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Steuerbare Seilwinde mit Anzeige der Zugkraft Die Erfindung betrifft
eine steuerbare Seilwinde mit Anzeige der Zugkraft, bestehend aus einem Antriebsmotor,
einer Kupplung, einem Getriebe und einer in ihrer Lagerung beweglichen Seiltrommel,
deren Bewegung eine anzeigende Kraftmeßdose beeinflußt.
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Es ist bekannt, Seilwinden zum Zwecke der Zugkraftbegrenzung mit mechanischen
Rutschkupplungen auszustatten. Mit diesen Seilwinden ist jedoch eine genaue und
feinfühlige Zugkraftbegrenzung nicht möglich, da die maximal übertragbare Kraft
der Rutschkupplung nicht im Sinne des sich ändernden Seilwickeldurchmessers steuerbar
ist.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, je eine Seiltrommel für ein Schließ-
und ein Halteseil vorzusehen und die beiden Trommeln mit ihren Lagerungen auf ein
gemeinsames Meßinstrument sich abstützen zu lassen. Die Trommeln sind dabei je an
mit einem kranfesten Teil schwenkbar verbundenen, einarmigen Hebeln gelagert, welche
sich einerseits mit ihren freien Enden auf eine gemeinsame, an einem anderen kranfesten
Teil anliegende Druckmeßdose abstützen. Die auftretende Zugkraft wird nicht unmittelbar
gemessen, es erfolgt vielmehr eine Zerlegung in Komponenten. Es erfolgt weiterhin
die Belastung der Druckmeßdose nicht zentral, da an ihr zwei Hebelgestänge anliegen
müssen. Bei ungleicher Beanspruchung der Hebelgestänge ergibt sich somit die Gefahr
des Verkantens. Aus allen diesen Umständen folgt, daß die Genauigkeit der Messung
bei den bekannten Einrichtungen der beschriebenen Art nicht sehr groß ist.
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Schließlich ist es noch bekannt, eine Lastmeß- und Steueranordnung
für Hubwinden mittels der Trommelachse zu erlangen, die über eine Schrägverzahnung
in Richtung der Trommelachse mit einer Kraftmeßdose zur Anzeige der auf die Trommel
ausgeübten Hubkraft verschieblich verbunden ist. Bei dieser bekannten Einrichtung
erfolgt ebenfalls eine Zerlegung der Hubkraft in Komponenten. Außerdem muß die auf
die Seiltrommel ausgeübte Hubkraft rechtwinkelig umgelenkt werden, um die in axialer
Richtung wirkende Meßkraft zu erhalten. Durch diese Kraftzerlegung und Umlenkung
ergibt sich eine Einbuße an Genauigkeit und eine Störanfälligkeit.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die steuerbare Seilwinde der eingangs
beschriebenen Art im Hinblick auf Genauigkeit und geringere Störanfälligkeit zu
verbessern.
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Dies wird dadurch erreicht, daß ein die Seiltrommel aufnehmender Oberrahmen
in einem ortsfesten Unterrahmen quer zur Trommelachse verschieblich gelagert und
die mit dem Anzeigeinstrument verbundene Kraftmeßdose zwischen dem Oberrahmen und
dem Unterrahmen derart angeordnet ist, daß bei einer linearen Relativverschiebung
der Rahmen die ausgeübte Seilzugkraft auf dem Anzeigeinstrument verfolg- und über
das Getriebe steuerbar ist.
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Diese steuerbare Seilwinde ist vielseitig einsetzbar und genügt besonders
hohen Anforderungen, wie sie beispielsweise beim Kabelziehen auftreten.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Oberrahmen im Unterrahmen
auf Rollen gelagert. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Uberlastsicherung
ein die Winde abschaltender Begrenzungsschalter vorgesehen und der zulässige Höchstwert
der Kraft einstellbar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftmeßdose als hydraulische
Druckmeßdose ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
die steuerbare Seilwinde ein in beiden Umlaufrichtungen der Seiltrommel stufenlos
regelbares Druckölgetriebe auf. Dadurch kann die Zugkraft eines zu verlegenden Kabels
mit besonders, großer Genauigkeit konstant gehalten werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung
treibt das der Seiltrommel zugeführte oder von ihr ablaufende Seil eine Rolle an,
die mit einem Geschwindigkeitsmesser verbunden ist. Nach einer Ausgestaltung der
Erfindung ist die Rolle schwenkbar gelagert und von einem Gewicht oder einem Federzug
gegen das Seil gedrückt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Seilwinde gemäß der Erfindung in
Draufsicht, F i g. 2 die Seilwinde im Schnitt entlang den Pfeilen aus F i g.1,
F
i g. 3 eine schematische Darstellung der Anzeige und Begrenzung der Zugkraft, F
i g. 4 schematisch Antrieb und Wirkungsweise der Geschwindigkeitsüberwachung und
F i g. 5 die Seilwinde gemäß der Erfindung mit Fahrgestell.
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Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, setzt sich die Seilwinde
aus einem Oberrahmen 1 zusammen, der mittels Laufrollen 2 in einem Unterrahmen 3
verschiebbar gelagert ist. Der Windenantrieb besteht. aus einem Antriebsmotor 4,
der über eine Kupplung 5, in der Bauweise einer federbelasteten Magnetkupplung,
ein Druckölgetriebe 6 antreibt. Das Drehmoment wird über Zahnräder 7,
8, 9 und 10 auf die Seiltrommel 11 übertragen.
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Zum einwandfreien Aufwickeln des Seiles ist ein Spindelseilwickler
12 vorgesehen, der über einen (nicht dargestellten) Kettentrieb ausgehend
von der Trommelwelle angetrieben wird. Der Spindelseilwickler 12 ist mit
Führungsrollen 13 ausgerüstet und weist eine umlaufende Spindel mit doppelgängigem
Gewinde auf, auf der eine die Rollen 13 abstützende Mutter gelagert ist. Die Mutter
ist gegen Verdrehung auf der Spindel gesichert und weist einen Mechanismus auf,
der - ausgelöst durch einen Anschlag -jeweils am Hubende der Mutter die Laufrichtung
derselben umkehrt.
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Zur Messung und Begrenzung der Seilzugkraft dient ein Kraftmesser
14, der als hydraulische Druckmeßdose ausgebildet ist. Der Kraftmesser 14 ist derart
zwischen Oberrahmen 1 und Unterrahmen 3 angeordnet, daß die bei einer Verschiebung
des Oberrahmens 1 ausgeübte Kraft von ihm gemessen wird. Die dargestellte
Druckmeßdose 14, die in üblicher Weise aus einem Zylinder und einem darin verschieblichen
Stempel besteht, kann mit ihrem Ende fest mit dem Oberrahmen 1 oder dem Unterrahmen
3 verbunden sein. Ist sie mit dem Oberrahmen 1 verbunden und verschiebt sich dieser,
dann berühren sich die Meßdose 14 und der Unterrahmen 3.
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Die auf den Kraftmesser 14 einwirkende Kraft, die der Zugkraft S des
auf die Trommel 11 aufgewickelten Seiles 30 entspricht, wird (vgl. F i g.
3) über eine Rohrleitung 15 einem entsprechend geeichten Manometer 17 zugeführt.
Das Monometer 17 weist einen über die Rohrleitung 15 vom Kraftmesser 14 betätigten
Zeiger 16 sowie einen weiteren Zeiger 18 auf. Der Zeiger 18 ist als Kontaktzeiger
ausgebildet und kann von Hand auf die gewünschte höchstzulässige Zugkraft eingestellt
werden. Die Zeiger 16 und 18 sind mit entsprechenden elektrischen Zuleitungen ausgestattet.
Bei Erreichen der eingestellten Zugkraft schließt sich zwischen dem Zeiger 16 und
dem Kontaktzeiger 18 ein Stromkreis, der die Magnetkupplung 5 löst-oder den Windenmotor
4 abschaltet oder abbremst. Der Vorlauf der Seiltrommelll ist dadurch sofort unterbrochen.
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Zur Gleichstromerzeugung für diese Steuerschaltung dient ein Gleichrichter
18 (F i g. 3). Die Stromzuführung zur Kupplung erfolgt durch einen Kohlekontakt
20. Die Stromrückleitung erfolgt über Masse.
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Wird als Windenanirieb ein Verbrennungsmotor oder Druckluftmotor verwendet,
dient als Stromerzeuger an Stelle des Gleichrichters 19 eine Stromquelle, beispielsweise
eine 12- oder 24-Voltbatterie.
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Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Antriebsmotor 4
seitlich
an der Winde und außerhalb des eigentlichen Windwerks angeordnet. Die Befestigung
des Motors kann dabei kirekt am Oberrahmen, beispielsweise durch Anflanschung erfolgen.
Durch diese Anordnung ist es möglich, wahlweise Elektro-, Verbrennungs- oder Druckluftmotore
als Antrieb einzusetzen oder auszuwechseln, wobei die seitliche Anordnung des Motors
weiterhin eine besonders bequeme Zugänglichkeit desselben gewährleistet, was insbesondere
bei Verbrennungsmotoren erwünscht ist.
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Zur feinfühligen Regulierung der Seilgeschwindigkeit dient das Regelgetriebe
6, das als stufenlos arbeitender, hydraulischer Drehmomentenwandler ausgebildet
ist. Die Betätigung des Getriebes erfolgt durch einen Steuerhebel 21. Die Drehrichtungswahl
geschieht durch Bewegen des Hebels 21 ausgehend von der Mittel- oder 0-Stellung
nach rechts oder nach links bis zum vollen Ausschlag. In der 0-Stellung ist der
gesamte Antrieb abgebremst. Um eine überlastung der Seilwinde auszuschließen, kann
der, wie oben beschrieben, als Wendegetriebe ausgebildete Drehmomentenwandler mit
einem überströmventil ausgerüstet sein, das das maximale Drehmoment auf einen Höchstwert,
beispielsweise 7 m/kg, begrenzt.
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Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Geschwindigkeitsüberwachung
des auf- oder ablaufenden Seiles 30 vorgesehen. Diese überwachung erfolgt über einen
Geschwindigkeitsmesser 22, der über eine biegsame Welle 24 an eine Rolle 23 angeschlossen
ist, die ihrerseits durch das laufende Seil 30 angetrieben wird. Die Rolle
23 (vgl. F i g. 4) ist an der Welle der Seiltrommel 11 schwenkbar gelagert.
Durch ein Gewicht 25 oder einen Federzug wird die Rolle 23 kontaktfest gegen das
laufende Seil gepreßt.
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Die beschriebene Seilwinde kann, wie aus F i g. 5 ersichtlich, auf
einem gummibereiften Fahrgestell 50 angeordnet und durch eine Abdeckung 31 gegen
äußere Einflüsse geschützt werden. Um die Seilwinde im Betrieb festzustellen und
in Horizontallage zu halten, sind am Fahrgestell zwei oder mehr klapp-oder ausfahrbare
Sporne 32, 33 vorgesehen, wobei der Sporn 33, um eine Verschiebung der Winde
zu verhüten, vorzugsweise schräg in den Erdboden gedrückt wird.
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Die Seilwinde gemäß der Erfindung kann für eine Zugkraft von beispielsweise
750 kg bei 20 m/min ausgelegt sein, wobei die Zugkraft bis zum oberen Grenzwert
wahlweise und stufenlos einstellbar ist. Die beschriebene, durch ein überströmventil
bewirkte Höchstdrehmomentbegrenzung, die Anzeige der in beiden Richtungen stufenlos
regulierbaren Seilgeschwindigkeit sowie der auswechselbare Antrieb verleihen der
Seilwinde gemäß der Erfindung außerordentlich vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
Wegen ihres einfachen Aufbaues ist die Seilwinde außerdem sehr wartungsarm und von
hoher Lebensdauer. Die Winde kann überall da eingesetzt werden, wo die Zugkräfte
höchst genau begrenzt sein müssen und wo eine variable Zuggeschwindigkeit erforderlich
ist, wie dies insbesondere beim Kabelziehen der Fall ist. Die Zugkraft kann auch
während des Betriebes unter Last verstellt werden. Der Drehmomentenwandler arbeitet
gleichzeitig auch als Wendegetriebe, wodurch die stufenlose Drehzahlregelung in
beiden Drehrichtungen möglich ist.
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Bedienungsseite der Winde ist bei der beschriebenen Ausführungsform
die Rückfront, wo der Steuerhebel 21 für Geschwindigkeit und Drehrichtung sowie
die beiden Instrumente für die Anzeige bzw. Begrenzung der Zugkraft und für die
Messung der Geschwindigkeit
übersichtlich angeordnet sind. Der
Antriebsmotor ist zwecks Austauschbarkeit mittels Flansch außerhalb des eigentlichen
Windwerkes angebaut und gut zugänglich.