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Mobile Seilwinde
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Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Seilwinde mit einer einen
glatten Mantel aufweisenden, motorisch angetriebenen Seiltrommel, die beim Heranholen
einer Last eine Mehrfachumschlingung mit einem durch eine Klemmkraft festgelegten
Lastseil erfährt.
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Bei den bis jetzt bekannten mobilen Seilwinden der vorgenannten Art
ist das Seilende meistens mittels eines durch Schrauben befestigten Druckstückes
an dem zylindrischen Mantel der Seiltrommel festgeklemmt, so daß damit der Seilzug
beim Heranholen einer Last an der Seiltrommel resp. deren Antriebsmotor eine entsprechende
Gegenkraft erfährt, die durch die Mehrfachumschlingung der Seiltrommel aufgrund
der dabei vorherrschenden Reibungskräfte zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel
resp. den in mehreren Lagen aufeinander gewickelten Teillängen des Lastseiles erhöht
wird.Sofern das Lastseil für das Heranholen einer Last aus einer größeren Entfernung
eine entsprechend große Länge aufweist, so wird es bei diesen Seilwinden in mehreren
Lagen auf die Seiltrommel aufgewickelt. Dabei ergeben sich für die einzelnen Seilwindungen
bei der Ausübung höherer Zugkräfte unerwünschte Pressungen, die zu einer streckenweisen
Verformung des Lastseiles führen können, womit bei einem unregelmäßigeren Querschnitt
eine ständige Bruchgefhar für das Lastseil besteht. Die Wicklung eines so langen
Lastseiles in mehreren Lagen um die Seiltrommel hat daneben aber auch den Nachteil,
daß sich das von dem Antriebsmotor für die Seiltrommel aufgebrachte Drehmoment wegen
des wachsenden Ballendurchmessers ständig ändert, so daß bei einer nicht genügend
gro-Ben Antriebsstärke des Motors die auf das Lastseil ausgeübte Zugkraft unter
Umständen nicht mehr ausreicht, um eine Last aus einer großen Entfernung heranzuholen.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, muß daher die gesamte Seilwinde überdimensioniert
werden, was für eine mobile Ausbildung Probleme hinsichtlich der Handhabung schafft.
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Aus der DE-PS 931 315 ist eine Seilwinde bekannt, bei der vorrangig
zur Vermeidung der durch ein Obereinanderwickeln des Seiles in mehreren Lagen existenten
Bruchgefahr sowie zur Vermeidung einer übermäßigen Dehnung des Lastseiles zwei mit
in den dabei konisch ausgeführten Mantel eingedrehten Rillen versehene Seiltrommelnvorgesehen
sind, auf welche das Lastseil abwechselnd in nur einer Lage aufgewickelt wird. Der
Seileinzug ist dabei an dem Mantelende mit dem größeren Durchmesser der einen Seiltrommel
verwirklicht, von wo dann das Lastseil zu dem Mantelende mit dem größeren Durchmesser
der anderen Seiltrommel geführt und dort in der äußersten Rille über etwa den halben
Umfang zurück zu der einen Seiltrommel umgelenkt wird, bis am Ende dieser Hin- und
Herführung des Lastseiles der Seilabzug an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser
der einen Seiltrommel hin zu einer Vorratstrommel vorgenommen wird, auf welche das
Lastseil dann praktisch zuglos und mithin völlig dehnungsfrei aufgewickelt wird.
Die Achsen der beiden gerillten Seiltrommeln sind bei dieser Seilwinde im übrigen
etwas verkantet, so daß das Lastseil tangential in schraubenförmigen Wicklungen
zwischen den beiden Seiltrommeln hin- und hergeführt werden kann, die im übrigen
völlig synchron angetrieben sein müssen, um eine genaue Seilführung in den Rillen
zu erhalten. Um dabei für die beiden Seiltrommeln eine gleiche Belastung zu erhalten,
müssen außerdem die Rillen eine sich in Richtung des Seilabzuges stetig vergrößernde
Tiefe erhalten, wobei die Zunahme dieser Tiefe der einzelnen Rillen die von Windung
zu Windung erfolgende Zugkraftentlastung des Lastseiles ausgleicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Seilwinde der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Verwendung eines Lastseiles großer
Länge eine Umwicklung der Seiltrommel in mehreren Lagen vermieden wird und die Seiltrommel
mittels eines Antriebsmotors nicht zu hoher Leistung mit einem möglichst konstanten
Drehmoment angetrieben werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer
Seilwinde der eingangs genannten Art der Mantel der Seiltrommel mit einem dem Reibungswinkel
zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel entsprechenden Neigungswinkel konisch
ausgebildet ist, und daß die an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser von
der Seiltrommel abgezogene Seillänge über eine mit der Seiltrommel synchron angetriebene
Klemmscheibe in Richtung eines Seilspeichers umgelenkt ist.
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Bei einer Seilwinde dieser Ausbildung arbeitet mithin die Seiltrommel
als eine reine Durchlauftrommel für das Lastseil, und es sind auf ihren konischen
Mantel nur so viele Windungen des Lastseiles nebeneinander aufgelegt, daß damit
die maximal erwünschte Zugkraft entsprechend dem Gesetz über die Seilreibung erreichbar
ist. Die durch die Seiltrommel übertragbare Umfangskraft U ergibt sich dabei aus
der Differenz der Seilzüge S1 und S2 der auf die Seiltrommel auflaufenden und von
dieser wieder abgezogenen Seillängen, dem Umschlingungswinkel o( und dem Reibungsbeiwert
A zwischen dem Seil und dem Mantel der Seiltrommel entsprechend der folgenden Formeln:
U = - S2 (1) S1 S2 Ae (2) U S2 (eA -1) (3) Indem der Mantel der Seiltrommel mit
einem dem Reibungswinkel zwischen dem Lastseil und der Seiltrommel entsprechenden
Neigungswinkel konisch ausgebildet ist, wird damit jedes Wandern der einzelnen Seilwindungen
längs der Trommelachse ebenso verhindert wie ein Ubereinanderwickeln in mehreren
Lagen, was ursächlich auch auf die Wirkung der Klemmscheibe zurückzuführen ist,
durch welche der an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser vorgenommene Seilabzug
die für die Ausübung der Zugkraft notwendige Gegenkraft mit dem Seileinzug erhält.
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Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erz in dung
sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 6 erfaßt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
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An einer Montageplatte 1 der Seilwinde ist ein Antriebsmotor 2 für
eine Seiltrommel,3 befestigt, deren Mantel in zwei einen gleichen Neigungswinkel
aufweisende Konusflächen 4 und 5 unterteilt ist. Der Neigungswinkel jeder die ser
beiden Konusflächen 4 und 5 entspricht dem-Re.ibungswinkel zwischen dem Lastseil
6 und der Seiltrommel 3, womit gewährleistet ist, daß der an dem Mantelende mit
dem größeren Durchmesser der einen Konusfläche 4 vorgenommene Seileinzug fluchtend
ausgerichtet bleibt zu einer an der Montageplatte 1 vorgesehenen Öse 7, die als
ein ortsfestes Widerlager für die Seiltrommel 3 dient. Durch den speziellen Neigungswinkel
der Konusfläche 4 ist auch sichergestellt, daß sich die einzelnen Windungen des
Lastseiles 6 längs des Mantels dieser Konus fläche nebeneinander legen und mithin
nicht die Gefahr eines Obereinanderleqens besteht, womit die Seiltrommel 3 als eine
reine Umlenktrommel für das Lastseil 6 angesprochen werden kann, bei der die von
der Konusfläche 4 an dem Mantelende mit dem kleineren Durchmesser abgezogene Seillänge
dann anschließend über eine achsparallel angeordnete Umlenkrolle 8 umgelenkt wird,
um dann zurück zu der zweiten Konus fläche 5 geführt zu werden. Damit an dieser
zweiten Stufe der Seilumschlingung eine auf die erste Stufe zurückwirkende Zugkraft
entwickelt wird, sollte der größere Durchmesser d2 der Konusfläche 5 gleich oder
größer sein als der größere Durchmesser d1 der Konusfläche 4, wobei mit dieser rückwirkenden
Zugkraft dann erreichbar ist, daß auch die zur Umschlingung der Konus fläche 5 vorgesehene
Teillänge des Lastseiles in einzelne nebeneinander liegende Windungen gelegt wird,
ohne daß dabei die Gefahr eines Wanderns längs der Trommelachse oder die Gefahr
eines Obereinanderlegens
besteht. Die von dem Mantelende mit dem
kleineren Durchmesser der Konus fläche 5 abgezogene Seillänge wird nochmals über
eine zu der Umlenkrolle 8 koaxial angeordnete Umlenkrolle 9 umgelenkt und dann zu
einer Klemmscheibe 10 zurückgeführt, die auf der Antriebswelle für die Seiltrommel
3 angeordnet und mithin zu dieser snychron angetrieben ist. Die Klemmscheibe 10
ist an ihrer Klemmrille zweigeteilt ausgeführt, und die beiden in axialer Richtung
relativ zueinander beweglichen Klemmscheibenteile sind durch Federn 11 elastisch
federnd gegeneinander vorgespannt, so daß also das in der Klemmrille der Klemmscheibe
10 geführte Lastseil durch diese Federn 11 die notwendige Klemmkraft erfährt, die
für die Ausübung einer Zugkraft durch das Lastseil vorhanden sein muß. Auch der
Durchmesser d3 der Klemmscheibe 10 ist gleich oder größer als der Durchmesser d2
der Konusfläche 5 der Seiltrommel, damit eine auf die Konusfläche 5 rückwirkende
Zugkraft bereitgestellt ist. Diese rückwirkende Zugkraft kann einfach dadurch aufgehoben
werden, daß die in der Klemmrille der Klemmscheibe 10 wirksame Klemmkraft durch
ein axiales Auseinanderbewegen der beiden Klemmscheibenteile entgegen der Kraft
der Federn 11 aufgehoben wird, und ist diese Klemmkraft aufgehoben, dann kann das
Lastseil, das beim Heranholen einer Last hinter der Klemmscheibe 10 in einen Seilspeicher
12 überführt wird, mühelos von der Seiltrommel 3 abgezogen werden, um den Seilanfang
an der mittels der Seilwinde heranzuholenden Last zu befestigen.
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Die Seiltrommel 3 kann im übrigen auch in mehr als nur zwei Konusflächen
unterteilt werden, die entweder an einem gemeinsamen Trommelkörper ausgebildet oder
separat gefertigt sind, um im letzteren Fall dann auf eine gemeinsame Antriebswelle
aufgesteckt zu werden. Die Unterteilung in solche mehrere Konus flächen ergibt dabei
die Möglichkeit für eine Variation der über das Lastseil auszuübenden Zugkraft beim
Heranholen einer Last, so daß mit einer entsprechend leistungsregulierbaren Ausbildung
des
Antriebsmotors 2 für die Seiltrommel 3 dann solchen veränderten Umständen leicht
Rechnung getragen werden kann. Der Vorteil der vorbeschriebenen Seilwinde liegt
hauptsächlich darin begründet, daß an der Seiltrommel 3 ständig ein konstantes Drehmoment
vorherrscht völlig unabhängig davon, wie lang das Lastseil ist und damit auch völlig
unabhängig davon, über welche Wegstrecke mit dieser Seilwinde eine Last herangeholt
werden soll. Weil die Seiltrommel 3 nur als eine Durchlauftrommel fungiert, ist
die Höhe der aufzubringenden Zugkraft ausschließlich abhängig von der Antriebsleistung
des Motors 2.
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