JP6655047B2 - エンドレス・ケーブル・ウインチ - Google Patents

Description

本発明は、エンドレス・ケーブル・ウインチに関し、作動ケーブル、少なくとも周囲の一部に作動ケーブルが巻き付けられる駆動ケーブルプーリ、駆動ケーブルプーリを駆動する駆動部を備え、更に作動ケーブルの過負荷を認識するための過負荷検知装置を備える。

このタイプのエンドレス・ケーブル・ウインチは、荷物や人の運搬に広く利用されている。安全のために、エンドレス・ケーブル・ウインチは、エンドレス・ケーブル・ウインチを遮断する、又は危険信号の出力のために、定格負荷のある程度の超過の際に反応する過負荷検知装置を有している。

従来技術では、過負荷検知装置のために、作動ケーブルに作用する負荷は、監視されたローラの移動に基づいてバネ負荷ローラにより間接的に計測される。

この原理の不利な点は、作動ケーブルに作用する負荷は、作動ケーブルの垂れ下がったストランドの重さに影響される。結果として特に比較的高い高さにおいて、大きな量でずれる可能性がある。即ち、過負荷検知装置は、長く垂れ下がったストランドの場合に、これに基づいてより不正確になり得る。

この点に鑑みて、本発明の目的は、可能な限り単純な手段で、信頼性があり高い正確性の過負荷検知装置を許容するエンドレス・ケーブル・ウインチを提供することである。

まず最初に、回動軸で回動可能となるように取付けられたハウジングであるということと、ハウジングの回動動作を検知するためのセンサーが提供されるということで説明される型のエンドレス・ケーブル・ウインチの場合に、本発明によってこの目的は達成される。

本発明の目的はこれにより完全に達成される。

本発明によれば、ハウジングの回動動作がセンサーにより監視されるという事実は、作動ケーブルにかかる力のための、特に単純で信頼性のある負荷監視となる。つまり、負荷監視は、作動ケーブルの長く垂れ下がったストランドに影響されない。

本発明の更なる形態において、ハウジングは、第１端で回動可能に取付けられ、第２端において伸張要素でつるされている。

伸張要素は、伸張ケーブル又は同種のものであるバネ要素の形式としてもよい。

このように、センサーが反応するあるトリガー力での、特に単純で検知可能な適応は、許容される。

本発明の更なる形態において、センサーは、軌跡センサー、伸縮センサー、接触センサー、圧電センサー、磁気センサーの形式である。

これらのすべてのセンサーの型は、作動ケーブルに作用する力に対して、適度に正確で信頼性のある検知を許容する。

本発明の更なる形態において、駆動部は、センサーが反応するとき、遮断される。

これに加えて、又はこれの代りに、センサーが反応するとき、警告信号を出力することができる。

このように、過負荷の際に、機能不良は可能な限り排除され、又は少なくとも限定される。

本発明の更なる形態において、安全装置と共に、安全ケーブルが提供される。安全装置は、ハウジングに回動可能に取付けられ、少なくとも周囲の一部に安全ケーブルが巻き付けられた非駆動ケーブルプーリを有し、ブレーキを介してケーブルプーリに接続され、安全ケーブルにおける少なくとも一方向の所定の速さで固定し、ブレーキにより安全ケーブルを制動する拘束装置を更に有する。

ここで、所定の速さに達したときに、拘束装置は固定し、ブレーキにより安全ケーブルを制動する。この結果、安全装置により安全ケーブルを捕獲する期間において、例えば約２ｇというブレーキ加速度で安全ケーブルを比較的緩やかに制動する。これは、安全装置が達成する応答において、安全ケーブルに対する低い負荷という結果となる。また、このようにエンドレス・ケーブル・ウインチにより移動する人用リフト装置にいる人の物理的及び心理的ストレスを減少させる。

本発明の更なる形態において、拘束装置は、ハウジングに装着された爪と相互作用するラチェットホイールを備え、安全ケーブルの所定の速さにおいて、爪がラチェットホイールにラッチされるようになっている。

このように、拘束装置は、高い冗長性があり、単純で信頼性のある設計で提供される。

ここで、本発明の好ましい改良では、爪は、第１の爪アームと第２の爪アームとを有し、これらの間で爪はハウジングに回動可能に装着されている。ここで、爪は、第１の爪アームは、所定の速さまでラチェットホイールに沿って動くことができ、安全ケーブルの下方向の速さが所定の速さを超えるときに、第２の爪アームでラチェットホイールにラッチするように、予めラチェットホイールに対して負荷がかけられている。

このように、爪によりラチェットホイールの信頼性のある固定を確保することが可能である。固定が行われる所定の速さは、爪に予めかけられた負荷により細かく調整することができる。

本発明の更なる形態において、ラチェットホイール及びケーブルプーリは、回動の共通軸で回動可能であり、ラチェットホイールはケーブルプーリと共に摩擦ブレーキを形成している。

単純な信頼性のある構造はこのように保証される。

本発明の更なる形態において、ブレーキは円錐ブレーキの形式である。

円錐ブレーキとしてのブレーキの設計は、比較的小さな取付けサイズで、非常に効率的な制動動作を発生する。

摩擦ブレーキが、銅合金を含む第１摩擦パートナーと、鉄合金を含む第２摩擦パートナーとを備えることが更に好ましい。

ここで、ブレーキは、約４度〜１０度の円錐角を有する。

ブレーキの特に適切な構成パラメータは、このように取得することができる。

また、代りに、摩擦ライニングは、少なくとも一つの摩擦パートナー上に提供されるとすることもできる。この場合には、一般的に、約１０度〜４０度、例えば約３０度の大きさの、より大きな円錐角を使用することもできる。

本発明によれば、適用のための摩擦ブレーキの設計は、特に高いブレーキ力を許容する、特に好適な構成パラメータを生成することが分かった。

更に発明の好適な形態において、ラチェットホイールは、ケーブルプーリの内側円錐に対してバネ荷重がかけられた外側円錐を有している。

ここで、ラチェットホイールは、ケーブルプーリの内側円錐に対して、例えば板バネにより、予め負荷をかけることができ、この負荷は好ましくは調整可能である。

これらの手段は、単純で信頼性のある構成を生成する。

板バネの使用は、非常に高い圧力を与えることができるため、高い制動力を伝えることができる。

本発明の更なる形態において、少なくとも作動ケーブル又は安全ケーブルのいずれかは、駆動ケーブルプーリ又はケーブルプーリの周囲に、巻き付け角度３００度未満で、好ましくは２６０度から２８０度で、特に好ましくは２７０度で巻かれる。

従来のエンドレス・ケーブル・ウインチに場合には、巻き付け角度は通常３６０度であるが、本発明によれば、より小さな巻き付け角度はより適当であることが認められた。特に約２７０度のより小さな巻き付け角度は、迂回ローラをなしですます場合を可能とするため、空間的優位性を有する。

安全ケーブルの制動のための所定の速さは、毎分２０〜４０ｍであり、好ましくは毎分２５〜３５ｍ、好ましくは毎分約３０ｍである。

このように、欧州規格ＥＮ１８０８に定義されたトリガー速さの遵守を保証することができる。

本発明の更なる形態において、駆動ケーブルプーリ及びケーブルプーリは、共通ハウジングに取付けられる。

このように、ウインチと安全装置との両方を共通ハウジングに収め、小型化された構造とすることができる。

しかしながら、基本的に、安全装置が、拘束装置とブレーキとの分離ユニットとして構成されることも考えられる。

本発明の更なる形態において、ケーブルプーリは、ケーブルプーリに対して安全ケーブルを付勢する付勢装置を有する。

本発明の更なる形態において、駆動ケーブルプーリは、駆動ケーブルプーリに対して作動ケーブルを付勢する付勢装置を有する。

ここで、付勢装置は、例えば、バネ荷重圧力ローラとすることができる。

これらの手段は、基本的に必要ないが、安全性を更に高めることに繋がる付加的な安全手段に関するものである。

上述した発明の特徴及び以下に説明される発明の特徴は、本発明の範囲から離脱することなく、それぞれ特定された組合せだけでなく、他の組合せ又は独立に利用することができるのは自明である。

本発明の更なる特徴及び優位性は、これらの図面を参照した好ましい実施形態の以下の説明から明らかとなるであろう。
本発明によるエンドレス・ケーブル・ウインチの斜視図である。 図２は、図１のようなエンドレス・ケーブル・ウインチの正面図である。 図３は、エンドレス・ケーブル・ウインチが配置される横梁を除いた場合の、図２のようなエンドレス・ケーブル・ウインチの正面図である。 図４は、図１のようなエンドレス・ケーブル・ウインチの断面を示している。 図５は、安全装置のハウジングカバーが外された後の、図１のようなエンドレス・ケーブル・ウインチの背面図を示している。

図１は、エンドレス・ケーブル・ウインチ１０の斜視図である。エンドレス・ケーブル・ウインチ１０は、リフトかご等のそれに配置された負荷が、作動ケーブル２８上で上方向又は下方向に移動するように、上方向又は下方向に作動ケーブル２８を動かすウインチ２２を備えている。ウインチ２２は、モータとギアボックスを有する駆動部２４を備え、制御部２６を更に備えている。

ここで説明される人が運ばれる場合には、エンドレス・ケーブル・ウインチは、安全ケーブル１６がガイドされる安全装置３０も備えている。反対に、もしエンドレス・ケーブル・ウインチ１０が、単に物を運ぶために使用されるならば、安全ケーブル１６及び安全装置３０を省くことも可能である。ウインチ２２及び安全装置３０は、共通ハウジング５４に収容されている。

エンドレス・ケーブル・ウインチ１０は、ある定格負荷、例えば６００Kｇ用に設計されている。過負荷を避けるため、又は過負荷の際の事故を避けるために、エンドレス・ケーブル・ウインチは、全体として１１で示される過負荷検知装置１１を有している。過負荷検知装置１１は、作動ケーブル２８に作用する力を監視する。もし定格負荷が、例えば２５％超過しているならば、過負荷検知装置１１は、超過状態を認識する。この場合には、駆動部は即座に停止し、危険信号が出力される。

図２及び３は、正面図でエンドレス・ケーブル・ウインチ１０を示している。エンドレス・ケーブル・ウインチ１０は２つの梁２１、２３に固定される。図２では後側梁２３のみが示されているが、図３は、観察者側に向いた前側梁２１を示している。

作動ケーブル２８に作用する負荷を監視するために、ハウジング５４は、回動軸１２で回動可能となるように第１端で保持されている。反対の第２端では、ハウジング５４は、一端がハウジング凹部１７で保持され、他端が、ハウジング５４が保持される梁に固定されたバネ１４上に保持される。バネは、エンドレス・ケーブル・ウインチのハウジング５４に作用する。センサー１３はハウジング５４に固定されている。保持部１５は、,過負荷の値を正確に調整することができる調整ネジ１８を備えている。センサー１３は、例えば、バネ１４の接触形成端が接触を形成するとき、電気回路を閉じる電気接触センサーの形式とすることができる。ハウジング５４が回動軸１２で、ある回転角度で回動するときに反応するセンサー１３の様々な他の形態が考えられる。このセンサーは、例えば、歪みゲージ又は同種のものの形式の軌跡センサーとすることもできる。

センサー１３が反応するとき、ハウジング５４は、作動ケーブルに作用する力の結果としてある回転角度で回動する。バネ特性及びセンサーは、好ましくは、エンドレス・ケーブル・ウインチ１０の定格負荷の１２５％、すなわち６００ｋｇの定格負荷の場合の７５０ｋｇ、に達したときにセンサー１３が反応するように、互いに調整される。これはＥＮ１８０８標準に対応する。

センサー１３が反応すると、駆動部は自動的に停止し、警告信号、例えば視覚可能な警告信号及び音声的な警告信号が出力される。更にまた、過負荷状態は、信号線を介して更なる要素に電気的に送信されてもよい。過負荷状態は、一般的に、エンドレス・ケーブル・ウインチ１０が静止しているときに発生するため、駆動部はこの場合に動作することができない。信号出力の結果、利用者は一般に即座に過負荷を認識し、それに応じて負荷を減少させることができる。

ウインチ２２及び安全装置３０の更なる構成は、図４から読み取れる。

ウインチ２２は、作動ケーブル２８が約２７０度の巻き付け角度でガイドされる駆動ケーブルプーリ５８を有している。駆動ケーブルプーリ５８は、その上で作動ケーブル２８が動作するガイド溝５９を有している。付勢装置５６は、作動ケーブル２８をガイド溝５９に付勢又は押し込むためにも提供される。この付勢装置は、バネに結合された圧力ローラを含んでいる。作動ケーブル２８は、図１から分かるように、約２７０度の巻き付け角度の後、ウインチ２２の外側の横方向に出現する、また、迂回ローラにより下方向に迂回されてもよい。

図４は、電気モータ及びギアボックスを備える駆動部２４も示している。ギアボックス駆動部の出力シャフト７０は、シャフト型のピニオン（不図示）を介して駆動ケーブルプーリ５８を駆動する。

図４からも分かるように、駆動ケーブルプーリ５８及びケーブルプーリ６８の両方は、それぞれ２つのベアリング６０、６２、６４、６６によりウインチ２２及び安全装置３０の共通ハウジング５４に取付けられている。

安全装置３０は、拘束装置３１を備え、安全装置は、安全ケーブル１６が上でガイドされるケーブルプーリ６８に、全体として符号７１に示されるブレーキにより結合される。もし、拘束装置３１が、ある速さに達したときに安全ケーブル１６を拘束するならば、ケーブルプーリ６８はブレーキ７１を介して制動される。

拘束装置３１は、回動可能に取付けられたラチェットホイール３２を備え、ラチェットホイールは、ハウジング５４に回動可能に取付けられた爪３４と相互作用する。ラチェットホイール３２は、ケーブルプーリ６８の内側円錐７４に対して支持する外側円錐７２を有している。ラチェットホイール３２は、ラチェットホイール３２の外側円錐７２とケーブルプーリ６８の内側円錐７４との間が摩擦係合となるように、ケーブルプーリのジャーナル７３上のベアリングリング７６に対して支持されている板バネ７８によりケーブルプーリ６８に対して予め負荷がかけられている。板バネ７８の予めの負荷は、ジャーナル７３上のネジ山にネジ止めされたナット８２により調整される。バネと圧力ローラを含む付勢装置４８も、安全ケーブル１６をケーブルプーリ６８のガイド溝に押し込むために、ケーブルプーリ６８用に提供される。

図５は、安全装置３０の一部である拘束装置３１のより詳細な構成を示している。爪３４は、回転軸３６に回動可能となるように保持される。爪３４は、第１爪アーム３８と、回転軸３６から反対方向に延びる第２爪アーム４０とを有している。爪３４は、保持部４４に収容され、通常、第１爪アーム３８がラチェットホイール３２の内側歯に対してもたれるようにバネ４６により付勢されている。この位置において、ラチェットホイールは、ラチェットホイール３２に対して固定に導く爪なしの場合に、時計回り及び反時計回りにも動かすことができる。

もしラチェットホイール３２が、図５に示されるように、反時計回りに動くならば、エンドレス・ケーブル・ウインチ１０上で保持される負荷、即ちリフトかご１２は、下方向に移動する。ここで、爪３４は、ラチェットホイール３２の歯付きの内側面上の第１爪アーム３８と共に動作する。バネ４６の圧力は、今、以下のように設定される。安全ケーブル１６の下方向の速さが毎分約３０ｍに達したときに、第１爪アーム３８とラチェットホイール３２の歯付き内側面との相互作用は、爪３４をラチェットホイール３２の内側面から持ち上げ、爪が、第２爪アームの端のラッチング突起部４２でラチェットホイール３２の内側面にラッチされるような回転をもたらす。そして、ラチェットホイール３２はハウジング５４に取付けられた爪３４により固定される。拘束装置３１は、このように拘束され、爪３４に固定されるように、回動可能に取付けられたラチェットホイール３２となる。拘束装置３１の応答によりスイッチ４４は信号を送信する。

安全装置３０の機能は以下の通りである。

通常の状態において、非駆動ケーブルプーリ６８は、駆動ケーブルプーリ５８と同期して動作する。したがって安全ケーブル１６は、ケーブルプーリ６８にかけられた作動ケーブルと同じ速さで動く。

何らかの理由で、作動ケーブル２８の破損又は駆動部２４のギアボックス障害のいずれかの結果として、ウインチ２２が機能しなくなった場合、エンドレス・ケーブル・ウインチ１０に保持された負荷を下方向に落とす原因となり得る。負荷は、最初、拘束装置３１のトリガー速さに達するまで加速された速さで下方向に移動する。毎分約３０ｍにおいて、爪３４は、ラチェットホイール３２を固定させ、安全ケーブル１６が最終的に停止するまで、以前回っていたケーブルプーリ６８が円錐ブレーキ７１により制動される。

ボタン４５により、爪３４は、手動的、機械的、電気的又はその他の方法で、拘束位置に動かされてもよい。この目的のために、ボタン４５は、爪３４を回動するために一度動作される。もし安全ケーブル１６が再び上方向に移動されたならば、拘束位置は、再び自動的に解除される。

Claims (13)

1. 作動ケーブル（２８）と、
   前記作動ケーブル（２８）が少なくとも周囲の一部に巻き付けられた駆動ケーブルプーリ（５８）が中に取付けられたハウジング（５４）と、
   前記駆動ケーブルプーリ（５８）を駆動する駆動部（２４）と、を備え、
   前記作動ケーブル（２８）の過負荷を検知するための負荷検出装置（１１）を更に備え、
   前記ハウジング（５４）は、回動軸（１２）で回動可能となるように取付けられ、前記ハウジングの回動動作を検知するためのセンサー（１３）が提供され、
   安全ケーブル（１６）と共に安全装置（３０）が提供され、
   前記安全装置（３０）は、ハウジング（５４）に回動可能に取付けられ、少なくとも周囲の一部に前記安全ケーブル（１６）が巻き付けられた非駆動ケーブルプーリ（６８）を備え、
   前記作動ケーブル（２８）は、前記駆動ケーブルプーリ（５８）の周囲に、巻き付け角度３００度未満で巻かれ、
   前記安全装置（３０）はさらに拘束装置（３１）を備え、
   前記拘束装置（３１）は、ラチェットホイール（３２）を備え、
   前記ラチェットホイール（３２）は、前記ハウジング（５４）に取付けられた爪（３４）と相互作用することで、
   前記爪（３４）は、少なくとも一の方向において、前記安全ケーブル（１６）の所定の速さにおいて、前記ラチェットホイール（３２）にラッチし、
   前記ラチェットホイール（３２）は、摩擦ブレーキ（７１）を介して前記非駆動ケーブルプーリ（６８）に接続され、前記摩擦ブレーキ（７１）により前記安全ケーブル（１６）を固定及び制動する、
   ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
2. 請求項１に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記ハウジング（５４）は、第１端で回動可能に取付けられ、第２端において伸張要素（１４）でつるされている、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
3. 請求項２に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記伸張要素（１４）はバネ要素の形式である、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記センサー（１３）は、軌跡センサー、伸縮センサー、接触センサー、圧電センサー、磁気センサー又は動作センサーの形式である、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記センサー（１３）が反応するとき、駆動部（２４）が遮断される、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記センサー（１３）が反応すると、例えば警告信号を出力するために、過負荷状態を示す信号が出力される、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記作動ケーブル（２８）は、前記駆動ケーブルプーリ（５８）の周囲に、好ましくは２６０度から２８０度で、特に好ましくは２７０度で巻かれている、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記爪（３４）は、第１爪アーム（３８）及び第２爪アーム（４０）を有し、
   前記爪（３４）はこれらの間でハウジング（５４）に回動可能に取付けられ、
   前記爪（３４）は、第１爪アーム（３８）が前記所定の速さまで前記ラチェットホイールに沿って動くことができ、安全ケーブル（１６）の下方向における速さが、前記所定の速さを超えるとき、前記第２爪アーム（４０）で前記ラチェットホイール（３２）にラッチするように、前記ラチェットホイールに対し予め負荷がかけられている、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
   前記拘束装置（３１）の応答を示すセンサー（４４）が提供される、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
    前記ブレーキ（７１）は、円錐ブレーキの形式である、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
    前記ラチェットホイール（３２）は、前記非駆動ケーブルプーリ（６８）の内側円錐（７４）に対してバネ荷重がかけられた外側円錐（７２）を有している、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
    前記駆動ケーブルプーリ（５８）及び前記非駆動ケーブルプーリ（６８）は、共通のハウジング（５４）に取付けられている、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のエンドレス・ケーブル・ウインチにおいて、
    少なくとも前記駆動ケーブルプーリ（５８）又は前記非駆動ケーブルプーリ（６８）は、前記作動ケーブル（２８）又は前記安全ケーブル（１６）を付勢する付勢装置（５６，４８）を備える、ことを特徴とするエンドレス・ケーブル・ウインチ。

Images