JP7367011B2 - ２本ロープ式運転および３本ロープ式運転において牽引ロープまたは巻上げロープをそれぞれ強制的に繰り出す汎用キャリッジ - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルクレーンの運搬ロープに沿って積荷を輸送するためのケーブルクレーンのキャリッジに関し、キャリッジは、２本ロープ式運転においては牽引ロープを介し、さらに３本ロープ式運転においては補助ロープを介して、ケーブルクレーンのロープ装置によって運搬ロープに沿って牽引され、牽引ロープまたは巻上げロープをキャリッジから繰り出すためのモータ、および牽引ロープの繰出し運動のために設けられた摩擦ディスク、および／または巻上げロープの繰出し運動のために設けられかつモータによって直接もしくは間接的に駆動される巻上げロープドラムを備える。

ケーブルクレーンは、伐採木、木の一部または他の積荷を通行不能地帯から移動させるために林業で使用され、様々な設計のキャリッジを用いて様々な運転モードで操作される。最も単純な形態では、ケーブルクレーンは２本のロープのみを用いる２本ロープ式運転で操作される。運搬ロープは、ローラ付きのキャリッジが摺動可能に取り付けられた状態で架けられ、重力によって駆動されるキャリッジは下り勾配を走行し、例えば伐採木などの積荷とともに牽引ロープによって上り勾配に向かって牽引される。上り勾配での集材の場合、積荷は高い方に位置する運搬ロープの端部に輸送され、下り勾配での集材の場合は、低い方に位置する運搬ロープの端部に輸送される。この目的のために、ケーブルクレーンのロープ装置または牽引ロープウインチはそれぞれ、上り勾配での集材の間は運搬ロープの上端に通常は配置され、下り勾配での集材の間は運搬ロープの下端に通常は配置される。３本ロープ式運転では、キャリッジを運搬ロープの下端に向かって牽引する補助ロープが第３のロープとして使用される。補助ロープは通常、キャリッジから運搬ロープの下端に案内され、上り勾配での集材のために、運搬ロープの下端からプーリを介して、運搬ロープの上端へ、そして運搬ロープの上端に配置されたロープ装置に案内される。補助ロープの敷設は複雑であるため、特にケーブルクレーンシステムを頻繁に設置したり解体したりする場合は、特に上り勾配での集材のための２本ロープ式運転が好ましい。

運搬ロープおよびキャリッジから遠く離れて位置する可能性のある伐採木に向かう牽引ロープの端部を引っ張るために、最も単純な実施形態では、牽引ロープは、積荷に向かうキャリッジを介して木工によって手動で引っ張られなければならない。この作業は、特にガイが長い場合に体力を消耗する。積荷が取り付けられた後、牽引ロープが引き込まれると、積荷は最初にキャリッジの下に引き寄せられ、次いでキャリッジに向かって吊り上げられ、その後、キャリッジおよび積荷がロープ装置に向かって上り勾配に牽引される。繰出しには高い引張力が必要とされるために、手動繰出しは非常に困難であるかまたは不可能でさえあるので、ガイをより遠くに張設するために、および運搬ロープや牽引ロープをそれぞれより長くするために、繰出しが強制的に行われるキャリッジが必要とされる。上り勾配での集材の間、牽引ロープに作用する重力は牽引ロープを繰り出すのに役立ち、牽引ロープは、運搬ロープの上端からキャリッジを介して案内される。これに対し、下り勾配での集材の間、運搬ロープの下端に配置されたロープ装置を用いて、牽引ロープが運搬ロープ全体に沿って重力に逆らって上方に案内され、かつ運搬ロープの一部の長さだけキャリッジに戻るので、重力は全体で牽引ロープの引出し方向に対して作用する。したがって、特に下り勾配での集材の場合、牽引ロープを強制的に繰り出すことが不可欠である。

キャリッジは、それぞれディーゼルエンジンまたはディーゼル油圧システムによって駆動される巻上げロープウインチがキャリッジ内に配置されていることで当業者に知られている。このようなウインチは、これによって積荷がキャリッジに向かって引き寄せられる巻上げロープを積極的に繰り出すこともできる。これらのキャリッジには、非常に高出力であるために、内向きに牽引するには大型のモータが必要になるという欠点がある。さらに、キャリッジは巻上げロープウインチ上の巻上げロープ全体を含む。モータおよび巻上げロープウインチはかなりの重量があり、このようなキャリッジは非常に重くなる。さらに、内燃機関は傾斜した位置にある場合にエンジンが損傷する傾向がある。繰出し長さは、巻上げロープドラムに巻き上げられる巻上げロープの長さに制限される。

さらに、当業者は、補助ロープが牽引ロープを繰り出すために使用される、３本ロープ式運転のために提供されるキャリッジに精通している。上り勾配での集材には一般に２本ロープ式運転で十分であり、補助ロープの敷設にはさらなる労力が必要になるため、上り勾配での集材には他のキャリッジが使用されることが多く、不都合なことに、様々な種類のキャリッジを保管しかつ保守する必要がある。

さらに、当技術分野の当業者は、ディーゼルモータ、油圧モータまたは電気モータによって駆動される摩擦ディスクを介して牽引ロープが繰り出されるキャリッジに精通している。オーストリア国特許第５１２８７２号明細書は、牽引ロープを繰り出すための電気モータを備えるこのようなキャリッジを開示している。油圧モータまたは電気モータを含む実施形態では、エネルギー蓄積装置は、通常は牽引ロープが引き込まれる場合にキャリッジ内で再充填される。ほとんどの場合、ディーゼルエンジン式繰出し手段を備えるキャリッジは非常に重い。さらにディーゼルエンジンは、キャリッジが傾いている場合、オイル供給が不十分なためにエンジンが損傷する傾向がある。油圧式または電動式の繰出し手段を備えるキャリッジは、繰出し力が低いため、一般的に上り勾配での集材にのみ適している。下り勾配での集材の場合、駆動モータと摩擦ディスクとの間の大幅なギヤ減速によって、集材に必要な繰出し力が可能になるので、可能なガイの長さまたは繰出し速度が大幅に制限される。油圧駆動の場合は油圧蓄圧器を使用し、電気駆動の場合は蓄電器を使用すると、繰出し長さがさらに制限される。

オーストリア国特許第５１２８７２号明細書

したがって、本発明の目的は、林業で必要とされる異なる運転モードのために牽引ロープの確実な強制繰出しを可能にするケーブルクレーン用のキャリッジを提供することである。

本発明の基礎となる課題はキャリッジによって解決され、キャリッジは、３本ロープ式運転において補助ロープを巻き付けるための補助ロープドラムを備え、補助ロープドラムは、摩擦ディスクに動作可能に接続され、補助ロープによって駆動され、および追加もしくは代替として、牽引ロープを繰り出すためのモータによって駆動される。

林業では、キャリッジを備えた移動式ケーブルクレーンが既に何十年も使用されてきたが、本発明によるキャリッジのおかげで、上り勾配での集材および下り勾配での集材の両方で、２本ロープ式運転および３本ロープ式運転の両方を適用して、１台のキャリッジだけで牽引ロープの確実な強制繰出しを常に可能にする可能性が初めて生まれた。異なる傾斜、積荷および運転モードに最も有利なそれぞれのロープ技術を、牽引ロープまたは巻上げロープをそれぞれ確実に強制的に繰り出すたった１台のキャリッジを用いて自由に選択することができる。３本ロープ式運転における補助ロープの通常であればより大きな繰出し力、または、２本ロープ式運転もしくは３本ロープ式運転における電気モータの通常であればより低い繰出し力を、一緒にまたは個別に利用することができる。特に有利なのは、電気モータのエネルギー蓄積装置が空の場合に、電気モータによる牽引ロープの強制繰出しから補助ロープによる強制繰出しに切り替えることが可能であり、それによってケーブルクレーンの確実な操作が可能なことである。

従来技術によるキャリッジは、牽引ロープを繰り出すための駆動の種類が常に１つしかなく、したがって、可能であれば全ての運転モードを網羅しようとするため、それに伴う欠点が生じる。電動駆動の場合、強力な駆動または大幅なギヤ減速が用いられ、その結果、重量が増加し、繰出し速度が遅くなり、繰出し長さが短くなる。本発明によるキャリッジはこの原理に基づいており、２種類の駆動を提供し、それによって比較的弱い電気モータおよび／またはより低いギヤ減速を意図的に選択することができ、補助ロープの助けによって、必要な場合は長さの長い牽引ロープをも迅速に繰り出すことが可能である。結果として、キャリッジの重量をさらに軽減することができ、それによってキャリッジおよび／またはロープ装置のエネルギー消費が減少する。

牽引ロープを繰り出すだけでなく補助ロープを補助ロープドラムに巻き付けるためにも、電気モータを使用することは特に有利である。牽引ロープを繰り出すために補助ロープを使用する従来のキャリッジでは、牽引ロープの引張力を利用する、時間がかかり、かつ間違いを起こしやすい機械的工程によってのみ可能であるか、または手動でのみ可能である。
本発明の有利で非限定的な例示的実施形態を、図面を参照して以下でさらに詳細に示す。

２本ロープ式運転における木の上り勾配での集材を示す図である。 ３本ロープ式運転における木の上り勾配での集材を示す図である。 ３本ロープ式運転における木の下り勾配での集材を示す図である。 本発明の第１の例示的な実施形態による本発明によるキャリッジを示す図である。 図４によるキャリッジ底部の主要部分の斜視図である。 図４によるキャリッジ底部の主要部分の側面図である。 図４によるキャリッジ底部の主要部分の平面図である。 ２本ロープ式運転における図４によるキャリッジ底部の主要部分およびキャリッジ上部の個々の部分の斜視図である。 ３本ロープ式運転における図４によるキャリッジ底部の主要部分およびキャリッジ上部の個々の部分の斜視図である。 統合された巻上げロープウインチと、モータ駆動および／または補助ロープおよび内向きの牽引を介して、および／または牽引ロープを介してモータ駆動される繰出し部を含む、本発明の第２の例示的な実施形態によるキャリッジの主要部分を示す図である。 統合された巻上げロープウインチと、モータ駆動および／または補助ロープおよび内向きの牽引を介して、および／または牽引ロープを介してモータ駆動される繰出し部を含む、本発明の第２の例示的な実施形態によるキャリッジの主要部分を示す図である。

図１～図３は、ケーブルクレーン１を用いて、伐採木を通行不能地帯から移動させるための異なる運転モードを示している。図４～図９に示す本発明によるキャリッジ２は、これらの運転モードの全てにおいて使用されてもよく、その工程において牽引ロープを強制的に繰り出すことができる。図１は、２本ロープ式運転におけるケーブルクレーン１を用いた木の上り勾配での集材を示しており、キャリッジ２は、運搬ロープ５に沿ってローラ４上を牽引ロープ３を用いて牽引される。ロープ装置６は運搬ロープ５の上端に設けられ、キャリッジ２とともに上向きに木を牽引し、木は上り勾配で集材される。重力は、次の木をロープで縛るために、空のキャリッジ２を運搬ロープに沿って下り勾配に置くことができるようにする。

図２は、３本ロープ式運転におけるケーブルクレーン１による木の上り勾配での集材を示しており、ここで、空のキャリッジ２の下り勾配での集材が補助ロープ７を用いて行われる。補助ロープ７は、キャリッジ２から運搬ロープ５の下端のプーリ８を介して、運搬ロープ５と平行に、または異なる経路を通って、ロープ装置６に向かって案内され、ロープ装置６によって駆動される。

図３は、３本ロープ式運転におけるケーブルクレーン１を用いた下り勾配での木の集材を示しており、ここで、ロープウインチ６は、運搬ロープ５の下端に配置されているため、補助ロープ７は短く保たれ、牽引ロープ３は長く保たれる。

図４～図９に示すキャリッジ２は、本質的に、キャリッジ底部９と２つのキャリッジ上部１０とで構成される。キャリッジ上部１０の各々には、運搬ロープ５上を走る２つのローラ４が存在する。キャリッジ底部９は、２つのキャリッジ上部１０から吊るされている。一方のキャリッジ上部１０には、２つのローラ４に加えて運搬ロープクランプ１１が配置されており、このクランプにより、キャリッジ２を運搬ロープ４に固定することができる。他方のキャリッジ上部１０には作動油タンクが配置され、油圧ポンプもまた配置され、油圧ポンプはローラ４を介して駆動され、かつ蓄圧器を充填し、蓄圧器はキャリッジ底部９に配置され、かつ油圧クランプおよび係止シリンダに供給する。牽引ロープ３を締め付けるための牽引ロープクランプ１２および補助ロープ７を締め付けるための補助ロープクランプ１６は、油圧クランプとして設けられている。

図８は、２本ロープ式運転において上り勾配で操作されるか、または牽引ロープ３の強制繰出しとともに下り勾配で操作されるキャリッジ２を示している。キャリッジ２は、ローラ４とともに運搬ロープ５に摺動可能に取り付けられている。牽引ロープ３は、摩擦ディスク１３と十分に絡み合うようにキャリッジ２を通って案内される。この目的のために、牽引ロープ３は、キャリッジ２内で偏向プーリ１９を横切って案内され、摩擦ディスク１３をもう一度横切って通過する。牽引ロープ３は、２つの圧力ローラ１４によって摩擦ディスク１３にさらに押し付けられ、それによって、摩擦ディスク１３と牽引ロープ３との間の摩擦がさらに増大する。摩擦ディスク１３は、摩擦力をさらに増大させるために牽引ロープ３が案内されるＶ字形の溝を有する。溝の設計および圧力ローラからの接触圧力に応じて、牽引ロープ３が摩擦ディスク１３にわずか９０°もしくは最大４５０°以上巻き付いて、必要な摩擦を達成することが有利である可能性がある。

摩擦ディスク１３は、補助ロープドラム１５とともにキャリッジ底部９の軸線上に取り付けられている。ラチェット機構を含むフリーホイールは摩擦ディスク１３と補助ロープドラム１５との間に配置され、摩擦ディスク１３を補助ロープドラム１５に対して一方向にねじれさせ、他の方向に係止する。補助ロープドラム１５は、その２つの側面の各々に歯部を有する。摩擦ディスク１３に面する補助ロープドラム１５の側面の係止歯部は、補助ロープクランプ１６を一体に形成する係止シリンダおよび係止部分を用いて補助ロープドラム１５を係止するのに役立つ。反対側の側面にあるチェーン歯部１７は、電気モータ１８によるチェーン駆動によって補助ロープドラム１５を駆動するのに役立つ。チェーン駆動は、電気モータ１８と補助ロープドラム１５との間のギヤを十分少なくすることを可能にするために、二段階の設計を有する。

補助ロープ７は、２本ロープ式運転においては使用されない。したがって、補助ロープドラム１５は空である。牽引ロープ３を繰り出すために、キャリッジ２は最初に、繰出しが行われる適切な位置で運搬ロープクランプ１１を用いて運搬ロープ５に固定される。次いで、牽引ロープクランプ１２が開かれる。チェーン駆動によって、キャリッジ２のコントローラによって適切に動作する電気モータ１８は、今や補助ロープドラム１５を駆動し、補助ロープドラム１５が摩擦ディスク１３を駆動し、それによって牽引ロープ３がキャリッジ２から繰り出される。ケーブルクレーン１は、この目的に必要な量の牽引ロープ３を供給する必要がある。電気モータ１８には、同じくキャリッジ２に位置するバッテリから必要なエネルギーが供給される。コントローラは、無線信号を使用して地上の操作者によって遠隔制御することができるキャリッジ２の制御装置の一部である。

内向きの牽引の間、牽引ロープ３は、今や摩擦ディスク１３を反対方向に駆動する。次いで、摩擦ディスク１３は補助ロープドラム１５を駆動し、したがって、チェーン駆動によって電気モータ１８を駆動する。今や、電気モータ１８は、発電機として動作するようにコントローラによって作動される。したがって、生成された電流は、牽引ロープ３が引き込まれる際にバッテリを再充電する。ロープ装置６は、牽引ロープ３の引込みを達成する。理想的には、電気モータ１８は、バッテリの充電を、内向きの牽引の間に発電機モードによってのみ達成することができ、かつバッテリの追加の充電が不要であるような寸法にされる。

牽引ロープ３が引き込まれ、積荷が吊り上げられた後、牽引ロープクランプ１２が閉じられる。その結果、運搬ロープクランプ１１が開かれ、キャリッジ２は、牽引ロープ３がさらに引き込まれた場合に、積荷とともに運搬ロープ５に沿ってロープ装置６に向かって移動する。

図４～図７および図９は、３本ロープ式運転における同じキャリッジ２を示している。この動作では、別のロープである補助ロープ７が、牽引ロープ３の反対側のキャリッジ２の側部からキャリッジ２内に案内され、キャリッジ２の補助ロープドラム１５に部分的に巻き付けられるように、偏向プーリを介してロープ装置６から循環される。牽引ロープ３を繰り出すために、キャリッジ２は、今や再び適切な位置で運搬ロープクランプ１１を用いて運搬ロープ５に固定される。牽引ロープクランプ１２が開かれる。同時に、ロープ装置６上の補助ロープ７が引っ張られ、牽引ロープ３が供給される。補助ロープ７を引っ張ることによって、補助ロープドラム１５が回転する。これにより、補助ロープ７は補助ロープドラム１５から繰り出される。摩擦ディスク１３は、動作接続を形成するフリーホイールを介して補助ロープドラム１５に結合され、今や補助ロープ７によっても駆動される。牽引ロープ３は、回転する摩擦ディスク１３によって繰り出される。牽引ロープ３が反対方向に引っ張られた場合、牽引ロープ３は、今や摩擦ディスク１３を駆動し、したがってフリーホイールを介して補助ロープドラム１５も駆動し、それによって補助ロープ７がキャリッジ２内の補助ロープドラム１５に巻き取られる。この目的のために、補助ロープ７は、ロープ装置６上に供給されなければならない。

牽引ロープ３と摩擦ディスク１３との間には滑りが存在する。結果として、補助ロープドラム１５に巻かれる補助ロープ７の長さ、したがって、牽引ロープ３の可能な繰出し長さもまた、動作中に連続的に減少する。補助ロープ７を補助ロープドラム１５に巻き取るために、牽引ロープ３は最初に、例えば木に取り付けられる。次いで、補助ロープドラム１５の回転は、補助ロープドラム１５の一方の側面の係止歯部に係合する係止部分によって阻止される。今や牽引ロープクランプ１２は開かれ、補助ロープ７を引っ張ることによって、キャリッジ２は運搬ロープ５に沿って補助ロープ７の方へ移動する。その結果、牽引ロープ３は、補助ロープドラム１５が回転し、かつ補助ロープ７が繰り出されることなく、キャリッジ２を通して引っ張られる。これは、補助ロープドラム１５に対する摩擦ディスク１３の回転方向が、現在はフリーホイールする方向を指しているので、フリーホイールによってのみ可能になる。補助ロープ７を巻き上げるために、補助ロープドラム１５の係止が解除され、牽引ロープがロープ装置６から引き戻され、それによってより長い補助ロープ７が補助ロープドラム１５に再び巻き付けられ、より長い繰出し長さを、その後の繰出しの間に再び達成することができる。

２本ロープ式運転における上り勾配での集材の場合、摩擦ディスク１３は電気モータによって駆動される。この動作条件の場合、わずかな繰出し力のみが必要である。電気モータ１８は、適切な小型の設計を有することができる。したがって、電気モータ１８の電力は、例えば５０００ワットに達する可能性がある。この動作モードを図８に示す。

３本ロープ式運転における上り勾配での集材の場合、摩擦ディスク１３は、必要な繰出し力および繰出し長さに応じて、任意選択により電気モータ１８によってまたは補助ロープ７を介して駆動される。補助ロープ７を介した駆動による繰出しを図９に示す。電気的繰出しを伴う３本ロープ式運転における上り勾配での集材の場合、補助ロープは、補助ロープドラム１５ではなくキャリッジ底部９自体に取り付けられる。運搬ロープ５の長さが長いため、または他の状況に起因して特に大きな繰出し力が必要となることが予想される場合、補助ロープ７は補助ロープドラム１５に巻き取られ、牽引ロープ３は、補助ロープ７によって駆動されることによって一時的に繰り出される。

下り勾配での集材または平坦な地面での集材の場合、摩擦ディスク１３は、好ましくは補助ロープ７を介して駆動される。電気モータ１８によって駆動される場合に繰出し力が十分である限り、摩擦ディスク１３を、下り勾配での集材または平坦な地面での集材中も、補助ロープドラム１５ではなくキャリッジ底部９自体に取り付けられている補助ロープ７をこの動作モードで用いて電気モータによって駆動することができる。

補助ロープ７だけでは加えることができない非常に高い繰出し力が必要な場合、補助ロープ７および電気モータ１８による同時駆動によって、牽引ロープ３を強制的に繰り出す駆動も組み合わせて行うことができる。この動作の場合、牽引ロープ３を繰り出すために、電気モータ１８および補助ロープドラム１５が摩擦ディスク１３と一緒に係合される。電気モータ１８は、無線遠隔制御によってスイッチを随時入れることができ、したがって繰出し力をさらに増大させることができることが特に有利である。したがってキャリッジ２は、全ての動作状況について、各動作状況に十分な繰出し力および繰出し速度で牽引ロープ３の適切な強制繰出しを普遍的に保証する解決策を提供する。キャリッジ２の位置に関係なく、動作は静かである。電気モータ１８を用いて繰出しを行う場合、繰出し長さは無制限である。電動駆動は、上り勾配での集材を目的とすることが好ましい。したがって、小さな寸法を有することができるため、キャリッジ２の重量は軽減される。補助ロープ７を用いた駆動は、高い繰出し力が必要であり、ともかく集材するために第３のロープが必要とされる下り勾配での集材を目的とすることが好ましい。

摩擦ディスクは、中間リンクとしての補助ロープドラムを介してではなく、電気モータによって直接駆動することもできると言及してもよい。さらに、電気モータと補助ロープドラムまたは摩擦ディスクそれぞれとの間の動力伝達は、チェーン駆動、ベルト駆動またはギヤ駆動を用いて行われる場合がある。この場合、駆動は、ギヤ減速の要件に応じて単段または多段の設計にすることができる。

電気モータの代替として、摩擦ディスクまたは補助ロープドラムのモータ式駆動はまた、燃焼モータまたは油圧モータによって提供することができる。そうすることで、油圧ポンプまたは蓄圧器を介して油圧モータに直接給油することができ、油圧ポンプは、電気モータまたは燃焼モータによって駆動することができ、または蓄圧器が使用される場合は、牽引ロープが引き込まれているときに摩擦ディスクを介して駆動することができる。

補助ロープドラムおよび摩擦ディスクはまた、互いに堅固に接続することができるか、または回転固定方式で結合することができるか、または取外し可能に結合するように構成することができる。それらは、共通の単一構成要素として、つまり一体に構成することもできる。

フリーホイールの代わりに、無線信号によって切り替えることができるクラッチ、または切替え可能なフリーホイールをそれぞれ、摩擦ディスクと補助ロープドラムとの間に配置してもよい。その結果、摩擦ディスクおよび補助ロープドラムを分離し、補助ロープをモータ駆動方式で補助ロープドラムに巻き付けることができる。これにより、同時に補助ロープドラムを係止しながら牽引ロープを引き出すことによって、時間のかかる手動巻きや機械巻きの必要がなくなる。

補助ロープドラムまたは摩擦ディスクはそれぞれ、ハブモータによって駆動することもできる。このようにして、キャリッジを著しく小型に設計することが有利に達成される。

図１０は、本発明の第２の例示的な実施形態による、特に下り勾配での集材に主に使用される３本ロープ式運転におけるキャリッジ２０の本質的な部分を概略的に示している。キャリッジ２０は、３つの区画、すなわち巻上げロープ区画２２、牽引ロープ区画２３および補助ロープ区画２４を含むロープドラム２１を備える。３つの区画を含む１つのロープドラム２１の代わりに、３つのロープドラムをキャリッジ２０内に配置することもでき、これらは、１つのドラムの回転運動がその他のドラムの各々の回転運動を引き起こすように互いに結合される。この場合、３つのドラムは有利には共通の軸線上にある。しかし、異なる軸線で支持し、かつ駆動によって互いに接続することもできる。

さらに、キャリッジ２０は、キャリッジ２０を運搬ロープ５に固定するための運搬ロープクランプ１１と、ロープドラム２１用のブレーキ２５とを有する。また、キャリッジ２０は、ロープドラム２１用のモータ駆動を有し、好ましくは、チェーン駆動、ベルト駆動、ギヤ駆動によって、または、例えばハブモータとして直接、ロープドラム２１を駆動することができる電気駆動を有する。キャリッジ２０では、モータ駆動は、ロープドラム２１の中空シャフト内の電気モータ１８として構成される。

キャリッジ２０の巻上げロープ２６は、積荷をキャリッジ２０に向かって引き寄せて吊り上げるのに役立つ。一方では、キャリッジ２０は、牽引ロープ３および補助ロープ７によって運搬ロープ５に沿って移動する。他方では、２本のロープはそれぞれ、繰出しおよび引込みにも役立ち、かつ、積荷をキャリッジ２０に向かって吊り上げるのにも役立つ。

積荷を持ち上げるために、キャリッジ２０は最初に、牽引ロープ３および補助ロープ７によって運搬ロープ５に沿って、積荷が引き寄せられて吊り上げられる適切な位置まで移動され、運搬ロープクランプ１１は開かれ、ブレーキ２５は閉じられる。その結果、運搬ロープクランプ１１は閉じられ、したがってキャリッジ２０は運搬ロープ５に固定される。ブレーキ２５は今や開かれ、ロープドラム２１は、補助ロープ７が引っ張られかつロープ装置６が同時に牽引ロープ３を供給することによって回転し、それによって巻上げロープ２６が繰り出され、牽引ロープ３が、牽引ロープ区画２３または牽引ロープドラムそれぞれに繰り出される。積荷を引き寄せて吊り上げるために、牽引ロープ３は今やロープ装置６によって引き込まれ、それによってキャリッジ２０内のロープドラム２１が反対方向に回転するように設定され、これにより、巻上げロープ２６および補助ロープ７が、ロープドラム２１に引き込まれて巻き付けられる。キャリッジ２０がロープ装置６に向かって引き込まれる前に、ブレーキ２５は今や閉じられる。したがって、積荷はキャリッジ２０に固定される。運搬ロープクランプ１１は開かれ、キャリッジ２０は、下り勾配での集材用の補助ロープ７および上り勾配での集材用の牽引ロープ３とともにロープ装置６に向かって牽引され、各他のロープは十分に供給されなければならず、また、下り勾配での集材の間、積荷を減速させなければならない。

図１１は、キャリッジ２０内のロープの案内を説明するために、ロープドラム２１、巻上げロープ２６、補助ロープ７および牽引ロープ３、ならびに電気モータ１８のみを概略的に示している。ロープドラムは、個々のロープ用の３つの区画、すなわち巻上げロープ区画２２、補助ロープ区画２３、および牽引ロープ区画２４を含む一体型ロープドラム２１として構成され、それぞれのロープは、互いに空間的に分離されているが互いに結合されながら一緒に巻かれる。キャリッジ２０が運搬ロープ５に固定され、かつブレーキ２５が解放された状態で牽引ロープ３が引っ張られた場合、巻上げロープ２６および補助ロープ７はロープドラム２１に巻き付けられる。補助ロープ７が引っ張られた場合、巻上げロープ２６が繰り出され、かつ牽引ロープ３がロープドラム２１に巻き付けられる。

今や、キャリッジ２０は、主に上り勾配での集材に適用される補助ロープ７がなくとも、２本ロープ式運転において有利に動作することができ、電気モータ１８は、今や巻上げロープ２６を繰り出すためにロープドラム２１を駆動する。そうすることで、牽引ロープ３はまた、関連する牽引ロープ区画２４内のロープドラム２１に巻き付けられる。巻上げロープ２６を引き込んで積荷を吊り上げるために、今や牽引ロープ３は、運搬ロープ５に固定されたキャリッジ２０とともに牽引され、これにより、牽引ロープ３がロープドラム２１から繰り出される。このようにして強制されたロープドラム２１の回転は、今や巻上げロープ２６をロープドラム２１に巻き付け、負荷をキャリッジ２０に向かってそれぞれ引き寄せるかまたは吊り上げる。ロープ区画の配置は可変である。例えば図示の実施形態とは反対に、巻上げロープ区画はまた、ロープドラムの一方側に位置してもよく、牽引ロープ区画は中央に位置してもよく、そして補助ロープ区画は他方側に位置してもよい。

図１０および図１１によるキャリッジ２０では、電気モータ１８は、ロープドラム２１の中空シャフトに配置されている。ギヤ、例えば多段遊星歯車は、有利には電気モータ１８とロープドラム２１との間に配置される。既に第１の実施形態にあるように、電気モータ１８は、この実施形態においても内向きの牽引の間の発電機として使用され、したがってバッテリを再充電する。

あるいは、電気モータまたは別のモータもまた、キャリッジ２０内のロープドラム２１の外側に配置されてもよく、例えばチェーン駆動、ベルト駆動またはギヤ駆動によってロープドラム２１を駆動することができる。電気モータの代わりに、燃焼モータまたは油圧モータを駆動モータとして使用することもできる。

ロープドラム２１のブレーキ２５の代替として、牽引ロープクランプをキャリッジ２０内に設けることもでき、このクランプは、牽引ロープ３をロープドラム２１から繰り出したり巻き付けたりできないようにキャリッジ２０内に固定する。

最後に、従来技術から知られている異なる種類のキャリッジと比較した、本発明によるキャリッジ２およびキャリッジ２０の利点を再び要約する。

ディーゼルエンジン式繰出し手段との比較
・ディーゼルエンジンは不要である（コスト、騒音、重量、給油、排気ガス、複雑性、エンジン損傷の危険性、キャリッジが衝突した場合の損傷の危険性など）

純電動式繰出し手段との比較
・下り勾配での集材および長距離にわたる平坦な地面での集材のための補助ロープのために繰出し力が高く、集材は、３本ロープ式運転においてともかく実行されるので、補助ロープが利用可能である

油圧式繰出し手段との比較
・重量、複雑性、油圧蓄圧器の強制検査（毎年繰り返される）、コスト
・一定の繰出し力（油圧蓄圧器では、油圧蓄圧器の充填レベルに応じて油圧が低下するので、最大繰出し力は繰出しの開始時にのみ利用可能であり、繰出し中に継続的に減少する）
・下り勾配での集材および長距離にわたる平坦な地面での集材のための高い繰出し力であり、集材は、ともかく３本ロープ式運転において実行されるので、補助ロープが利用可能である
・繰出し長さ（牽引ロープの長さ）は無制限

補助ロープを介した純繰出し手段との比較
・有効な繰出し手段は、２本ロープ式運転での上り勾配での集材にも使用される（３本目のロープは不要）
・繰出し長さは無制限
・補助ロープドラムの補助ロープの電動繰出しが可能

好ましい実施形態の変形例では、キャリッジ２は、例えば図９に示すようにドラムブレーキ２７によって実装される通り、牽引ロープ３にブレーキを有する。下り勾配での集材の間に、キャリッジ２が重力のために運搬ロープ５に沿って下り勾配を走行する場合、キャリッジ２とケーブルクレーン１との間で牽引ロープ３にたるみ（ロープバッグとも呼ばれる）が生じる。運搬ロープクランプ１１によって、キャリッジ２の下り勾配の降下は運搬ロープ５上で終了し、キャリッジ２は牽引ロープ３に締め付けられる。続いて牽引ロープ３がキャリッジ２から繰り出された場合、牽引ロープ３のこのたるみが減少し、その結果、牽引ロープ３のロープ張力がキャリッジ２とケーブルクレーン１との間で増加する。例えば、作業者が障害物を乗り越えなければならないために今や牽引ロープ３の繰出しが中断された場合は、牽引ロープ３がケーブルクレーン１の方向へ後退するのを防止しなければならない。これは、一方では牽引ロープクランプ１２を閉じることによって達成することができるが、蓄圧器に負担をかける。本発明によれば、摩擦ディスク１３を直接減速させ、かつ必要な圧油が著しく少ないドラムブレーキ２７が提供される。あるいは、ブレーキを、牽引ロープ３を繰り出すためにドライブトレーンの他の任意の位置に設置することもでき、例えばモータシャフト上に直接、特に電磁ブレーキとして、またはチェーン駆動もしくは補助ロープドラム１５のシャフトの１つに設置することもできる。あるいは、ブレーキ機能はまた、電気モータ１８自体によって達成されてもよいが、その場合、モータシャフトの回転がなければ冷却されないため、停止時の制動トルクは時間的に制限される。

Claims (13)

1. ケーブルクレーン（１）の運搬ロープ（５）に沿って積荷を輸送するための前記ケーブルクレーン（１）のキャリッジ（２、２０）であって、
   前記キャリッジ（２、２０）は、
   ２本ロープ式運転においては牽引ロープ（３）を介し、さらに、３本ロープ式運転においては補助ロープ（７）を介し、前記ケーブルクレーン（１）のロープ装置（６）によって前記運搬ロープ（５）に沿って牽引され、
   前記牽引ロープ（３）または巻上げロープ（２６）を前記キャリッジ（２）から繰り出すためのモータと、
   前記牽引ロープ（３）の繰出し運動のために設けられた摩擦ディスク（１３）、および／または、前記巻上げロープ（２６）の繰出し運動のために設けられかつ前記モータによって直接もしくは間接的に駆動される巻上げロープドラム（２２）と、を備え、
   前記キャリッジ（２、２０）は、３本ロープ式運転において前記補助ロープ（７）を巻き付けるための補助ロープドラム（１５、２４）を備え、
   前記補助ロープドラム（１５、２４）が、前記摩擦ディスク（１３）および／または前記巻上げロープドラム（２２）に動作可能に接続され、前記補助ロープ（７）によって駆動され、前記牽引ロープ（３）および／または前記巻上げロープ（２６）を繰り出すための前記モータに加えて、または、その代替として設けられる
   ことを特徴とする、キャリッジ（２、２０）。
2. 前記モータおよび前記補助ロープドラム（１５）は、前記牽引ロープ（３）を繰り出すために前記摩擦ディスク（１３）と一緒に係合して設けられることを特徴とする、請求項１に記載のキャリッジ（２）。
3. 前記モータは、前記補助ロープドラム（１５、２４）に動作可能に接続され、前記補助ロープ（７）を巻き付けるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のキャリッジ（２、２０）。
4. 前記牽引ロープ（３）を締め付けるための牽引ロープクランプ（１２）と、
   前記補助ロープドラム（１５）の回転を係止するための補助ロープクランプ（１６）と、が設けられ、
   前記補助ロープ（７）が巻き付けられている場合、
   前記牽引ロープクランプ（１２）が係止され、かつ、
   前記補助ロープクランプ（１６）が開かれる
   ことを特徴とする、請求項３に記載のキャリッジ（２）。
5. 前記モータは、電気モータ（１８）、特にハブモータによって形成されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のキャリッジ（２、２０）。
6. 前記モータは、チェーン駆動、ベルト駆動またはギヤ駆動によって、前記摩擦ディスク（１３）および／または前記補助ロープドラム（１５）に動作可能に接続されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のキャリッジ（２）。
7. 無線信号によって制御可能な制御装置が設けられ、
   前記制御装置は、前記モータをオンまたはオフするよう、かつ、前記摩擦ディスク（１３）と前記補助ロープドラム（１５）との間で切替可能なクラッチを係合または係合解除するように構成されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のキャリッジ（２）。
8. 前記摩擦ディスク（１３）および前記補助ロープドラム（１５）が一体に形成されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のキャリッジ（２）。
9. 前記摩擦ディスク（１５）は、前記牽引ロープ（３）を摩擦によって案内するためのＶ字形の溝および少なくとも１つの圧力ローラ（１４）を有することを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のキャリッジ（２）。
10. 前記牽引ロープ（３）を巻き付けるための牽引ロープドラム（２３）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のキャリッジ（２０）。
11. 前記牽引ロープドラム（２３）、前記補助ロープドラム（２４）および前記巻上げロープドラム（２２）が一体に形成されることを特徴とする、請求項１０に記載のキャリッジ（２０）。
12. 下り勾配での集材の間に前記牽引ロープ（３）が前記ケーブルクレーン（１）の方向へ後退するのを防止するために、ブレーキ、特にドラムブレーキ（２７）が前記牽引ロープ（３）を繰り出すためのドライブトレーンに設けられ、
    前記後退は、前記キャリッジ（２）が運搬ロープクランプ（１１）によって前記運搬ロープ（５）に固定された状態で重力によって生じるものであることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載のキャリッジ（２）。
13. 前記ドラムブレーキ（２７）が前記摩擦ディスク（１３）を減速させるように構成されることを特徴とする、請求項１２に記載のキャリッジ（２）。