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Automatisch arbeitende Windevorrichtung Die Erfindung bezieht sich
auf automatisch arbeitende Windevorrichtungen, die aus wenigstens einer Differentialwinde
mit Trommelkörpern verschiedenen Durchmessers sowie aus :einem Seil bestehen, das
in einer freien Schlinge eine Unterflasche mit wenigstens einer Seilscheibe trägt,
wobei ein Ende des Seiles auf einen Trommelkörper aufgewickelt und gleichzeitig
dessen anderes Ende entweder von demselben oder von einem anderen Trommelkörper
abgewickelt wird und der Unterschied zwischen dem Aufwicklungsdurchmesser und dem
Abwicklungsdurchmesser variiert. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind
die Seiltrommeln derart ausgebildet, daß bei deren Drehung in einer Richtung ein
Heben, bei Drehung in entgegengesetzter Richtung ein Senken der Last erfolgt.
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Diesem Bekannten gegenüber werden nach der Erfindung die Trommeldurchmesser
so gewählt, daß sowohl ein Hochheben und/oder ein Senken als auch eine seitliche
Bewegung der Last nacheinander in fortlaufender Bewegung ohne Richtungsänderung
der Triebkraft erfolgt.
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Die so ausgebildete Windevorrichtung zeichnet sich durch vielseitige
Verwendbarkeit aus und kann mit denkbar einfachen Mitteln angetrieben werden, da
während des Betriebes keine Richtungsänderung der Triebkraft erforderlich ist.
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Die neue Windevorrichtung eignet sich insbesondere als Hebe- und Transportvorrichtung.
Dabei
werden die Trommeldurchmesser- so gewählt; daß zunächst ein
Hochheben, danach eine seitliche Bewegung und schließlich ein Senken der Last eintritt.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i . eine einfache Ausführungsform einer Trommel gemäß
der Erfindung, Fig. 2 bis 4 verschiedene Trommelkombinationen, Fig. 5 bis ri verschiedene
Ausführungsformen von Steuervorrichtungen, die in Verbindung mit der Erfindung verwendet
werden (Fig. io ist ein Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 7, Fig: ii ein Schnitt
nach der Linie XI-XI@in Fig. 7, Fig.-8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig.
9) ; Fig. 12, bis 13 zeigen Einzelheiten, die in Verbindung mit der Erfindung für
besondere Zwecke verwendet werden.
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In Fig. i bezeichnet i eine Seiltrommel, deren Durchmesser nach den
Enden hin größer wird, 2 ist ein um die Trommel aufgewickeltes Seil, dessen Enden
6 und 7 an derselben befestigt sind. In der freien Schlinge des Seiles ist eine
Unterflasche 3 aufgehängt. Die Trommel i ist drehbar um die feste Welle 8 gelagert,
welche in den Haltern 9, io befestigt ist, und wird mittels des mit der Trommel
fest verbundenen Zahnrades@4 gedreht. Die Antriebsvorrichtung ist in der Zeichnung
nicht gezeigt und kann von beliebiger Art sein, wobei angenommen wird, daß ein mit
einem Motor verbundenes Antriebsrad mit dem Zahnrad 4 zusammenarbeitet.
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Wenn nun die Trommel i in der einen oder anderen Drehrichtung rotiert,
bewegt sich die Unterflasche 3 nebst eventueller Last unter dem mittleren zylindrischen
Körper der Trommel i waagerecht. Sobald aber die Seilwicklungen durch die Umdrehung
der Trommel so weit gelangt sind, daß ein freies Ende der Seilschlinge eines der
dickeren Enden oder einen der dickeren Körper der Trommel i erreicht hat, beginnt
die Unterflasche 3 sich zu senken, da nunmehr der Abwicklungsdurchmesser größer
als der Aufwicklungsdurchmesser geworden ist. Demzufolge beschreibt die Last die
durch die punktierte Linie 5 angegebene Bahn.
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Fig. 2 zeigt ein System mit zwei Seiltrommeln ii und 12, wobei das
eine Ende des Seiles .2 an der Trommel iz und das andere Ende an der Trommel 12
befestigt -ist. Die Trommeln sind durch die Zahnräder 13 und 14 miteinander gekuppelt
und drehen sich demzufolge in entgegengesetzten Richtungen. Das System als eine
Einheit kann z. B. über ein nicht dargestelltes Triebrad angetrieben werden, das
mit einem der Räder 13, 14 im Eingriff steht. Diese Anordnung mit zwei Trommeln
gibt noch mehr Möglichkeiten zum beliebigen Variieren der Lastbahn, die in der Abbildung
durch die Linie 5 angezeigt ist. Um die größtmögliche Bewegungsgeschwindigkeit bei
der waagerechten Bewegung der Last im Verhältnis zu den senkrechten Bewegungen zu
erhalten, ist die Steigung der Seilwicklungen in der Mitte der Trommeln größer als
an ihren Enden.
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Fig. 3 zeigt eine Anordnung, die sich von den vorherbeschriebenen
dadurch unterscheidet, daß mehrere Trommeln nach dem bereits beschriebenen Prinzip
zu einer Trommelkombination zusammengestellt sind, die durch eine einzige Kraftquelle
angetrieben wird. Die Anordnung besteht aus den vier Seiltrommeln 31 bis 34. Die
Trommeln 31 und 32- sind auf ein und derselben Achse angebracht und bestehen zweckmäßig
aus einem Stück. Die Grenze zwischen den beiden Trommeln ist durch die punktierte
Linie 35 markiert. Dasselbe gilt für die Trommeln 33 und 34. Die Trommeln und somit
auch ihre Bewegungen sind durch die Zahnräder 36 und 37 miteinander gekuppelt. Eine
nicht gezeigte Antriebsquelle bewirkt mittels eines mit einem der Räder 36 und 37
im Eingriff stehenden.Triebrades die erforderliche Bewegung des Systems. Das von
der Trommel 32 und 33 sich erstreckende Seil 38
ist über die lose Seilwelle
40 und das Seil 42 mit dem Lasthaken 44 ,verbunden. Letzterer ist außerdenn über
das Seil-39, die Seilrolle 41 und das Seil 43 indirekt mit den Trommeln 3 i und
34 verbunden. Die Seile 42 und 43 laufen über zwei feste Seilrollen 47 und 48 sowie
über zwei Seilrollen der Laufkatze 45, die auf dem fest gespannten Seil 46 läuft.
Letzteres kann durch einen Balken; eine Schiene od. dgl. ersetzt werden.
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Durch geeignete Ausbildung der vier Seiltrommeln 31 bis 34 können
bei unverändertem Drehsinn der Antriebsquelle an dem Lasthaken 45 folgende Bewegungen
erhalten werden: Aus einer Ausgangslage nach Fig. 3 des Lasthakens möglichst weit
links unten wird die Last zunächst senkrecht aufwärts gehoben, indem die Rollen
40 und 41 mit gleicher. Geschwindigkeit gegen die Trommeln gezogen werden, bis der
Lasthaken die Laufkatze 45 erreicht hat. Dann wird die Rolle 41 wieder ausgewunden,
während die Rolle 4o andauernd mit derselben Geschwindigkeit eingewunden wird, mit
welcher die Rolle 41 ausgewunden wird. In der Zwischenzeit läuft die- Laufkatze
nach rechts, und der Lasthaken 45 erhält eine waagerechte Bewegung; bis die Endlage
dieser Bewegung erreicht ist. Schließlich wird eine senkrechte Abwärtsbewegung eingeleitet,
indem die beiden Rollen 40 und 41 mit gleicher Geschwindigkeit ausgewunden werden.
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Eine Anordnung ähnlich der in Fig. 3 gezeigten erhält man auch, wenn
man das fest gespannte Seil 46 sowie die Laufkatze 45 mit Zubehör fehlen läßt und
die Last .somit in allen Lagen lediglich in_ den Seilen 42 und 43 hängt. Diese Vereinfachung
verursacht jedoch eine Komplikation in'bezug auf die Ausführung der Seiltrommeln
31 bis 34, die in geometrischer Hinsicht im Hinblick auf die Tatsache ausgeführt
werden müssen, daß die Bewegungen der Scheiben 4o und 41 nunmehr nicht gleichförmig
im Verhältnis zueinander sind, was wieder darauf beruht, daß die Last nicht mehr
bis an die Nähe der festen Scheiben 47 und 48 hochgehoben werden kann, sondern bedeutend
niedriger gehalten werden muß.
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Fig. 4 zeigt beispielsweise eine Trommelkombination, bei welcher die
Trommeln der. Reihe nach zur Ausführung von Arbeitsvorgängen in einem Arbeitsprozeß
dienen. Im vorliegenden ' Falle erfolgt
zunächst ein Hochheben
der Schaufel 53, dann eine waagerechte Bewegung derselben über eine längere Strecke
und schließlich ihre Senkung und Entleerung. Die Antriebsquelle bildet der Motor
6o, der über Zahnräder die Seiltrommeln 1, 54 und 57 treibt. Die Vorrichtung ist
am Wagen 50 montiert, der auf dem Seil 51 laufen kann. Das Hochheben
und Senken der Last bewirken die Seiltrommel i, das Seil 2 und die lose Seilrolle
3; da aber die Trommel im Verhältnis zu der ganzen Transportstrecke kurz ist, erfolgt
die waagerechte Transportbewegung zum wesentlichen Teil durch die Seiltrommel 57,
das Seil 58 und die Seilrolle 59, die den Wagen nach links (vgl. Zeichnung) ziehen,
sobald die Last auf eine bestimmte Höhe gehoben ist. Diese waagerechte Transportbewegung
hört wieder auf, wenn die Last auf eine passende Abladungshöhe gesenkt ist. Jetzt
arbeiten die Seiltrommel 5q., das Seil 56 und die Seilrolle 55 in der Weise, daß
die Schaufel gekippt wird und ihren Inhalt entleert. Während des ganzen Arbeitsganges
läuft der Antriebsmotor mit gleichbleibender Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit.
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Als Einzelheit ist in Fig. q. auch eine Trommel gezeigt, die mit der
in Fig. i dargestellten Trommel im wesentlichen übereinstimmt nur mit dem Unterschied,
daß ihr Durchmesser an ihren Enden kleiner ist als in ihrer Mitte. Um dieselbe Bewegung
einer vom Lasthaken getragenen Last wie in Fig. i zu erhalten, muß das Sei12 endlos
und nicht an der Trommel 2 befestigt sein, sondern wird nur um dieselbe gewickelt,
wie dies aus der Abbildung hervorgeht.
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Bei den bisher beschriebenen Vorrichtungen sind die Bewegungen der
Last gänzlich an eine gewisse Bahn gebunden. Nachstehend sollen aber Regulierungsvorrichtungen
beschrieben werden, die eine Führung der Last in alternativen Bahnen ermöglichen.
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Fig. 5 zeigt die Anordnung, die sich vor allem dadurch von der vorhergehenden
Anordnung unterscheidet, daß die Seiltrommel 7ö einen veränderlichen Durchmesser
besitzt, auch wenn die Seilwicklungen mit konstanter Steigung aufgelegt werden.
Dies ist dadurch erzielt, daß auf der Trommel teleskopisch verschiebbare Trommeln
71 und 72 angeordnet sind. Die Einstellung dieser Teleskoptrommeln 71 und 72 kann
entweder vor Bewegungsanfang oder während der Bewegung, jedoch ehe die Seilwicklungen
die zu verschiebende Trommel erreicht haben, stattfinden. Die Trommeln 71 und 72
können ebenso wie die Trommel 73 mit Rillen versehen werden, falls dies als vorteilhaft
erscheint. Die Trommel 73 kann auch zylindrisch sein.
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Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung ermöglicht eine Regulierung der
Geschwindigkeit des Seiles 95 auch bei gleichbleibender Geschwindigkeit des Motors.
Das Seil 95 erstreckt sich bis zur Rolle 3, über welche das Sei12 läuft. Das Sei12
erstreckt sich von der konischen Trommel 97, die mit einer Nut für das Seil versehen
ist, bis zu der konischen, mit der Trommel 97 gekuppelten Trommel
96. An der Außenfläche der Trommel 96 sind Vorsprünge rot vorgesehen, die
das Rutschen der Seilwicklungen längs der Trommelfläche verhindern. 99 bezeichnet
eine Führungsvorrichtung, mittels welcher das Seil 2 beim Aufwickeln auf die Trommel
96 gesteuert wird, so daß es nach Belieben gewickelt werden kann. Die Bewegung der
Führungsvorrichtung 99 wird von der Schraube ioo bewirkt, die ihre Drehbewegung
von dem Reguliermotor ioi erhält. Die Geschwindigkeit des letzteren ist beliebig
variabel.
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Die Trommeln 96 und 97 werden über das Zahnrad 98 von einem nicht
gezeigten Motor getrieben. Die Anordnung arbeitet wie folgt: Es wird angenommen,
d@aß in einem gewissen Augenblick bei der Trommel 96 ein Aufwickeln und gleichzeitig
bei der Trommel 97 ein Abwickeln stattfindet. Wenn nun durch eine Regulierung
der Geschwindigkeit des Reguliermotors ioi der Seilführer 99 das Seil in solcher
Weise auflegt, daß der Aufwicklungsdurchmesser größer wird als der Abwicklungsdurchmesser,
d. h. falls im großen und ganzen die Wicklungen auf die Trommel 96 größere Steigung
erhalten als auf die Trommel 97, werden die Seilrolle 3 und das Seil 95 gegen die
Anordnung herangezogen. Im entgegengesetzten Falle werden die Rolle 3 und das Seil
95 hinausgelassen. Nicht allein die Bewegungsrichtung, sondern auch die Geschwindigkeiten
können in dieser Weise geändert werden.
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Falls jetzt die ganze Anordnung gemäß Fig. 6 als eine Einheit in einer
Trommelkombination verwendet wird, bedeutet dies, daß die Auf- und Abwicklungsgeschwindigkeit
der Seile der verschiedenen Einheiten veränderlich ist, wodurch die von ihnen regulierten
Arbeitsbewegungen abgewandelt werden.
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Wenn aber in einem gewissen Augenblick ein Abwickeln von der Trommel
96 stattfindet, können die Geschwindigkeiten nicht in vorstehend beschriebener Weise
modifiziert werden. Um eine solche Regulierung beim Abwickeln sowie beim Aufwickeln
zu ermöglichen, muß die Seiltrommel 97 in Fig. 6 dieselbe Ausführung wie die Trommel
96 haben.
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Fig. 7 zeigt schematische Ausführungseinzelheiten einer Trommel 12o,
bei welcher das Seil 2 am Anfang einer Bewegung selbsttätig in vier verschiedene
Nuten 121 bis 124 der Trommelwelle gelenkt werden kann. Da diese Nuten eine verschiedene
Tiefe aufweisen und außerdem auf verschiedenen Teilen der Trommel verlegt sind,
kann der Aufwicklungsdurchmesser für das Seil auf vier verschiedene Arten variiert
werden. Durch eine Kombination mehrerer solcher Trommeln mit je einer Anzahl von
Nuten erhält man eine große Menge solcher Variationen.
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Fig. 8 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch die Trommel 120 mit
den Nuten 123 und 12q..
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Fig. 9 zeigt in größerem Maßstabe einen Ausschnitt der Seiltrommel
120 mit dem verschiebbaren Befestigungspunkt 125 für das Seil 2, welcher durch eine
seitliche Verschiebung im Langloch 126, das die Trommelfläche durchschneidet,
| so eingestellt werden kann, daß es beim Anfang |
| der Trommelbewegung wahlweise in einer der |
| Nuten 121 bis 124 aufgewickelt wird. |
| Fig. io zeigt einen Querschnitt durch das Loch |
| i26 mit dem Halter 127, der das Ende des Seiles 2 |
| umschließt. |
| Fig. zi ist ein Längsschnitt durch das Loch 126 |
| mit dem Seil 2, dem Halter 127 und der Befesti- |
| gungsschraube i28. |
| Die in Fig. 7 bis i i gezeigten Einzelheiten er- |
| möglichen eine Modifikation der Lastbahn, so. daß |
| noch mehrere wahlweise Bahnen erhalten werden. |
| Im allgemeinen sind die in den Zeichnungen dar- |
| gestellten Trommeln nicht mit Nuten versehen, da |
| es von Fall zu Fall entschieden werden muß, ob |
| Nuten verwendet werden sollen oder- nicht. Beide |
| Ausführungen sind möglich. - |
| Falls Trommeln ohne Nuten verwendet werden, |
| können die Seilwicklungen mit Hilfe eines Seil- |
| führers bekannter Ausführung auf die Trommeln |
| gelegt werden. In diesem Falle kann es aber vor- |
| kommen, daß die Wicklungen gleiten, besonders |
| wenn das Seil auf einen konischen Trommelkörper |
| einer Trommel in der Richtung gegen den dünneren |
| Teil des Kegels aufgewickelt wird. Um ein solches |
| Gleiten zu verhindern; können folgende Maßnahmen |
| getroffen werden: i. Die Trommel kann mit einem |
| reibungssteigernden Belag versehen werden; 2. die |
| Seilwicklungen können derart aufgelegt werden, |
| daß sie sich gegeneinander abstützen; 3. die Vor- |
| richtung kann derart angeordnet werden, daß das |
| Seil immer in der Richtung gegen den sieh steigern- |
| den Durchmesser aufgewickelt wird. |
| Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführungsform der |
| Erfindung, bei welcher ein Träger oder Sitz mit |
| einer Hebevorrichtung kombiniert ist, und zwar |
| vorzugsweise mit einer Hebevorrichtung nach der |
| Erfindung. Diese kombinierte Vorrichtung dient |
| dem Zweck, das Hochheben und Transportieren |
| von vollständig oder teilweise gelähmter Personen, |
| oder von Personen, deren Beine lahm sind, zu er- |
| leichtern. Dieser Träger umfaßt einen Sitz oder |
| andere Organe zum Tragen einer Person, sowie |
| Seilrollen. Letztere sind derart angeordnet, daß das |
| Hebeseil, in welchem der Träger aufgehängt- ist, |
| während des Hebens und Transportierens über die |
| Scheiben laufen kann. |
| Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht,und Fig. 13 eine |
| Seitenansicht dos Trägers. |
| Außer den Seilrollen und ihrem Halterahmen |
| umfaßt der Träger zwei waagerechte Stangen 131 |
| und 132, die in ihrer Mitte durch die Stange 133 |
| miteinander verbunden sind. .Über die beiden |
| Enden der Stange 131 ist ein Gurt 134 gesteckt, der |
| als Stütze für den Rücken der zu hebenden Person |
| unmittelbar unterhalb der Arme dienen soll. Die |
| Gurte 135 und 136 sind über die Stange 132 ge- |
| steckt, und zwar je einer zu beiden Seiten der |
| Stange 133, um die Oberschenkel zu tragen. Wenn |
| es der Zustand der zu hebenden Person erforder- |
| lich macht, können weitere Gurte vorgesehen wer- |
| den, z. B.- um den Kopf oder den unteren Teil des |
| Rückens zu stützen. An der Stange 131 sind ferner |
| Stangen befestigt, die als Halterahmen für die Seil- |
| rollen 137 und 138 dienen und zu diesem Zweck |
| mit Achszapfen 140 und 141 versehen sind, um |
| welche die Rolle, rotieren können. In den letzteren |
| sind Nuten zur Aufnahme des Seiles 2 vorgesehen. |
| Die Rolle 137 ist außerdem mit einer Kurbel i5o |
| versehen, mit welcher die Vorrichtung betätigt |
| wird, gegebenenfalls von der betreffenden Person |
| selbst, wenn sie dazu imstande ist. Die Kurbel i5o |
| kann abnehmbar sein, so daß sie, wenn gewünscht, |
| auch für die andere Rolle 138 vorwendet werden |
| kann. Die Stangen 131 und 133 sind im Punkt i42 |
| gelenkig miteinander verbunden, was das Hoch- |
| heben der Person in sitzender oder liegender Stel- |
| lung erleichtert. Von der Stange 133 erstreckt sich |
| die Stange 143 nach unten, die ihrerseits die ge- |
| lenkig daran befestigten Platten 144 trägt. Die |
| Platten dienen dem Zweck, die Unterschenkel der |
| Person zu stützen. |
| Wenn jetzt dieser Träger mit der in Fig. i ge- |
| zeigten Trommel zusammenarbeitet, kann die |
| Trommel mittels der Kurbel 150 gedreht werden. |
| Demzufolge wird der Träger mit der Person erst |
| hochgehoben, dann. findet in einer gewissen Höhe |
| selbsttätig ein Seitentransport statt, z. B. gegen ein |
| Bett od. dgl. Schließlich wird der Träger mit der |
| Person wieder selbsttätig ins Bett hinabgelassen, |
| wobei die Kurbel während des ganzen Vorganges |
| in ein und derselben Richtung gedreht wird. Beim |
| Drehen der Kurbel in der entgegengesetzten Rich- |
| tung wiederholt sich der ganze Vorgang in um- |
| gekehrter Reihenfolge. |
| Die Kurbel 15o kann durch einen Elektromotor |
| ersetzt werden. Dieser Motor wird angelassen, in- |
| dem man eine Kontaktschnur in der einen oder |
| anderen Richtung zieht. Der Sitz selbst kann auch |
| aus festen Platten anstatt aus Gurten bestehen. |
| Falls man die Vorrichtung verschiebbar längs |
| eines Balkens unter der Decke montiert, kann sie |
| den Bedarf eines ganzen Krankenhausraumes |
| decken. |