WO2014187641A1

WO2014187641A1 - Winde für ein lasttransfersystem an bord eines transportmittels

Info

Publication number: WO2014187641A1
Application number: PCT/EP2014/058290
Authority: WO
Inventors: Will SELTEN
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2014-11-27
Also published as: DE102013211248A1

Abstract

Offenbart ist eine Winde für ein Lasttransfersystem an Bord eines Transportmittels, insbesondere für ein Hubschraubertransfersystem an Bord eines Schiffes, mit einem in einer Ebene spiralförmig an einer drehbar gelagerten Trommel wickelbaren Flachriemen, insbesondere einem Textilflachriemen. Die Winde weist dabei einen Umlenkkörper auf, über den eine Längsachse des Flachriemens in Raumwinkelbereiche außerhalb der Ebene anstellbar ist. Zu diesem Zweck hat der Umlenkkörper einen Verjüngungsabschnitt, der zumindest im Lastfall zur Anlage mit dem Flachriemen vorgesehen ist.

Description

Winde für ein Lasttransfersystem an Bord eines Transportmittels

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Winde für ein Lastentransfersystem, das an Bord eines Transportmittels angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Herkömmliche Winden zur Bewegung oder Transferierung von Lasten an Bord eines Transportmittels, beispielsweise eines Fahrzeugs oder Schiffes oder Flugzeuges, sind am Transportmittel befestigt und haben eine Seiltrommel, an der ein Seil, insbesondere ein Textil- oder Stahlseil, helixformig in einer oder mehreren Lagen auf- und abwickelbar ist. Der aus der hei ixförm igen Wicklung resultierende Ablenk- oder fleet angle entspricht dabei in vielen Fällen nicht der zur Bewegung der Last gewünschten oder erforderlichen Zugrichtung. Aus diesem Grund weist das Lastentransfersystem ein oder mehrere Richtungselemente auf, an denen das Seil in die gewünschte Zugoder Raumrichtung umlenkbar ist.

Derartige Winden benötigen aufgrund des Volumens des Seiles und der von der helixförmigen Wicklung beanspruchten Wickellänge viel Bauraum in Maschinenräumen oder auf Arbeitsebenen des Fahrzeugs. Dabei ist der Bauraumbedarf bei der Verwendung von Stahlseilen besonders groß, da zusätzliche Richtungselemente, beispielsweise Umlenkrollen, sowie Sicherheitskäfige und Anschlussstücke groß dimensioniert sein müssen. Die Baugröße der Richtungselemente bestimmt dabei maßgeblich der Umstand, dass der bereitzustellende Umlenkradius mindestens zwanzigmal so groß wie der Durchmesser des Stahlsseils sein muss, um dessen Beschädigung und Ermüdung zu vermeiden. Im Ergebnis sind derartige Winden schwierig auf dem oder im Fahrzeug unterzubringen, da dort in der Regel wenig Platz zur Verfügung steht und zudem ein Gewicht der Winde klein gehalten werden soll. Ein weiterer Nachteil der Stahlseilwinden ist, dass in einer Betriebssituation, in der das Seil durch menschliche Kraft bewegt, insbesondere ausgegeben werden muss, vom Seil eine erhebliche Gefahr für den Bediener ausgeht. Um während des Ausgebens einen Durchhang oder„Slack" und ein damit verbundenes unkontrolliertes Abwickeln des Seiles an der Trommel zu vermeiden, müssen vom Bediener große Zug- kräfte aufgebracht werden. Diese Kräfte sind stark abhängig vom Seildurchmesser. Alternativ dazu kann eine gesondert vorgesehene Spannvorrichtung vorhanden sein, was jedoch den vorrichtungstechnischen Aufwand für die Winde weiter erhöht. Zudem können Stahlseile die Schutzfarbschicht des Fahrzeugs verletzen, so dass Korrosion am Fahrzeug fortschreiten kann. Die Stahlseile sind ebenfalls von Korrosion bedroht.

Ein herkömmliches Lastentransfersystem an Bord eines Schiffes, bei dem die vorbeschriebenen helixförmig wickelnden Winden zum Einsatz kommen, zeigt die Druckschrift EP 0 295 052 B1 .

Um die genannten Probleme zu lösen, kennt der Stand der Technik Winden mit einem Flachriemen als Zugmittel. Dessen Verwendung ermöglicht eine spiralförmig Wicklung des Zugmittels in nur einer Ebene, so dass die Trommel der Winde verglichen mit der vorgeschriebenen Seiltrommel bauraumschonend flach bauen kann.

Eine derartige Winde beziehungsweise ein derartigesLasttransfersystem zeigt die Druckschrift DE 42 07 504 A1 . Auf einem AbSchleppfahrzeug für Kraftfahrzeuge ist eine Trommel mit ebener, spiralförmiger Flachriemenwicklung auf einem Fahrzeugdeck liegend drehbar gelagert. Der aus der Trommel ablaufende Flachriemen ist über einen kreiszylindrischen Umlenkkörper zu einem oberhalb der Trommel angeordneten Anlenkpunkt eines abzuschleppenden Fahrzeugs geführt. Die Drehachse der Trommel und die Längsachse des Umlenkkörpers sind dabei orthogonal zueinander angestellt, so dass eine Längsachse des Flachriemens mit einem Ablenkwin- kel aus der Ebene der Wicklung heraus und gegen die Ebene angestellt ist. Ist der Anlenkpunkt am Fahrzeug gegenüber der Drehachse der Trommel versetzt, so bietet der zylinderförmige Umlenkkörper entlang seiner Längserstreckung genügend Raum zur Einstellung eines notwendigen, in der Ebene messbaren Umlenkwinkels. Über den Umlenkkörper kann der Flachriemen somit in einen begrenzten Raumwinkel umgelenkt werden. Dabei ist die Größe des abdeckbaren Raumwinkels abhängig von der Längserstreckung des Umlenkkörpers. Je größer diese ist, umso größer ist der abdeckbare Raumwinkel.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Winde zur Abdeckung eines großen Raum- Winkels viel Bauraum beansprucht.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, bei gleicher Raumwinkelabdeckung eine Winde mit verkleinertem Bauraumbedarf zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Winde mit den Merkmalen des Patentan- spruchs°1 .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Winde sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.

Eine Winde für ein an Bord eines Transportmittels anordenbares oder angeordnetes Lasttransfersystem, insbesondere für ein Hubschraubertransfersystem an Bord eines Schiffes, hat eine drehbar gelagerte Trommel und einen an dieser eben, das heißt in einer Ebene, und spiralförmig wickelbaren, insbesondere textilen Flachriemen. Um den Flachhemen mit seiner Längsachse aus der Ebene heraus mit einem Ablenkwinkel (fleet angle) gegen die Ebene anzustellen, weist die Winde zudem einen Umlenkkörper auf, der erfindungsgemäß einen Verjüngungsabschnitt hat, mit dem der Flachriemen zumindest im Lastfall, also insbesondere wenn die Last gehalten oder gezogen wird, in Anlage bringbar ist.

Im Vergleich zum Stand der Technik, beispielsweise der Druckschrift DE 42 07 504 A1 , kann auf diese Weise ein geforderter Raumwinkel mit einem bedeutend kleiner dimensionierten Umlenkköper abgedeckt werden. Die erfindungsgemäße Winde baut somit kleiner und weist ein geringeres Gewicht auf.

Weitere bevorzugte Verwendungen der Winde sind der Einsatz als Einholwinde (inhaul winch) oder Ausholwinde (outhaul winch) für ein Versorgungssystem auf See oder als Winde für einen Davit- oder Schwenkkran, insbesondere auf Schiffen, oder für ein Nachschubsystem auf dem Fahrzeug. Ebenso kann die Winde in Flugzeugen oder in landgebundenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Der Flachriemen ist, um für eine geforderte Festigkeit die Dicke gering halten zu können, vorzugsweise aus Kunststoff gebildet, der hochfeste Polyethylenfasern auf- weist, so dass er für eine geforderte Festigkeit eine geringe Dicke aufweist. Besonders bevorzugt weist das Polyethylen dazu ein ultrahohes Molekulargewicht und eine Parallelorientierung der Moleküle von größer als 95% auf. Ein Krista Min itätsg rad beträgt dabei bevorzugt bis zu 85%. Derartiges Flachriemenmaterial ist derzeit unter dem Markennamen Dyneema erhältlich und weist bezogen auf seine Masse eine bis zu 15-mal höhere Zugfestigkeit als Stahl auf, was eindrücklich die Möglichkeiten zur Gewichtseinsparung gegenüber Stahlseilwinden aufzeigt.

Die ebene und spiralförmige Wicklung des Flachriemens ermöglicht es, die Trommel, und damit die gesamte Winde, besonders flach bauen können. Dieser Umstand er- möglicht eine besonders flexible Anordnung der erfindungsgemäßen Winde und spart Bauraum und Gewicht ein. Gegenüber der herkömmlichen Seilwinde ist der Bauraumbedarf etwa um den Faktor 10 reduziert. Aufgrund der geringen Bauhöhe kann die Winde unmittelbar auf einer Arbeitsfläche oder auf einem Deck des Fahr- zeugs positioniert sein.

Der Flachriemen unterliegt nicht einem derart restriktiven, zulässigen Biegeradius wie das erwähnte Stahlseil, so dass Umlenk- oder Richtungselemente einen vergleichsweise kleinen Biegeradius aufweisen können und somit im Vergleich zu Um- lenkelemente des Stahlseils ebenfalls sehr klein bauen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Abkehr von Stahl hin zu Kunststoff oder textilem Material, die Trommel und weitere Bauteile der Winde aus Hochleistungskunststoff ausgeführt sein können. Auch dies bringt gegenüber Metallbauteilen eine Gewichts- einsparung mit sich.

Verglichen mit dem Stahlseil ist der textilgefertigte Flachriemen bereits aufgrund seines geringen Gewichtes durch die Hand eines Bedieners leichter zu bedienen, insbesondere zu spannen oder aufzuwickeln. Daher kann der Bediener den Flachrie- men ohne viel Kraftaufwand auf der Trommel vorspannen und eine zu lockere Wicklung beseitigen. Als weitere positive Eigenschaft des textilen Flachriemens ist zudem insbesondere seine Flexibilität zu nennen.

Die erfindungsgemäße Winde weist eine reduzierte mittlere Zeit bis zum ersten Aus- fall (MTTF), eine verringerte mittlere Zeit zwischen Reparaturen (MTBR) und eine verringerte mittlere Reparaturdauer (MTTR) auf. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Winde fast keine bewegliche Teile aufweist. Ein besonderer Vorteil der Verwendung des textilen Flachnemens ist, dass er keine Schmierung benötigt, so dass eine Verschmutzung des Fahrzeuges, insbesondere einer Arbeitsoberfläche oder eines Decks, auf der die Winde installiert oder die Last zu bewegen ist, durch Schmiermittel verhindert ist.

Der textile Flachriemen ist zudem unempfindlich gegen Korrosion, insbesondere gegen Feuchtigkeits- oder Salzeinwirkung, und weist einen großen Arbeitstemperaturbereich auf. Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise eine Einrichtung zur Verhinderung des vollständigen Abwickeins des Flachriemens oder eine Einrichtung zur Verhinderung einer Überlast eines Aufhängepunktes des Flachriemens an der Trommel, sind durch die Eigenschaften des Flachriemens und dessen Wicklungsart auf einfache Weise in die Winde integrierbar.

Die erfindungsgemäße Winde weist kein Risiko eines unbeabsichtigten Abwickeins des Flachriemens im Falle von Lastfreiheit auf.

Aufgrund der sehr geringen Elastizität des textilen Flachriemens kann im Falle eines dynamischen Windenbetriebes ein sehr stabiles, dynamisches Verhalten für einen Windenantrieb und dessen Regelsystem erreicht werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest der Verjüngungsabschnitt über einen Rotationskörper oder ein Segment eines Rotationskörpers ausgebildet. Beson- ders bevorzugt ist der gesamte Umlenkkörper über einen Rotationskörper ausgebildet. Derartige Rotationsgeometrien sind einfach zu fertigen, insbesondere zu drehen

In einer vorrichtungstechnisch besonders einfachen Variante ist der Umlenkkörper ruhend gelagert, kann sich also nicht drehen. Diese Variante eignet sich eher für ge- ringere Lasten, da aufgrund der ruhenden Lagerung eine höhere Reibung zwischen dem Flachriemen und dem Umlenkkörper, beziehungsweise dessen Verjüngungsabschnitt auftritt. Bei dieser Variante ist die Verwendung des Segmentes des Rotationskörpers als Verjüngungsabschnitt ermöglicht.

In einer besonders bevorzugten zweiten Variante ist der Umlenkkörper drehbar gelagert, sodass beim Ein- oder Abwickeln des Flachriemens eine verringerte Reibung zwischen dem Flachriemen und dem Verjüngungsabschnitt auftritt. Dadurch ist ein Verschleiß des Umlenkkörpers und des Flachriemens verringert. Diese Variante eig- net sich besonders zur Bewegung hoher Lasten. Bei dieser Variante ist die Verwendung des als Rotationskörper ausgebildeten Verjüngungsabschnitts besonders bevorzugt.

Um eine Beschädigung des Flachriemens durch Kanten oder scharfe Geometrien zu vermeiden, weist der Verjüngungsabschnitt in einer bevorzugten Weiterbildung eine tangentenstetige Mantelfläche auf, die zumindest im Lastfall in Anlage mit dem Flachriemen bringbar ist.

Eine Dimensionierung oder Form des Verjüngungsabschnitts ist vorzugsweise in Ab- hängigkeit einer geometrischen Eigenschaft und / oder einer Produkte ig enschaft des Flachriemens und / oder in Abhängigkeit einer Anordnung des Umlenkkörpers relativ zur Trommel und / oder einem abzudeckenden Raum- oder Ablenkwinkel gewählt. Als geometrische Eigenschaft ist insbesondere die Breite und als Produkteigenschaft die Elastizität das Flachriemens zu nennen, wobei die Elastizität insbesondere von der Webart und vom gewählten Material des Flachriemens abhängt.

Prinzipiell können eine Drehachse der Trommel und eine Rotationsachse des Rotationskörpers in beliebiger Weise zueinander angestellt sein. In Abhängigkeit der Anordnung der Achsen und der Dimensionierung oder Form des Verjüngungsabschnit- tes ergibt sich ein abdeckbarer Raumwinkel, in den hinein der Flachriemen über den Umlenkkörper umlenkbar ist. Die beiden Achsen können also je nach gewünschtem Raumwinkel entsprechend windschief angeordnet sein. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind die Achsen jedoch etwa parallel zueinander angeordnet. Al- ternativ dazu können sie zueinander orthogonal angeordnet sein.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Winde zwei etwa parallel zueinander angeordnete Platten auf, zwischen denen sich die Trommel und der Umlenkkörper befinden. Über die beiden Platten ist vorzugsweise ein gut zugängliches, platzspa- rendes Gehäuse der Winde ausgebildet.

Vorzugsweise ist die Trommel liegend zwischen den Platten angeordnet.

Es genügt dabei, wenn die Trommel und / der Umlenkkörper nur in der einen Platte drehbar gelagert sind. Da andere Platte ist dann hauptsächlich aus Sicherheitsgründen vorhanden, damit die Verletzungsgefahr für Menschen durch drehende Teile der Winde gering ist. Diese Teile sind insbesondere die Trommel und der Umlenkkörper. Trommel und Umlenkkörper können aber auch in beiden Platten gelagert sein. Mit den beiden Platten ergibt sich ein gut zugängliches, platzsparendes Gehäuse der Winde.

Es sind natürlich auch Ausführungen ohne die andere, abdeckende Platte möglich.

Besonders bevorzugt sind die beiden Achsen der Trommel und des Umlenkkörpers parallel zueinander ausgerichtet, so dass sie etwa normal zu der einen Platte oder zu den beiden Platten angeordnet sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Winde mehrere wie vorbeschrieben ausgebildete und gelagerte Umlenkkörper auf, wobei nur einer oder wenigstens einer der Umlenkkörper in Abhängigkeit des gewünschten abzudeckenden Raumwinkels vom Flachriemen berührbar ist. Ein anderer Raumwinkel ist dann durch einfaches Umfädeln des Flachriemens auf einen oder mehrere andere Umlenkkörper der Winde abdeckbar.

Besonders bevorzugt schneidet oder schneiden der oder die Verjüngungsabschnitte des oder der Umlenkkörper die Ebene, in der der Flachriemen gewickelt ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Trommel einen zumindest abschnitts- weise kreiszylinderförmigen Trommelkörper auf, an dem der Flachriemen in der Ebene wickelbar ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist ein trommelseitiger Endabschnitt des Flachriemens ein genähtes Auge auf, das von einem Halteelement der Trommel, insbesondere einem Haltebolzen durchsetzt ist.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Winde, ausgehend vom Halteelement, mehrere Wicklungslagen auf, die gegen eine Abwicklung geschützt sind. Auf diese Weise ist das Halteelement gegen eine Überlast geschützt.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist der abschnittsweise kreiszylin- derförmige Trommelkörper wenigstens eine Mantelabflachung auf, in deren Bereich ein etwa parallel zur Drehachse angeordnetes Führungselement, insbesondere ein Führungsblech, -stück oder -bolzen, angeordnet ist. Dabei sind ausgehend vom Au- ge n Lagen des Flachriemens zwischen der Mantelabflachung und dem Führungselement und ab einer (n+1 )-ten Lage alle weiteren Lagen radial außerhalb des Führungselementes angeordnet. In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein lastseitiger Endabschnitt des Flachriemens über eine Wicklung mit einem mit der Last verbindbaren Anschlussstück verbunden. Vorzugsweise weist der lastseitige Endabschnitt des Flachriemens hierfür ein genähtes Auge auf, das von einem Halteelement des Anschlussstücks, insbesondere ei- nem Haltebolzen, durchgriffen ist.

In einer ersten, bevorzugten Variante einer Weiterbildung hat das Anschlussstück einen Wickelkörper, an dem der Flachriemen eben, spiralförmig zur Wicklung gelegt ist. Vorzugsweise ist der Wickelkörper von wenigstens zwei Bolzen durchsetzt, über die er mit dem Rest des Anschlussstücks verbunden ist. Das Halteelement des Anschlussstücks ist vorzugsweise abschnittsweise vom Wickelkörper umgriffen, so dass das Auge des lastseitigen Endabschnitts des Flachriemens zumindest abschnittsweise innerhalb des Wickelkörpers aufgenommen ist. Die Wicklung legt sich vorzugsweise in mehreren, insbesondere in zumindest drei Lagen umfänglich um den Wi- ckelkörper. Der Wickelkörper ist entlang einer Wicklungsachse vorzugsweise zumindest abschnittsweise oval- oder kreiszylindrisch ausgestaltet.

In einer dazu alternativen, zweiten Variante einer Weiterbildung weist das Anschlussstück keinen Wickelkörper auf, sondern die Wicklung ist derart ausgestaltet, dass sie in mehreren Lagen um wenigstens zwei parallele Achsen, insbesondere Bolzen des Anschlussstücks, gelegt ist. Vorzugsweise ist das Auge des lastseitigen Endabschnitts von einem der Bolzen durchgriffen und der Flachriemen ist eben und beide Bolzen umfassend zur Wicklung gelegt. Die Wicklung umfasst die Bolzen vorzugsweise mit mehreren, insbesondere mit zumindest drei Lagen.

Das Auge des lastseitigen Endabschnitts ist vorzugsweise derart groß ausgestaltet, beziehungsweise genäht, dass in wenigstens einer Lage der Wicklung beide Schenkel des Auges übereinanderliegen. Besonders bevorzugt ist es derart groß ausgestaltet, beziehungsweise genäht, dass in einer überwiegenden Anzahl der Lagen oder sogar in allen Lagen der Wicklung beide Schenkel des Auges übereinanderlegen.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist an einem freien, unbelasteten Endabschnitt des Auges ein Label oder eine Plakette angeordnet, auf dem Informationen über Eigenschaften des Flachriemens wie beispielsweise Fertigungsdaten und Belastungsdaten angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist das Label farblich auffällig, insbesondere in einer Signalfarbe ausgeführt. Vorteil hierbei ist, dass bei einer Überlastung des Anschlussstücks, das heißt der Wicklung und / oder des Flachriemens, das Label beginnt, ins das Anschlussstück hinein zu wandern, woran der Bediener eine Überlast visuell erkennen kann.

Die Wicklung weist vorzugsweise keine Knoten auf, die die Reißfestigkeit des Flachriemens im Bereich des Knotens schwächen könnten.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Winde ein insbesondere einstückiges Richtungselement auf, an dem der vom Umlenkkörper angestellte Flachriemen in eine andere Richtung umlenkbar ist. Über das Richtungselement kann der erreichbare Raumwinkel der Winde erweitert oder verändert werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist das insbesondere einstückige Richtungselement zur Umlenkung eine vom Flachriemen durchgreifbare, insbesondere durchgriffene Durchgangsausnehmung auf. Vorzugsweise ist eine die Durchgangs- ausnehmung begrenzende Wandung des Richtungselementes ein von einem Mon- tagespalt gespaltet, über den der Flachriemen in die Durchgangsausnehmung des Richtungselementes einsetzbar ist. Das so ausgestaltet Richtungselement ist vorrichtungstechnisch einfach ausgebildet und leicht zu fertigen. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind Innenflächen des Montagespaltes von einer von einem Halteelement des Anschlussstücks durchgreifbaren, insbesondere durchgriffenen Durchgangsausnehmung durchsetzt. Da das Halteelement somit den Montagespalt sperrt, ist der Flachriemen bei eingesetztem Halteelement auf einfache Weise in der Durchgangsausnehmung gesichert. Das Halteelement des Richtungselementes ist vorzugsweise zur Übertragung der Last auf das Fahrzeug vorgesehen und kann beispielsweise ein Bolzen eines Schekels sein.

Ein vorteilhaftes Lastentransfersystem an Bord eines Transportmittels, insbesondere eines Schiffes, weist wenigstens eine Winde auf, die gemäß wenigstens einem Aspekt der vorhergehenden Beschreibung ausgestaltet ist.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Winde in zehn Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Winde in einer perspektivischen Ansicht, Figur 2 das Ausführungsbeispiel mit abgehobener Deckplatte und entferntem Trommelkörper,

Figur 3 einen Umlenkkörper des Ausführungsbeispiels in einer Detailansicht,

Figur 4 das Ausführungsbeispiel mit abgehobener Deckplatte und mit Trommelkörper Figur 5 ein Anschlussstück des Ausführungsbeispiels,

Figur 6 eine Wicklung des Anschlussstücks gemäß Figur 5

Figur 7 eine alternative Wicklung des Anschlussstücks gemäß Figur 5

Figur 8 ein Richtungselement des Ausführungsbeispiels,

Figur 9 Beispiele von vom Ausführungsbeispiel abdeckbaren Raumwinkeln, und

Figur 10 mehrere gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Winden an Deck eines Schiffes. Gemäß den Figuren 1 und 2 hat eine Winde 1 eine Trommel 2, an der ein Flachriemen 4 eben und spiralförmig gewickelt ist. Die Wicklung ist in einer Ebene 6 angeordnet, die von einer planaren Seitenfläche einer Randscheibe 10 der Trommel 2 gebildet ist. Mit der Seitenfläche, beziehungsweise der Ebene 6, ist ein Rand 8 des Flachriemens 4 in Anlage. Der Randscheibe 10 gegenüber ist eine weitere Randscheibe 12 angeordnet, sodass der Flachriemen 4 spiralförmig zwischen den Randscheiben 10 und 12 gewickelt ist. Die Trommel 2 ist mit Axialspiel zwischen einer oberen Platte 14 und einer unteren Platte 16 um eine Drehachse 18 drehbar gelagert aufgenommen. Die drehende Lagerung der Trommel 2 übernimmt dabei die Platte 16, kann alternativ aber auch über beide Platten 14, 16 erfolgen. Die obere Platte 14 dient im Wesentlichen der Verhinderung eines Eingriffs des Bedieners in bewegte Teile der Winde 1 . In Figur 2 ist die Winde 1 mit abgenommener oberer Platte 14 dargestellt. Gemäß den Figuren 1 und 2 hat die Winde 1 einen Antriebsmotor 20, der im dargestellten Ausführungsbeispiel hydrostatisch ausgeführt ist. Alternativ dazu kann er elektrisch ausgeführt sein. Die untere Platte 16 ist mit dem Antriebsmotor 20 starr und lösbar über Schraubverbindungen verbunden. Die Platten 14, 16 sind im Wesentlichen rechteckig, beziehungsweise quadratisch ausgebildet, wobei sie an drei Ecken über Buchsen 22 aneinander abgestützt sind. Die Verbindung der Platten 14, 16 ist über die Buchsen 22 durchsetzende Schrauben 24 ausgeführt.

An einer vierten Ecke 26 der Winde 1 ist eine Buchse 28 mit geringerem Außendurchmessers angeordnet, an der ein zu einer Rotationsachse 32 rotationssymmetrischer Umlenkkörper 30 drehbar gelagert ist. Dieser weist einen Verjüngungsabschnitt 34 auf, mit dem der Flachriemen 4 in Anlage gebracht ist. Der Verjüngungsabschnitt 34 erstreckt sich dabei zwischen zwei an axialen Endabschnitten des Umlenkkörpers 30 angeordneten Randbereichen konstanten Querschnitts und weist eine tangentenstetige Mantelfläche auf. Dadurch unterliegt der Flachriemen 4 einer weitgehend gleichmäßigen mechanischen Belastung und kann mit geringer Reibung auf dem Umlenkkörper 30 ablaufen, wodurch nur sehr wenig Verschleiß verursacht wird. Die in den Figuren gezeigte besonders bevorzugte Form des Umlenkkörpers 30 gleicht dabei etwa einem sogenannten Diabolo oder anders ausgedrückt einer rotati- onssymmetrischen Walze mit einem Verjüngungsabschnitt im mittleren Bereich.

Gemäß Figur 1 hat die Winde 1 zusätzlich ein Anschlussstück 36 („end fitting"), an dem ein lastseitiger Endabschnitt des Flachriemens 4 über eine mehrere Lagen aufweisende Wicklung 38 befestigt ist. Das Anschlussstück 36 ist zur Befestigung an einer zu bewegenden Last vorgesehen. Da es vom Bediener auch getragen werden können muss, beispielsweise beim manuellen Auf- und Abwickeln des Flachriemens 4, ist sein Gewicht minimal gehalten. Eine Umlenkung erfährt der Flachriemen 4 zum Einen am Umlenkkörper 30 und zum Anderen an einem Richtungselement 40, das in den Figuren 1 und 8 erkennbar ist. Gemäß der vergrößerten Darstellung in Figur 8 ist das Richtungselement 40 über eine Stahlplatte 84 mit einer diese durchsetzenden, verrundeten Durchgangsausnehmung 82 ausgebildet. Durch diese hindurch erstreckt sich der Flachriemen 4. Die Durchgangsausnehmung 82 hat einen im Wesentlichen langlochförmigen Querschnitt. Der Flachriemen 4 ist mit einem runden Abschnitt des langlochförmigen Querschnitt in Anlage und tritt in die Durchgangsausnehmung 82 an einer ersten Oberfläche 86 des Richtungselementes 40 ein und an einer zur ersten etwa parallelen, zweiten Oberfläche 88 aus. Die Durchgangsausnehmung 82 ist poliert, um eine Reibung zwischen ihr und dem Flachriemen 4 zu minimieren. Sie kann alternativ zum gezeigten Langlochquerschnitt einen davon abweichenden Querschnitt aufweisen.

Außer zum Umlenken des Flachriemens kann das Richtungselement 40 auch für eine Übersetzung genutzt werden. Wenn der in das Richtungselement 40 eintretende Abschnitt und der aus dem Richtungselement austretende Abschnit des Flachriemens parallel zueinander ausgerichtet sind, erhält man am Richtungselement die doppelte Zugkraft im Vergleich zur Zugkraft im Flachriemen. Bei einem Winkel zwischen den beiden Abschnitten des Flachriemens ist die Zugkraft im Richtungselement entsprechend kleiner.. Gemäß Figur 8 ist das Richtungselement 40 an seinem dem Flachriemen 4 gegenüber angeordneten Endabschnitt 92 etwa parallel zur Durchgangsausnehmung 82 von einer Durchgangsbohrung (verdeckt) durchsetzt. Diese ist von einem Halteelement, im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Bolzen 94 eines Schekels 42, durchgriffen. Das Richtungselement 40 ist über den Schekel 42 ortsfest lagerbar. Der Endabschnitt 92 ist ausgehend von der Durchgangsausnehmung 82 bis hin zu seiner Stirnseite 96 vollständig von einem Montagespalt 90 gespaltet, über den der Flachriemen 4 in die Durchgangsausnehmung 82 eingesetzt oder aus ihr entfernt werden kann. Der Montagespalt 90 ist gegen die Durchgangsbohrung des Bolzens 94 angestellt, so dass der Bolzen 94 beide Innenflächen des Montagespaltes 90 durchstößt und auf diese Weise neben seiner Halte- auch eine Sperrfunktion erfüllt, über die der Flachriemen 4 in seiner Durchgangsausnehmung 82 gesichert ist. Es bedarf folglich keiner weiteren Sicherungsvorrichtungen, um ein Entgleiten des Flachriemens 4 aus dem Richtungselement 40 zu verhindern. Figur 9 zeigt beispielhaft drei mögliche Raumwinkel 44, 46 und 48, die von der Winde 1 bei gleichbleibendem Umlenkkörper 30 abdeckbar sind. Natürlich können auch andere Raumwinkel abgedeckt werden. In die Raumwinkel 44, 46, 48 kann der Flachriemen 4 gemäß den Figuren 1 und 2 mit Hilfe des dort gezeigten Umlenkkörpers 30 und dessen Verjüngungsabschnitt 34 auf vorrichtungstechnisch einfache und bauraumsparende Weise umgelenkt werden. In den beispielhaften Raumwinkeln 44, 46, 48 kann demzufolge ein Anschlusselement einer zu bewegenden Last erreicht werden. Bemerkenswert ist, dass die Raumwinkel 44, 46, 48 eine Komponente vertikal zur Ebene 6 gemäß Figur 1 und 2 aufweisen, was in Figur 9 durch Ablenkwinkel α, ß und γ gezeigt ist. Letztgenannte Winkel repräsentieren die Anstellung einer Längsachse des Flachriemens 4 gemäß Figur 1 und 2 gegen die Ebene 6. Verglichen mit dem walzenartigen Umlenkkörper des Standes der Technik

DE 42 07 504 A1 ist der erfindungsgemäße Umlenkkörper 30 dabei aufgrund seines Verjüngungsabschnittes 34 für einen geforderten, abzudeckenden Raum- oder Ab- lenkwinkel bedeutend kürzer und kompakter auslegbar. Der Kontaktwinkel zwischen dem Umlenkkörper 30 und den Flachriemen sollte jeweils mindestens 90 Grad sein.

Figur 10 zeigt den Einsatz mehrerer erfindungsgemäßer Winden 1 auf einem Deck 50 eines Schiffes, zusammengefasst zu einer Windenanordnung beziehungsweise einem Lasttransfersystem. Als zu bewegende Last ist dabei ein Helikopter 52 vorgesehen.

Figur 3 zeigt ein Detail der Winde 1 im Bereich der vierten Ecke 26. Dabei ist sehr gut die rotationssymmetrische, konkave Form des Umlenkkörpers 30 und insbeson- dere des Verjüngungsabschnittes 34 zu erkennen. Dargestellt ist ein Verlauf des Flachriemens 4 mit einem Ablenkwinkel gegen die Ebene 6 von 0°, was an der mit einer strichpunktierten 0°-Linie fluchtenden Unterkante 8 des Flachriemens 4 erkennbar ist. Durch gestrichelte Linien sind aufgrund der Geometrie des Verjüngungsabschnitts 34 ermöglichte Ablenkwinkel δ und ε beispielhaft dargestellt. Figur 3 zeigt eindrücklich, mit welch geringer Bauhöhe des Umlenkkörpers 30, bezogen auf die Rotationsachse 32, bereits große Ablenkwinkel mit Bezug zur Ebene 6 erzielbar sind.

Figur 5 zeigt das Anschlussstück 36 aus Figur 1 in einer weiteren perspektivischen, vergrößerten Ansicht. Das Anschlussstück 36 hat zwei etwa parallel angeordnete Platten 66, die an einem lastseitigen Endabschnitt des Anschlussstücks 36 im Wesentlich dreieckförmig verjüngt sind. Dort sind sie von einem ein Außengewinde aufweisenden Bolzen 68 eines Schekels 74 durchsetzt, der gegen Verlust mit einer Mutter 70 und einem Splint 72 gesichert ist. Der im Wesentlichen U-förmige Schekel 74 ist abschnittsweise zwischen den Platten 66 angeordnet, und weist an Endabschnitten seiner beiden Schenkel jeweils ein vom Bolzen 68 durchsetztes Auge auf. Am gegenüberliegenden Endabschnitt der Platten 66 sind diese von zwei Führungsschrauben 76 durchsetzt, wobei zur Einstellung des Abstandes der beiden Platten 66 zwischen diesen auf jede der Führungsschrauben 76 eine Abstandshülse 78 aufgeschoben ist. Die Platten 66 sind von zwei weiteren Schrauben 80 durchsetzt. Zwischen den Platten 66 ist ein Wickelkörper (verdeckt) angeordnet, der von den beiden Schrauben 80 durchsetzt und so mit den Platten 66 verbunden ist. Auf den Wickelkörper ist der Flachriemen 4 mit einer Wicklung 38 aufgewickelt.

Figur 6 zeigt die Wicklung und die daran beteiligten Komponenten des Anschlussstücks 36 in einem Querschnitt. In Figur 6 oben ist zunächst ein langes, genähtes Auge 98 in seiner abgewickelten Form dargestellt. Es hat einen Schenkel 100, der über einen langen Abschnitt des Flachriemens 4 mit der Trommel 2 (vergleiche Figur 1 ) verbunden ist, und einen anderen Schenkel 102, der an einen freien Endabschnitt 104 des Flachriemens 4 mit einem Label 106 mit wichtigen Informationen zu Betriebseigenschaften des Flachriemens 4 grenzt. Das in Signalfarbe ausgeführte Label 106 stellt eine gute Möglichkeit zur Visualisierung einer Überlast dar, da es in diesem Fall in das Anschlussstück hineingezogen wird und diese Veränderung vom Bediener gut erkennbar ist. Beide Schenkel 100, 102 sind zur Ausbildung des Auges über Nähte 108 fest miteinander verbunden.

In Figur 6 unten ist der aufgewickelte Flachriemen 4, beziehungsweise die Wicklung 38 gemäß Figur 5, in einem Querschnitt dargestellt. Von den beiden Schrauben 80, die etwa entlang einer Zugachse 1 12 des Anschlussstücks 36 gemäß Figur 5 angeordnet sind, ist ein Wickelkörper 1 16 durchsetzt und gehalten und insbesondere gegen Verdrehung gesichert. Beabstandet zur Zugrichtung 1 12 und etwa mittig zwischen den Schrauben 80 ist ein als Bolzen 1 10 ausgebildetes Halteelement angeordnet und von einer Hülse 1 14 umgriffen. Im Bereich der Hülse 1 14 weist der Wi- ckelkörper eine sich radial und axial erstreckende Ausnehmung 1 18 auf. In dieser sind die Hülse 1 14 und der Bolzen 1 10 derart eingesetzt, dass sie überwiegend innerhalb eines Umkreises des Wickelkörpers 1 16 angeordnet sind. Zur Ausbildung der Wicklung 38 ist das Auge 98 vom Bolzen 1 10 und der Hülse 1 14 durchsetzt. Das Auge 98 tritt aus der Ausnehmung 1 18 hervor und ist im Folgenden in mehreren Lagen (gezeigt sind drei) um den Wickelkörper 1 16 geschlungen. Beide Schenkel 100, 102 des Auges sind wie bereits erwähnt über Nähte 108 verbunden. Diese sind so gesetzt, dass sie im aufgewickelten Zustand in der äußersten Lage nahe der beiden Hülsen 78 der Führungsschrauben 76 zu liegen kommen.

Eine dazu alternative Wicklung 138 weicht von der vorbeschriebenen Wicklung 38 dahingehend ab, dass von ihr kein Wickelkörper sondern die Bolzen 80 direkt umschlungen sind. Diese Alternative ist in Figur 7 in einem Querschnitt dargestellt. Auch hier wird aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine Darstellung der Platten 66, Hülsen 78 und des Schekels 74 verzichtet. Dabei ist ein ausreichend langes, loses, offenes Auge, beziehungsweise eine Schlaufe, des Flachriemens 4 von nur einer der beiden Schrauben 80 durchsetzt. Natürlich kann das Auge zur Erhöhung der Sicherheit ebenfalls genäht sein. Das Auge ist in mehreren Lagen um beide Schrauben 80 geschlungen, wobei nur zwei Lagen dargestellt sind, es können aber auch drei oder mehr sein. Schließlich treten beide Schenkel des Auges zwischen den beiden Abstandshülsen 78 aus dem Anschlussstück aus. Auch diese Variante weist das vorbeschriebene Label 106 auf. Die Befestigung des Flachriemens 4 mit Hilfe der gezeigten Wicklungen 38; 138 vermeidet Knoten, die die Zugfestigkeit des Flachriemens 4 schwächen würden und stellt eine vorrichtungstechnisch einfach Lösung für Anschlussstücke dar, die zudem wenig Bauraum beansprucht. Eine besonders vorteilhafte Sicherheitsvorkehrung der Winde 1 zeigen die Figuren 2 und 4. In beiden Figuren ist die obere Platte 14 nicht dargestellt, sodass ein Einblick ins Innere der Winde 1 möglich ist. In Figur 2 ist auf die Darstellung eines Trommelkörpers 120 gemäß Figur 4 verzichtet worden, so dass eine Welle 124 des Antriebs- motors 20 sichtbar freiliegt. Die Welle 124 hat eine Feder 122, die gemäß Figur 4 in eine Nut des Trommel körpers 120 eintauchen kann. Die Übertragung der Antriebsenergie auf die Trommel 2 erfolgt somit insbesondere über den Trommelkörper 120.

Figur 4 zeigt einen Trommelkörper 120, auf dessen überwiegend kreiszylindrischer Mantelfläche der Flachriemen 4 aufgewickelt ist. Der Trommelkörper 120 ist über auf einem Teilkreis verteilt angeordnete Schrauben 54 mit den Randscheiben 10 (Randscheibe 12 nicht dargestellt) der Trommel 2 verbunden und weist diametral gegenüberliegende Mantelabflachungen 126, 128 auf, die im Bereich eines als Haltebolzen ausgeführten Halteelements 56 und eines als Führungsbolzen ausgeführten Füh- rungselements 58 angeordnet sind. Die Mantelabflachungen sind nicht unbedingt notwendig. Ein trommelseitiger Endabschnitt 60 des Flachriemens 4 hat ein genähtes Auge 62, das auf den Haltebolzen 56 aufgeschoben und mit einer Mutter 64 gesichert ist. Alternativ dazu kann das Auge natürlich auch ungenäht, also als einfache Schlaufe um den Haltebolzen 56 gelegt sein. Wichtig hierbei ist, dass die Schlaufe ausreichend lang ist und unter einer ausreichenden Vorspannung steht, so dass sie sich nicht verlegen oder öffnen kann. Der Flachriemen 4 ist mit mehreren Wicklungen oder Lagen, im gezeigten Ausführungsbeispiel sind es fünf, auf den nicht dargestellten Trommelkörper aufgewickelt. Um dies zu erreichen ist beim ersten Wickelvorgang der Führungsbolzen 58 zunächst noch nicht gesetzt, so dass sich in diesem Bereich an der Mantelabflachung 128 eine abgeflachte Wicklung des Flachriemens 4 zwischen dem Trommelkörper 120 und der späteren Position des Führungsbolzens 58 ergibt. Ab einer sechsten Lage der Wicklung ist der Flachriemen 4 radial außen am Führungsbolzen 58 vorbeigeführt, was durch Einsetzen des Führungsbolzens 58 beim ersten Wickelvorgang nach erfolgter fünfter Wicklung erreicht wird. Ab der sechsten Lage sind alle weiteren Lagen radial außerhalb des Führungsbolzens 58 angeordnet.

Wird nun beispielsweise in einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Flachriemen 4 ausgegeben, was seiner Abwickelung vom Trommelkörper 120 entspricht, so erreicht der Flachriemen 4 seine maximal ausgebbare Länge in dem Moment, wenn die vorbeschriebene sechste Lage abgewickelt ist. Danach sperrt der Führungsbolzen 58 die weitere Abwicklung. Eine weitere gleichsinnige Drehung der Trommel 2 würde im Folgenden wieder zu einer Aufwickelung des Flachriemens 4 und somit zu dessen Verkürzung und einem Heranziehen der Last in Richtung der Winde 1 führen. Der Vorteil der vorbeschriebenen Wicklung in Kombination mit der Mantelabflachung 128 des Trommel körpers 120 und dem jenseits der fünften Lage eingedrehten Führungsbolzens 58 liegt darin, dass bei abgewickelter sechster Lage, also bei maximal ausgegebener Länge des Flachriemens 4 aufgrund der zwischen den ersten fünf Lagen wirkenden Flächenpressung und Reibung am Auge 62 keine oder kaum mehr eine Zugkraft wirkt. Auf diese Weise ist eine hohe Bruchsicherheit des Auges 62 und des Haltebolzens 56 gegeben.

Die Figuren 5 und 6 zeigen die Winde 1 mit integrierter, auf der oberen Platte 14 an- geordneter Bremse. Alternativ dazu, und insbesondere bauraumsparender, kann die Bremse auf der Seite des Antriebsmotors 20 angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche

1 . Winde für ein Lasttransfersystem an Bord eines Transportmittels, insbesondere für ein Hubschraubertransfersystem an Bord eines Schiffes, mit einer drehbar gelagerten Trommel (2) und einem an der Trommel (2) in einer Ebene (6) wickelbaren Flachriemen (4), und mit einem Umlenkkörper (30), über den eine Längsachse des Flachriemens (4) mit einem Ablenkwinkel (α,β,γ,δ,ε) gegen die Ebene (6) anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkörper (30) einen Verjüngungsabschnitt (34) hat, mit dem der Flachriemen (4) zumindest im Lastfall in Anlage bringbar ist.

2. Winde nach Patentanspruch 1 , wobei zumindest der Verjüngungsabschnitt (34) über einen Rotationskörper oder ein Segment eines Rotationskörpers ausgebildet ist.

3. Winde nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Umlenkkörper (30) ruhend oder drehbar gelagert ist.

4. Winde nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Verjüngungsabschnitt (34) eine tangentenstetige Mantelfläche aufweist.

5. Winde nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei eine Drehachse (18) der Trommel (2) und eine Rotationsachse (32) des Rotationskörpers etwa parallel zueinander angeordnet sind, oder wobei sie windschief angeordnet sind.

6. Winde nach einem der vorhergehenden Patentansprüche mit zwei etwa parallel zueinander angeordneten Platten (14, 16), zwischen denen die Trommel (2) und der Umlenkkörper (30) gelagert oder angeordnet sind.

7. Winde nach Patentanspruch 6 mit mehreren derartig ausgebildeten und gelagerten Umlenkkörpern, von denen nur einer oder wenigstens einer in Abhängigkeit eines abzudeckenden Raumwinkels mit dem Flachriemen in Anlage bringbar ist.

8. Winde nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die

Trommel (2) einen zumindest abschnittsweise kreiszylinderformigen Trommelkörper (120) aufweist, an dem der Flachriemen (4) in der Ebene (6) wickelbar ist.

9. Winde nach der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein trommel- seifiger Endabschnitt (60) des Flachriemens (4) ein genähtes Auge (62) aufweist, das von einem Halteelement (56) der Trommel (2) durchsetzt ist.

10. Winde nach Patentanspruch 8 und 9, wobei der Trommelkörper (120) abschnittsweise kreiszyl inderförm ig ist und wenigstens eine Mantelabflachung (128) aufweist, in deren Bereich ein etwa parallel zur Drehachse angeordnetes Führungselement (58) angeordnet ist, und wobei ausgehend vom Auge (62) n Lagen des Flachriemens (4) zwischen der Mantelabflachung (128) und dem Führungselement (58) und ab einer (n+1 ) - ten Lage alle weiteren Lagen radial außerhalb des Führungselements (58) angeordnet sind.

1 1 . Winde nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein lastseitiger Endabschnitt des Flachriemens (4) über eine Wicklung (38) mit einem mit der Last verbindbaren Anschlussstück (36) verbunden ist.

12. Winde nach einem der vorhergehenden Patentansprüche mit zumindest einem weiteren Richtungselement (40), an dem der vom Umlenkkörper (30) angestellte Flachriemen (4) umlenkbar ist.

13. Winde nach Patentanspruch 12, wobei das einstückige Richtungsele- ment (40) eine vom Flachriemen (4) durchgreifbare Durchgangsausnehmung (82) aufweist, und wobei eine die Durchgangsausnehmung (82) begrenzende Wandung von einem Montagespalt (90) gespaltet ist, über den der Flachriemen (4) in die Durchgangsausnehmung (82) einsetzbar ist.