsschub wird durch das Gewicht der Trommel begegnet. Der Poller trägt an seinem oberen Ende ein epizyklisches Getriebe 10 mit einem ringförmigen Ausgangs-Antriebselement 11. Die Außenfläche des Antriebselements 11 ist mit Ratschenzähnen 12 geschnitten. Das Nabenelement 3 trägt sechs um den Umfang beabstandete Sperrklinken 13 auf einem Innenrand. Die Klinken 13 sind unverlierbar am Trommelelement 4 befestigt, das durch Justierschrauben 15 am Nabenelement befestigt ist; die Klinken 13 sind zum Eingriff mit den Ratschenzähnen 12 nach innen federvorbelastet. Somit kann sich die Trommel 2 ungehindert im Uhrzeigersinn drehen, wobei die Klinken 13 über die Zähne 12 laufen. Man beachte, daß keine weiteren Teile, insbesondere des Getriebegehäuses, an dieser Bewegung beteiligt sind und nur ein geringes Drehmoment erforderlich ist. Dies führt zu einem raschen händischen Einziehen des anfänglich schlaffen Kabels.
Günstigerweise bestehen das Nabenelement 3, das Trommelelement 4 und der Poller 5 aus gegossener Leichtlegierung. Die Bestandteile des Getriebes bestehen mit Ausnahme der Acetal-Lagerkugeln alle aus rostfreiem Stahl.
An seinem oberen distalen Ende besitzt der Poller einen nach innen gerichteten Flansch 21, der eine Mittelöffnung 22 umgibt. Ein unteres ringförmiges Element 23 des Getriebes ist durch justierschrauben 24 mit dem Flansch 21 verbunden, wobei ein Kugelrückhalte-Ring 25 dazwischen angeordnet ist. Rückgehaltene Lagerkugeln 26 stützen das ringförmige Ausgangs-Antriebselement 11 und positionieren es zur Drehung. Ein kreisrunder Träger 27 mit einem Kugelrückhalte-Ring 28 und Lagerkugeln 29 ist in ahnlicher Weise drehbar innerhalb des unteren ringförmigen Elements 23 montiert. Eine Eingangs-Antriebswelle 9 wird innerhalb einer Mittelöffnung des Trägers 27 über eine horizontal gespaltene Laufspur 30, die mit einem unteren Gewindefortsatz 31 der Welle 9 mittels Gewinde verbunden ist, und Lagerkugeln 32 getragen. Es ist aus den Abbildungen ersichtlich, daß die Lagerkugeln 26, 29, 32 in jeweiligen Laufspurrillen in den Elementen 11, 23, 27 laufen. Planetwellen 34 sind durch Bolzen 33 befestigt, die durch den Träger 27 verlaufen. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Wellen 34 angeordnet, obwohl nur zwei davon über Lagerkugeln 35 Planeträder 36, 37 tragen. Eine obere Trägerplatte 38 verbindet die oberen Enden der Wellen 34 über obere Bolzen 39.
Das ringförmige Ausgangs-Antriebselement 11 ist auf dem Innenumfang eines oberen einstückigen Rings 40 mit Zahnradzähnen 41 geschnitten, die "einen" Ring des Getriebes darstellen. Ebenso ist der Innenumfang eines oberen Teils 42 des fixen unteren ringförmigen Elements 23 mit Zahnradzähnen 43 geschnitten, die den "anderen" Ring des Getriebes darstellen. Wie bereits oben beschrieben ist das ringförmige äußere Element 11 auf seinem Außenumfang mit äußeren Ratschenzähnen 12 geschnitten. Ein unterer Teil 44 des äußeren ringförmigen Elements 11 ist innen mit weiteren Ratschenzähnen 45 geschnitten. Der entgegengesetzte Abschnitt des unteren ringförmigen Elements 23, d.h. der Außenumfang seines oberen Teils 42, ist mit sechs im gleichen Winkel beabstandeten Klinkengehäusen 46 für Sperrklinken 47 geschnitten, die normalerweise durch nicht dargestellte Federn nach außen in den Eingriff mit den Ratschenzähnen 45 gedrückt werden. Normalerweise kann sich daher die Trommel im Uhrzeigersinn über das ringförmige Ausgangs-Antriebselement 11 drehen, das sich wiederum im Uhrzeigersinn über das innere, niedrigere, fixe ringförmige Element 23 drehen kann; keiner der beiden Teile kann sich gegen den Uhrzeigersinn drehen, sodaß das eingeholte Kabel nicht aus der Trommel schießen kann, solange es gespannt gehalten wird.
Ein unterer Fortsatz 1 6 des unteren Ringelements 23 ist innen mit Ratschenzähnen 1 7 gegenüber dem Träger 27 geschnitten. Dieser ist mit sechs Sperrklinkenausnehmungen 18 für Sperrklinken 19 geschnitten, die zum Eingriff mit Ratschenzähnen 17 federvorgespannt sind. Die Richtung der Zähne 1 7 und der Klinken 19 ist solcherart, daß sich der Träger im Getriebegehäuse im, jedoch nicht gegen den Uhrzeigersinn bewegen kann.
Die oberen Planetenräder 36 besitzen Zahnradzähne 48, die mit den oberen Zahnradzähnen 41 des Rings in Eingriff stehen und das "eine" Planetenrad des Getriebes darstellen. Die unteren Planetenräder 37 besitzen Zahnradzähne 49, die mit den unteren Zahnradzähnen 43 des Rings in Eingriff stehen und das "andere" Planetenrad des Getriebes darstellen.
An ihrem oberen Ende ist die Welle 9 mit doppelquadratischen inneren Keilwellennuten 50 zur Aufnahme eines Vierkant-Zapfens 51 eines Antriebshebels in Form eines Windengriffs 52 ausgenommen. Außen ist die Antriebswelle an 53 zum Eingriff mit der Direktantrieb-Klauenkupplungs-Manschette mit Keilwel lennuten ausgenommen. Auf mittlerer Höhe besitzt die Eingangswelle geschnittene Zahnradzähne 55, die das "eine" Sonnenrad des Getriebes darstellen und mit dem einen Planetenrad 48 in Eingriff stehen. Unterhalb der Zahnradzähne 55 besitzt die Welle 9 einen ebenen Achsabschnitt 56 und Ratschenzähne 57 oberhalb ihres unteren Gewindefortsatzes 31. Ein unteres Sonnenrad-Element 58 wird durch die Eingangswelle 9 auf ihrem Achsabschnitt 56 getragen. Es besitzt einen einstückigen oberen Abschnitt, auf dem Zahnradzähne 59 geschnitten sind, die das "andere" Sonnenrad des Getriebes in Eingriff mit dem anderen Planetenrad 49 darstellen. Innerhalb eines unteren Abschnitts des Elements 58 trägt es drei Sperrklinken 60, die zum Eingriff mit den Ratschenzähnen 57 nach innen vorgespannt sind. Die Klinken und die Zähne sind so angeordnet, daß die Eingangswelle in bezug auf das andere untere Sonnenrad 59, das nicht durch die Welle 9 angetrieben wird, gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.
Die obere Trägerplatte 38 trägt in ihrem Zentrum mittels Gewinde eine äußere gespaltene Laufspur 61 für Lagerkugeln 62, die eine innere Laufspur 63 positionieren, die auf die Eingangs-Antriebswelle 9 gepreßt ist und diese an ihrer Keilwellennut 53 positionieren. Im Zentrum des Nabenelements 3 der Trommel ist ein Stahleinsatz 64 mit Gewinde vorgesehen, der nach innen gerichtete Klauenzähne 65 und innere schraubenförmige Nuten 66 aufweist. Die Direktantriebs-Manschette 54 ist mit einer Keilwellennut-Verbindung mit dem oberen Ende der Eingangswelle 9 aneinandergefügt und radial innerhalb des Einsatzes 64 aufgenommen. Sie besitzt Stifte 68, die in die Nuten 66 und Klauenzähne 69 eingreifbar sind, die in die Klauenzähne des Einsatzes 64 eingreifbar sind.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der Winde. Man beachte, daß der obere und untere epizyklische Zug als der "eine" und der "andere" bezeichnet wird, wobei die einzelnen Zahnradelemente durch ihre Zahnradzahn-Bezugsnummern gekennzeichnet sind.

Direktantrieb

Die Direktantriebs-Manschette 67 wird die Eingangswelle 9 hinuntergedrückt. Die radial nach außen federvorgespannten Stifte 68 werden dabei durch die Wirkung der Abwärtsbewegung der Antriebsmanschette 67 nach innen gedrückt, wodurch die Stifte zwingend aus den schraubenförmigen Nuten 66 herausbewegt werden. Die Manschetten-Klauenzähne 69 greifen in die Trommeleinsatz-Klauenzähne 65 ein, wodurch die Stifte 68 in den schraubenförmigen Nuten 66 positioniert werden. Das Drehen der Eingangswelle im Uhrzeigersinn mittels des Griffes 52 dreht die Trommel im Uhrzeigersinn. Die Trommelkunken 13 laufen auf den Ratschenzähnen 12 auf dem ringförmigen Antriebselement 11 (das im Direktantriebs-Modus nicht antreibt). Das Getriebe läuft in der Art der unten beschriebenen niedrigen Übersetzung leer. Der Direktantrieb wird durch Umkehr des Griffes 52 aus dem Eingriff gebracht, wobei das Hochheben der Manschette durch die in den schraubenförmigen Nuten 66 laufenden Stifte 68 bis zu einem Punkt bewirkt wird, wo sie sich in eine kontinuierliche ringförmige Nut bewegen und so die Manschette 67 außer Eingriff halten. Somit werden die Klauenzähne 65, 69 aus dem Eingriff gelöst.

Mittlere Übersetzung

Das kontinuierliche umgekehrte Drehen des Griffes 52 gegen den Uhrzeigersinn dreht die Eingangswelle und ihr eines Sonnenrad 55. Das eine Planetrad 48 wird gedreht und dreht den einen Ring 41. Die gegen den Uhrzeigersinn erfolgende Reaktion der im Uhrzeigersinn gedrehten Trommel drückt den Träger 27 gegen den Uhrzeigersinn, um durch seine Sperrklinken 19 stationär gehalten zu werden, die in die Ratschenzähne 1 7 des unteren ringförmigen Elements eingreifen. Die Trommel wird daher im Untersetzungsverhältnis des einen Rings 41 zum einen Sonnenrad 55 im Uhrzeigersinn gedreht. Das eine Planetenrad 48 dient lediglich als ein leerlaufender, jedoch übertragender Antrieb. Ein typisches Beispiel des Untersetzungsverhältn isses wird unten angeführt.

Niedrige Übersetzung

Eine weitere Umkehr des Griffes 52 zum Drehen im Uhrzeigersinn sorgt für eine automatische Änderung der Übersetzung zum niedrigen Übersetzungsverhältnis. Anfänglich wird die Trommel auf ihren Klinken 13 gehalten, während das Getriebe seinen Modus ändert. Wenn der eine Ring 41 nun stationär ist, wird der Träger 27 langsamer als die Griffgeschwindigkeit durch das eine Planetenrad 48 im Uhrzeigersinn angetrieben. Das andere Sonnenrad 59 dreht sich langsamer als das eine Sonnenrad im Uhrzeigersinn, wobei es mehr Zähne aufweist und der andere Ring weniger Zähne aufweist als die korrespondierenden Elemente im einen Zug. Dieses Darüberlaufen des einen Sonnenrads 55 wird beendet, wenn die Eingangselement-Ratschenzähne 57 durch die Klinken 59 des unteren Sonnenradelements in Eingriff genommen werden. Die zwei Sonnenräder drehen sich nun gemeinsam, und der Träger 27 wird nach wie vor langsamer als der Griff angetrieben. Der eine Ring 41 und das Ausgangs- Antriebselement 11 werden nun durch das eine Planetenrad bei einer Differentialgeschwindigkeit angetrieben, die durch die kombinierte Bewegung des Trägers 27 und die Drehung des einen Planetenrads 48 im Träger bestimmt wird.

Sehr niedrige Übersetzungsvariante

Die obige Ausführungsform kann - wie aus Fig.8 ersichtlich - modifiziert werden, um bei sehr niedriger Übersetzung betrieben zu werden. Jedes untere andere Planetenrad 37 ist als Innennabe 101 und als äußerer Zahnradring 102 vorgesehen. Diese Teile sind durch axial verlaufende Keilwellennuten 103 aneinandergefügt, wodurch jeder äußere Zahnradring 102 zum oberen einen Planetenrad 36, das darüber montiert ist, bewegt werden kann. Der erstere 102 besitzt nach oben gerichtete Vorderflächen-Zähne 104, das zweitere nach unten gerichtete Vorderflächen-Zähne 105. Diese Zähne 104, 105 stehen beim Aufwärtsbewegen der Zahnradringe 102 im gegenseitigen Eingriff, wodurch die Planetenräder aneinandergekuppelt werden. Die Zahnradringe 102 weisen an ihren unteren Flächen nach außen gerichtete Umfangsnuten 106 auf, in die nicht dargestellte Finger eingreifen, die zwischen jeweiligen am Umfang benachbarten Planetenrädern angeordnet sind. Die Finger sind zur axialen Bewegung der Zahnradringe 102 durch einen nicht dargestellten Mechanismus beweglich am Träger befestigt. Wie aus Fig.8 ersichtlich, sind der Träger 27 und das untere Sonnenelement 58 modifiziert, um die Nuten 106 aufzunehmen. Es ist auch ein Mittel zum Zurückziehen der Trägerklinken 22 vorgesehen, geeigneterweise in Form von Stangen 107, die in die distalen Enden der Klinken eingreifen und durch den nicht dargestellten Mechanismus zum Bewegen der Zahnradringe 102 betrieben werden. Ein analoges Mittel (nicht dargestellt) kann zum Zurückziehen der zwischen den Ringen befindlichen Klinken 47 vorgesehen sein.
Wenn die Planetenräder aneinandergekuppelt und die Sperrklinken zurückgezogen werden, ermöglicht eine weitere Umkehr des Griffes, daß das eine Sonnenrad 55 den Träger 27 gegen den Uhrzeigersinn antreibt, wobei der eine Ring durch sein Planetenrad angetrieben wird, das an das andere Planetenrad gekuppelt ist und daher in einem sehr niedrigen Verhältnis angetrieben wird, da das andere Planetenrad um den fixen anderen Ring rollt. Die sehr niedrige Übersetzung dieses Zahnrads läßt sich anhand folgender Tatsache feststellen: falls die Zahnräder der zwei Züge eine gleiche Anzahl an Zähnen hätten, wäre die resultierende Bewegung des einen Rings null. Dies ist ein harmonisches Verhältnis. Wenn hingegen der Antrieb angeordnet ist, über das andere Sonnenrad zu erfolgen, erhält man ein unterschiedliches Verhältnis.
Wenn bei einer sehr niedrigen Übersetzung die zwischen den Ringen befindlichen Klinken 47 zurückgezogen werden, kann man das Schießenlassen eines gespannten Kabels durch die Windentrommel ermöglichen, indem es dem Windengriff erlaubt wird, sich von seiner Antriebsrichtung sehr niedriger Übersetzung nach hinten zu bewegen, ohne völlig das Drehmoment zu lösen, das in der Antriebsrichtung angelegt wird, um der Kabelspannung zu widerstehen.
Die Verhältnisse der Untersetzungsmodi sind wie folgt, wobei die Gleichungsausdrücke die folgenden Bedeutungen besitzen:
Anzahl der Zähne des einen Sonnenrads S55
Anzahl der Zähne des anderen Sonnenrads S59
Anzahl der Zähne des einen Planetenrads P48
Anzahl der Zähne des anderen Planetenrads P49
Anzahl der Zähne des einen Rings A41
Anzahl der Zähne des anderen Rings A43
Mittleres Übersetzungsverhältnis = S55 / A41
Niedriges Übersetzungshältnis ((A41 S59)-(A43 S55))/A41(S59+A43)
Sehr niedriges Übersetzungsverhältnis =S55(P4 A41-A43 P48)/A41(P48 A43 + P49.S55)

Beispiel

Worin die Zahnräder die folgenden Zahnanzahlen besitzen:
S55=13 S59=17
P48=36 P49=32
A41=85 A43=81
Mittleres Übersetzungsverhältnis = -1/6,54
Niedriges Übersetzungsverhältnis = +1/21,25
Sehr niedriges Übersetzungsverhältnis = -1/111,15
Die oben beschriebene Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf:
i) niedrige Trommelträgheit
ii) Trommel ist leicht ersetzbar und von einfacher Konstruktion
iii) Getriebe ist kompakt und als Einheit ersetzbar
iv) Getriebelasten sind in epizyklischen Zügen inhärent niedrig.

Einstückige Poller-Variante

Während Fig.2 Befestigungslöcher 80 am Bodenrand 8 des Pollers zur Befestigung der Winde an einer Rumpfstruktur, z.B. einem Deck, zeigt, stellt Fig.9 den Poller 205 als einstückigen Teil des Rumpfdecks 200 dar. Das Getriebe ist durch Justierschrauben 224 direkt am Poller 205 fixiert. Der Poller besitzt eine Buchse 205' aus rostfreiem Stahl, auf der die Achsiager 206 laufen, während die Schublager 207 direkt auf dem Deck 200 laufen. Wenn der Poller aus einem ausreichend harten und genau geformten faserverstärkten Kunststoffmaterial beteht, kann man auf die Buchse 205' verzichten, und die Achslager 206 können direkt auf diesem Material laufen.
Die Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen Ausführungsform und Varianten beschränkt. Beispielsweise kann die Einwegverbindung des Sonnenrads ein Paar zueinander vorgespannter Scheiben mit komplementären, sägezahnförmigen Stirnflächen-Zähnen sein. Die Zähne stehen an ihren steilen oder aufrechten Stirnflächen zum Antrieb in der einen Richtung antreibend im Eingriff und drehen sich ungehindert in der anderen Richtung, wobei ihre in einem flachen Winkel positionierten Stirnflächen übereinander verlaufen.

Claims

1. Winde bzw. Hebezeug (1), umfassend:

einen Poller (5) mit einem Basisende (8) und einem freien Ende;

eine Windentrommel (4), die drehbar auf dem Poller montiert ist;

Achslager (6), die zwischen der Windentrommel und dem Poller in einem Lastbereich der Windentrommel zur Übertragung von Kabellasten direkt von der Windentrommel (4) zum Poller (5) angeordnet sind;

ein drehbares Eingangs-Antriebselement bzw. -glied (9) und eine Vielzahl an Antriebszügen, die am distalen Ende des Pollers montiert sind, wobei die Antriebszüge durch den Eingangsantrieb betreibbar sind;

eine Ausgangs-Antriebsverbi ndung (1 3) von einem Ausgangs-Antriebselement bzw. -glied (11) der Antriebszüge zur Windentrommel am freien Ende des Pollers; und

eine Eingangs-Antriebsverbindung zum Eingangs-Antriebselement

dadurch gekennzeichnet, daß:

sich die übersetzten Antriebszüge in einem Getriebe(gehäuse) (10) befinden, das lösbar am Poller (5) befestigt ist, und das Ausgangs-Antriebselement bzw. -glied (11) der Antriebszüge vom Getriebe(gehäuse) (10) in unterschiedlichen Verhältnissen durch die Antriebszüge vom Eingangs-Antriebselement bzw. -glied (9) gemäß der Drehrichtung des letzteren angetrieben wird.

2. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 1, worin der Poller eine zylindrische Wand mit einem nach außen gekehrten Rand am Basisende (8) und einen nach innen gekehrten Flansch (21) am freien Ende besitzt, wobei das Getriebe (10) lösbar am nach innen gekehrten Flansch (21) befestigt (24) ist.

3. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 1 oder 2, worin die Lager (6) in einem Bereich des Pollers zwischen dem Basisende und dem freien Ende des Pollers wirken.

4. Winde bzw. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Poller ausgebildet ist, an seinem Basisende an einer Struktur bzw. einem Bauwerk befestigt zu werden.

5. Winde bzw. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Poller an seinem Basisende einstückig mit einer Schiffskörper- bzw. Rumpfstruktur ausgebildet ist.

6. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 5, worin der Poller (5) aus faserverstärktem Kunststoff besteht und eine Metallbuchse enthält, auf der die Achslager der Windentrommel laufen.

7. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 4, worin der Poller (5) aus Metall besteht.

8. Winde bzw. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Windentrommel ein Nabenelement (3) und ein Trommelelement (4) enthält, das getrennt am Nabenelement befestigt ist, wobei das trennbare Trommelelement den Lastbereich der Windentrommel aufweist und die Achslager (6) zwischen ihm und dem Poller (5) angeordnet sind.

9. Winde bzw. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Eingangs-Antriebsverbindung (50) zentral an der Spitze der Winde (3) zum händischen Betrieb der Winde durch einen Griff (51, 52) vorgesehen ist, wenn eine Verbindung besteht.

10. Winde bzw. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Eingangs- Antriebsverbindung im Inneren des Pollers (5) vorgesehen ist.

11. Winde bzw. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Ausgangs-Antriebsverbindung eine Einweg-Antriebsverbindung vom Ausgangs- Antriebselement (1) des Getriebes zur Windentrommel (3, 4) ist.

12. Winde bzw. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen direkten Antriebsmechanismus (65, 67, 69) zwischen dem Eingangs-Antriebselement und der Trommel zum Vorsehen eines direkten Antriebs neben den übersetzten Antriebszügen enthält.

13. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 12, worin das Eingangs-Antriebselement im Zentrum der Windentrommel am dem Basisende des Pollers gegenüberliegenden Ende der Winde angeordnet ist und der direkte Antriebsmechanismus durch eine Klauenkupplung (65, 69) gebildet wird, die durch Hinunterdrücken in Eingriff bringbar ist, um das Eingangs-Antriebselement mit der Windentrommel zu verbinden, und mit einem schraubenförmigen Mittel (66) versehen ist, sodaß die Umkehr des Eingangs- Antriebselements die Klauenkupplung aus dem Eingriff löst.

14. Winde bzw. Hebezeug nach Anspruch 1, worin das Getriebe zwei epizyklische Getriebezüge umfaßt, die entweder einen Untersetzungsantrieb höherer Geschwindigkeit oder einen Übersetzungsantrieb niedrigerer Geschwindigkeit bieten, wobei jeder epizyklische Getriebezug einen Zahnring (40, 42), ein oder mehrere Planetenräder (48) und ein Sonnenrad (55, 59) umfaßt und die epizyklischen Züge axial benachbart zueinander angeordnet sind, wobei sich die zwei jeweiligen Sonnenräder (55, 59) auf einem gemeinsamen Eingangs-Antriebselement befinden, die zwei jeweiligen Zahnringe koaxial sind und die zwei jeweiligen Gruppen von Planetenrädern auf einem gemeinsamen Träger (27) angeordnet sind, wobei. die Winde folgendes umfaßt:

eine Einweg-Antriebsverbindung zwischen einem der Zahnringe und einem drallfrei fixierten Element des Getriebes zum Halten des einen Zahnrings gegen Ablaufdrehung, wobei dieser eine Zahnring das Ausgangs-Antriebselement mit der Einweg- Antriebsverbindung zur Windentrommel darstellt,

eine weitere Einweg-Antriebsverbindung zwischen dem Träger und einem drallfrei fixierten Element des Getriebes, um es dem Träger zu ermöglichen, sich in derselben Richtung wie der eine Zahnring im niedrigeren der zwei Untersetzungsantriebe zu drehen,

eine weitere Einweg-Antriebsverbindung zwischen dem einen und dem anderen Sonnenrad, wodurch ein Sonnenrad über das andere im höheren der zwei Untersetzungsantriebe laufen kann und die Antriebsverbindung der zwei Sonnenräder für den niedrigeren der zwei Untersetzungsantriebe ermöglicht wird, wenn die Eingangs-Antriebswelle, auf der die Sonnenräder montiert sind, von ihrer höheren Untersetzungsrichtung umgekehrt wird.