SE468512B

SE468512B - Winch for two or more cables

Info

Publication number: SE468512B
Application number: SE8801849A
Authority: SE
Inventors: A Andersson; I Carlsson; K Andersson
Original assignee: Scentech Ab
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1993-02-01
Also published as: SE8801849L; SE8801849D0

Abstract

A winch for two or more cables 18, comprising a cable drum 13 having separate winding sectors 13a-13d, which cable drum is common to the cables, and a drive motor 14. The drive shaft of the drive motor is parallel or coaxial with the bearing axle 20 of the cable drum 13 and is arranged to drive the cable drum 13 by way of a planetary gear 15. A cable-guiding mechanism 16 for the cables 18 is displaceably mounted parallel with the bearing axle of the cable drum. <IMAGE>

Description

468 54.2 driver lintrumman via en snäckväxel, vilket innebär svårigheter 2 med justering av lindningshastighet samt ger stora inbyggnads- mått. 468 54.2 drives the line drum via a worm gear, which means difficulties 2 with adjusting the winding speed and provides large installation dimensions.

Andra lösningar är även kända där en hydraulisk kolv- cylinder används för manövrering av ett stort linspel, i vilket den korta kolvstångsrörelsen växlas upp till en längre lin- rörelse. De främsta nackdelarna med sådana lösningar är att det stora antalet brytpunkter för varje lina ger upphov till friktion, slitage samt töjning i vajerlinan.Other solutions are also known where a hydraulic piston cylinder is used for operating a large winch winch, in which the short piston rod movement is shifted up to a longer rope movement. The main disadvantages of such solutions are that the large number of breakpoints for each line gives rise to friction, wear and strain in the wire line.

Det är önskvärt att linlängden minimeras och linans löpväg görs så rak som möjligt för undvikande av töjning i parallellt manövrerade linor. Ändamålet med uppfinningen är därför att åstadkomma en vinsch som uppfyller de ovan beskrivna önskemålen, och inte uppvisar de ovan beskrivna problemen vid känd teknik.It is desirable that the length of the rope be minimized and the running path of the rope made as straight as possible to avoid stretching in parallel operated ropes. The object of the invention is therefore to provide a winch which meets the requirements described above, and does not exhibit the problems described above in the prior art.

För detta ändamål kännetecknas uppfinningen av att skruvaxeln är axiellt flytande lagrad i en ram och att ramen är försedd med ett avkänningsorgan för skruvaxeln, så att den på linorna verkande kraften är avkännbar i relation till en axiell Härigenom, kan den på löpvagnen verkande lasten enkelt mätas, t.ex. medelst en trådtöjningsgivare och utnyttjas för styrning av drivmotorn, vilket ger möjlighet till ökad precision och säkerhet. avvikelse.For this purpose, the invention is characterized in that the screw shaft is axially floatingly mounted in a frame and that the frame is provided with a sensing means for the screw shaft, so that the force acting on the ropes is sensible in relation to an axial Hereby, the load acting on the trolley can be easily measured , e.g. by means of a wire strain gauge and is used for controlling the drive motor, which provides the opportunity for increased precision and safety. deviation.

Enligt en annan variant av uppfinningen är en av fjäder- organ påverkad styrrulle svängbart anordnad invid lintrumman, för var och en av linorna, vilken styrrulle är utrustad med ett organ för avkänning av slackande lina. Denna utformning ger möjlighet till snabb reaktion på allvarliga skador, såsom exempelvis linbrott eller funktionsstörningar vid linornas brytskivor.According to another variant of the invention, a guide roller actuated by spring means is pivotally arranged next to the rope drum, for each of the ropes, which guide roller is equipped with a means for sensing slackening rope. This design provides the opportunity for a quick reaction to serious injuries, such as, for example, rope breakage or malfunctions at the ropes' breaking plates.

Lämpligen omsluter ramen drivorgan, lintrumma och linföringsmekanism, vars lagringsaxlar är belägna i samma plan.Suitably the frame encloses drive means, rope drum and rope guide mechanism, the storage shafts of which are located in the same plane.

Denna utformning förenklar vinschens installation och under- håll.This design simplifies the winch's installation and maintenance.

Ramen är lämpligen monterad via elastiska dämpare på ett fundament. Härigenom uppnås med enkla medel en effektiv stom- ljudsisolering. 3 468 512 Vid en vinsch enligt uppfinningen där linorna är förbundna med ett vertikalt höj- och sänkbart rå är det gemensamma planet för drivorganens, lintrummans och linföringsmekanismens lag- ringsaxlar lämpligen huvudsakligen parallellt med nämnda rå.The frame is suitably mounted via elastic dampers on a foundation. In this way, effective frame sound insulation is achieved with simple means. In a winch according to the invention where the ropes are connected to a vertically height-adjustable raw material, the common plane of the storage shafts of the drive means, the cable drum and the cable guide mechanism is suitably substantially parallel to said raw material.

Denna inbördes placering möjliggör små centrumavstånd mellan rår.This mutual placement enables small center distances between tubes.

Lämpligen är lintrumman försedd med ett skruvlinjeformat spår längs periferiytan. Detta minskar slitage på vajrar.Preferably, the linen drum is provided with a helical groove along the peripheral surface. This reduces wear on wires.

Enligt ytterligare en variant av uppfinningen utgörs driv- motorn av en hydraulmotor.According to a further variant of the invention, the drive motor consists of a hydraulic motor.

Ett utföringsexempel av uppfinningen kommer att beskrivas här nedan med hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken Fig. 1 visar schematiskt i vy från sidan en enligt uppfinningen utformad vinsch, Fig. 2 är en ändvy av den i Fig. 1 visade vinschen, Fig. 3 visar i större skala en i vinschen ingående lintrumma, Fig. 4 och 5 visar i större skala detaljer i den i Fig. 1 visade vinschen, och Fig. 6 och 7 visar ytterligare detaljer i vinschkonstruktionen enligt uppfinningen.An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows diagrammatically in side view a winch formed according to the invention, Fig. 2 is an end view of the winch shown in Fig. 1, Figs. Fig. 3 shows on a larger scale a line drum included in the winch, Figs. 4 and 5 show on a larger scale details in the winch shown in Fig. 1, and Figs. 6 and 7 show further details in the winch construction according to the invention.

Den på figurerna visade vinschanordningen är monterad i en sex-sidig rörram 10, som är anbragt via elastiska dämpare 11 i ett fundament 12. De elastiska dämparna 11 förhindrar att ljud förs ut till fundamentet och vidare till byggnadsstommen.The winch device shown in the figures is mounted in a six-sided pipe frame 10, which is arranged via elastic dampers 11 in a foundation 12. The elastic dampers 11 prevent sound from being carried out to the foundation and further to the building frame.

Rörramen 10 inrymmer en lintrumma 13, som är vridbar med- elst en hydraulmotor 14, via en planetväxel 15, och en lin- föringsmekanism 16 med fyra löphjul 17 för fyra från lintrumman 13 utgående vajerlinor 18. Dessutom inrymmer ramen 10 en broms 19 för lintrumman 13.The tube frame 10 houses a rope drum 13, which is rotatable by means of a hydraulic motor 14, via a planetary gear 15, and a rope guide mechanism 16 with four impellers 17 for four wire lines 18 extending from the rope drum 13. In addition, the frame 10 houses a brake 19 for the rope drum 13.

Vajerlinorna 18 sträcker sig åt vänster i Fig. 1 i rikt- ning mot icke visade brytskivor, vilka är inrättade att ändra linornas löpriktning mot ett i de fyra linorna 18 horisontellt hängande rå, vars längdriktning i huvudsak är parallell med ramens längdaxel.The wire ropes 18 extend to the left in Fig. 1 in the direction of break plates (not shown), which are arranged to change the running direction of the ropes towards a raw hanger horizontal in the four ropes 18, the longitudinal direction of which is substantially parallel to the longitudinal axis of the frame.

Hydraulmotorn 14 är monterad koaxiellt i linje med lin- trummans 13 lagringsaxel 20, på vars motsatta ände bromsen 19 är anbragt. Drivningen av lintrumman medelst hydraulmotor och via en planetväxel möjliggör ett mycket stort hastighets- och 5É2 'I 4 reglerområde med precisa starter och stopp. Enheternas place- ring i ramen ger mycket små inbyggnadsmått samt medger olika placeringar i rummet, t.ex. horisontellt eller vertikalt och i önskade mellanlägen.The hydraulic motor 14 is mounted coaxially in line with the bearing shaft 20 of the cable drum 13, on the opposite end of which the brake 19 is mounted. The drive of the line drum by means of a hydraulic motor and via a planetary gear enables a very large speed and 5É2 'I 4 control range with precise starts and stops. The placement of the units in the frame provides very small installation dimensions and allows different placements in the room, e.g. horizontally or vertically and in desired intermediate positions.

Linföringsmekanismen 16 omfattar en löpvagn 21, som är lagrad på gejdstänger 22 (se Fig. 7), vilka är parallella med nämnda lagringsaxel 20. Löpvagnen 21 är förskjutbar längs gejd- stängerna 22 genom rotation av en skruvaxel 23, som står i ingrepp med ett motsvarande skruvhål 24 i löpvagnen 21.The line guide mechanism 16 comprises a trolley 21, which is mounted on guide rods 22 (see Fig. 7), which are parallel to said bearing shaft 20. The trolley 21 is displaceable along the guide rods 22 by rotation of a screw shaft 23, which engages with a corresponding screw hole 24 in the trolley 21.

Fig. 3 visar lintrumman 13, varvid framgår att den är indelad i fyra skilda lindningssektorer 13a-13d, dvs. vardera linan 18. en för Ett vajerlås 25 är anordnat vid trumman för var och en av linändarna. försett med ett skruvlinjeformat spår 26. Spårets 26 stigning och stigningen hos den löpvagnen 21 framdrivande skruvaxeln är eller av- lindning förflyttas med exakt samma hastighet som den med vil- ken linorna 18 rör sig längs resp. sektor. lika stora, vilket innebär att löpvagnen, under på- Lintrumman 13 är svarvad med mycket snäva toleranser och försedd med fast- skruvade ändflänsar 27.Fig. 3 shows the line drum 13, it being seen that it is divided into four different winding sectors 13a-13d, i.e. each line 18. one for A wire lock 25 is provided at the drum for each of the line ends. provided with a helical groove 26. The pitch of the groove 26 and the pitch of the propeller shaft propelling the carriage 21 are or unwinding is moved at exactly the same speed as that with which the ropes 18 move along resp. sector. equally large, which means that the trolley, under the Lintrumman 13, is turned with very tight tolerances and fitted with screwed-on end flanges 27.

Fig. 5 visar ett brutet parti av lintrumman 13 med en vajerlina 18 och en anordning omfattande en av fjäderorgan 28 påverkad styrrulle 29, som är svängbart anordnad kring en axel 30 invid lintrumman, för var och en av linorna 18. Styrrullen 29 är så bred att den täcker resp. lindningssektor 13a-13b och är utrustad med ett avkänningsorgan 31 för avkänning av even- tuellt förekommande slack i linan 18. Detta organ kan exempel- vis utgöras av en mikrobrytare, som reagerar då rullens 29 hållararm 32 svängs medsols i Fig. 5, från sitt läge ovanför den punkt där linan 18 och trummans radie bildar rät vinkel.Fig. 5 shows a broken portion of the rope drum 13 with a wire rope 18 and a device comprising a guide roller 29 actuated by spring means 28, which is pivotally arranged about an axis 30 adjacent the rope drum, for each of the ropes 18. The guide roller 29 is so wide that it covers resp. winding sector 13a-13b and is equipped with a sensing means 31 for sensing any slack in the line 18. This means can for instance be constituted by a microswitch, which reacts when the holding arm 32 of the roller 29 is pivoted clockwise in Fig. 5, from its position above the point where the line 18 and the radius of the drum form a right angle.

Vajerlinan 18 är något förspänd hela tiden, t.ex. med en last av 10 kg, och en laständring beroende av ihakning, linbrott eller slackning avkänns av mikrobrytaren 31.The wire rope 18 is slightly biased all the time, e.g. with a load of 10 kg, and a load change due to hooking, line breaking or slackening is sensed by the microswitch 31.

Fig. 4 visar lagringen 33 för skruvaxeln 23, vilken lag- ring omfattar ett kraftigt axiallager 33a. Lagringen 33 är infäst i ramen 10 via ett fjädrande förband bestående av två medelst bultar 34 parallellt monterade plattor 35 av fjäder- stål. Skruvaxeln 23 är på detta axiellt flytande lagrad i ramen Respektive lindningssektor 13a-13d är s 468 512 10, mot verkan av fjäderplattorna 35. Detta gör det möjligt att avkänna den på linorna 18 verkande kraften i relation till en axiell avvikelse, medelst ett vid ramen monterat avkännings- organ 36 (se Fig. 1), t.ex. en trådtöjningsgivare.Fig. 4 shows the bearing 33 for the screw shaft 23, which bearing comprises a strong thrust bearing 33a. The bearing 33 is fastened to the frame 10 via a resilient joint consisting of two bolts 35 of steel steel mounted in parallel by means of bolts 34. The screw shaft 23 is mounted on this axially floating in the frame. The respective winding sector 13a-13d is s 468 512 10, against the action of the spring plates 35. This makes it possible to sense the force acting on the ropes 18 in relation to an axial deviation, by means of a frame mounted sensing means 36 (see Fig. 1), e.g. a wire strain gauge.

Löpvagnen 21 visas närmare i Fig. 6 och 7 med lagringar 37 för löphjulen 17. Löpvagnen består av två halvor 38, 39, vilka omsluter gejdstängerna 22 samt ett antal mot nämnda stänger verkande lagringsrullar 40. De båda halvorna 38, 39 hålls samman medelst bultar 41.The trolley 21 is shown in more detail in Figs. 6 and 7 with bearings 37 for the impellers 17. The trolley consists of two halves 38, 39, which enclose the guide rods 22 and a number of storage rollers 40 acting against said rods. The two halves 38, 39 are held together by bolts 41.

Skruvaxeln 23 drivs av lintrummans 13 axel 20, via en kedja 42 samt kedjehjul 43 och 44.The screw shaft 23 is driven by the shaft 20 of the rope drum 13, via a chain 42 and sprockets 43 and 44.

För att möjliggöra en exakt styrning av hydraulmotorn 14 är lintrummans 13 axel 20 försedd med ett indikatorhjul 45 och en digital pulsräknare, som är inrättad att avkänna trummans vinkelläge med hög noggrannhet och upplösning.To enable an accurate control of the hydraulic motor 14, the shaft 20 of the line drum 13 is provided with an indicator wheel 45 and a digital pulse counter, which is arranged to sense the angular position of the drum with high accuracy and resolution.

De ovan beskrivna avkänningsorganen 31, 36 samt den icke visade pulsräknaren är anslutna till en mikrodator för konti- nuerlig övervakning av position, hastighet, acceleration och rådande momentlast. Dessutom är det möjligt att via datorn beräkna den mekaniska verkningsgraden kontinuerligt, beroende på mycket låg friktion i linföringsmekanismen. Sammantaget ger ovan beskrivna styrning och övervakning utomordentligt hög säkerhet gentemot funktionsstörningar av olika slag. Om en störning skulle detekteras, kan bromsen 19 omedelbart akti- veras. Vidare kan systemet utnyttjas till automatisk styrning av en på ett rå hängande kuliss eller annan utrustning, genom att datorn omedelbart kan avkänna laständringen då kulissen når scengolvet.The sensing means 31, 36 described above and the pulse counter (not shown) are connected to a microcomputer for continuous monitoring of position, speed, acceleration and prevailing torque load. In addition, it is possible to calculate the mechanical efficiency continuously via the computer, due to very low friction in the line guide mechanism. All in all, the control and monitoring described above provides extremely high security against functional disorders of various kinds. Should a fault be detected, the brake 19 can be activated immediately. Furthermore, the system can be used for automatic control of a backdrop hanging on a raw or other equipment, in that the computer can immediately sense the load change when the backdrop reaches the stage floor.

Den ovan beskrivna konstruktionen är flexibel beträffande antalet utgående linor från vinschen. Genom förlängning av lintrumman med fler lindningssektorer och linföringsmekanismens 16 löpvagn 21 kan fler utgående linor 18 anbringas.The construction described above is flexible with respect to the number of outgoing lines from the winch. By extending the rope drum with more winding sectors and the trolley 21 of the rope guide mechanism 16, more outgoing ropes 18 can be fitted.

Uppfinningen är ej begränsad till de ovan beskrivna ut- föringsexemplen, utan flera varianter är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan den hydrauliska drivmotorn 14 ersättas av en elektrisk servomotor. Den flytande lagringen av skruvaxeln 23 kan åstadkommas på annat sätt än visat, t.ex med endast en fjädrande platta.The invention is not limited to the embodiments described above, but several variants are conceivable within the scope of the appended claims. For example, the hydraulic drive motor 14 can be replaced by an electric servomotor. The floating bearing of the screw shaft 23 can be achieved in other ways than shown, for example with only one resilient plate.

Claims

.Its OO Om, .. A. RJ m PATENT REQUIREMENTS

Winch for two or more ropes (18), comprising a rope drum (13) common to the ropes with different winding sectors (13a-13d) and a drive motor (14), the drive shaft of the drive motor (14) being parallel or coaxial with the rope drum (13) bearing shaft (20) and arranged to drive the rope drum (13) via a planetary gear (15), and a rope guide mechanism (16) for the ropes (13) bearing shaft and comprising a trolley (21) mounted on with ( 20) (22) displaceable along the guide rods by rotation of a screw shaft is slidably mounted parallel to said line axis of said bearing shaft parallel guide rods and (23), which engage with a corresponding screw hole (24) in the trolley (21), characterized therefrom, that the screw shaft (23) is axially floatingly mounted in a frame (10), and that the frame (10) is provided with a sensing means (36) for the screw shaft (23), so that the force acting on the ropes (13) is sensible in relation to an axial deviation.

Winch according to claim 1, characterized in that a guide roller (29) actuated by spring means (28) is pivotally arranged next to the rope drum (13), for each of the ropes (18).

Winch according to claim 2, characterized in that the guide roller (29) is equipped with a means (31) for sensing slackening line (18).

Winch according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the frame (10) encloses drive means (14), line drum (13) and line guide mechanism (16), the storage shafts of which are located in the same plane.

Winch according to claim 4, characterized in that the frame (10) is mounted via elastic dampers (11) on a foundation (12). 468 512

Winch according to claim 4 or 5, wherein the ropes (18) are connected to a vertically height-adjustable raw material, characterized in that the common plane of the drive member (14), the rope drum (13) and the rope guide mechanism (16) bearing shafts are substantially parallel to said raw. 7

Winch according to one of the preceding claims, characterized in that the line drum (13) is provided with a helical groove (26) along the peripheral surface.

Winch according to one of the preceding claims, characterized in that the drive motor (14) consists of a hydraulic motor.