DE1531338A1 - Hochleistungsseilwinde - Google Patents

Description

Jean Pomagalski S.A. Hochleistung s Seilwinde

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte und zweckmässige Ausbildung einer Seilwinde mit einer gezahnte Flanken aufweisenden Rillenscheibe zum Antrieb des Seiles, einem mit der Rillenscheibe kämmenden und durch einen Betätigungshebel drehbaren Antriebsritzel und einer Einrichtung zur Verhinderung einer Rückdrehung der Winde unter Last.

Bekannte Winden dieser Art sind hierzu in den meisten Fällen mit einer Sperrklinke zur Verhinderung einer Rückdrehung der Winde unter Last ausgestattet, wobei diese Sperrklinke bei einer Ausführungeform auch in die Verzahnung des Antriebs ritzeis oder eines anderen mit diesem Ritzel kämmenden Zahnrades eingreift. Diese Blockierungseinrichtungen in Form einer Sperrklinke haben jedoch den grossen Nachteil, dass beim Absenken der Last durch Betätigung der Winde in umgekehrter Drehrichtung die Sperrklinke aus ihrem Eingriff in eine Verzahnung oder dergleichen gelöst werden muss, so dass die Winde dadurch völlig frei ist und unter dem Zug der Last steht.

Darüber hinaus ist der Anwendungsbereich derartiger Handwinden ziemlich begrenzt, da einerseits für die Hebung schwerer Lasten über Betätigungs- und Rückhalteklinken die notwendigen Kräfte eine Handbetätigung sehr erschwert und andererseits diese Blockierungs- oder Rüekhalteklinken erhebliche Ausmasse erfordern.

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Um ferner das Zug- oder Hubseil, welca^s in der Rille der Seilrolle geführt wird, nicht übermässigen Krümmungen zu unterwerfen, müssen Rillenscheiben vorgesehen sein, deren Durchmesser mit dem Querschnitt und der Starrheit eines Drahtseiles wächst. Die durch ein Drahtseil auf die Rillenscheibe ausgeübte Kraft wächst auch sehr rasch und kann nicht ohne weiteres von einem Hebel mit direkter Handbetätigung erzeugt werden,

Zweck der Erfindung ist die Vermeidung der vorstehend erwähnten Nachteile bisher bekannter Seilwinden und die Schaffung einer mechanisch einfachen und sicher wirksamen Einrichtung zur untersetzten Kraftübertragung zwischen dem Betätigungsmechanismus und der Seilrolle und umgekehrt bei gleichzeitiger Blockierungsmöglichkeit der Seilrolle unter Last.

Eine solche Seilwinde des eingangs erwähnten Typs ist hierzu erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Verhinderung einer Rückdrehung der Winde eine zwischen dem Antriebs ritzel und dem Betätigungshebel angeordnete Reibungsbremse mit einem im Sinne des Lasthubes drehbaren, im anderen Sinne jedoch gegen Drehung blockierten Bremskörper ist und sowohl bei Drehung des Betätigungshebels im Sinne des Lasthubes als auch bei einer unter der Wirkung des Lastmomentes erfolgenden Drehung des Antrieberitzels angezogen wird, wobei die Bremse als Reibungskupplung wirkt, wenn das auf den Betätigungshebel ausgeübte Kraftmoment grosser als das auf das Antrieberitzel wirkende Lastmoment ist.

Diese Reibungsbremse ist hierbei zweckmässigerweise als Scheibenbremse ausgebildet, von denen die eine der beiden mit dem Antrieberitzel und mit dem Betätigungshebel drehbaren Scheiben eine Gewindehülee aufweist, welche auf einem/der anderen Scheibe fest verbundenen Gewindezapfen sitzt. Als eigentliche Bremsscheibe ist hierbei zweckmäseigerweise ein nur im Sinne des Lasthubes drehbarer Bremskörper

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zwischen den beiden gegeneinander verschraubbaren Scheiben auf einem gewindefreien Abschnitt des erwähnten Zapfens angeordnet.

Diese Bremsscheibe kann in vorteilhafter Weise ebenfalls mit einer Umfangsverzahnung versehen sein und mit einem Ritzel kämmen, welches seinerseits über eine Einerichtungskupplung auf seiner Welle gelagert ist.

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Die Scheiben der Scheibenbre/se sitzen in zweckmässiger Weise auf einer an ihrem Ende den Gewindezapfen aufweisenden Verlängerung der Welle des Antriebsritzels.

Der Betätigungshebel ist über eine Einerichtungskupplung mit dem hebelseitigen Teil der Reibungsbremse verbunden und bildet mit dieser Kupplung eine abnehmbare, gemeinsame Baueinheit, welche wahlweise in zwei Stellungen aufsetzbar ist, in denen die Betätigungskraft im Sinne eines Anziehens oder eines Lösens der Bremse übertragen wird.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Seilwinde dargestellt, wobei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt rechtwinklig zur Ritzel- und RiUenscheiben-

achse,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt mit der Brems-Kupplungs-

Einrichtung.

Hiernach besteht die Seilwinde aus einem Gehäuse 10, dessen Seitenteile 14 und 14' in einem bestimmten Abstand voneinander mittels zweier

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Bolzen 12 und 16 gehalten werden. Hiervon kann der Bolzen 12 zur Befestigung der Winde dienen, während der Bolzen 16 als Drehpunkt einer noch zu beschreibenden Seilspanneinrichtung Verwendung finden kann.

Eine Scheibe oder Rolle 18 mit einer Rille um ihren Aussenumfang dreht sich frei auf einer Achse 20, welche in den beiden Gehäuseseitenteilen 14 und 14* gelagert ist. Die beiden Flanken 22 und 22' der V-förmigen Rille der Scheibe 18, deren Dicken entsprechend bemessen sind, tragen beide eine Umfang β zahn ung 23 und 23', so dass diese Scheibe oder Rolle ein mit einer V-förmigen Rille ausgerüstetes Zahnrad bildet.

Diese Aussenzahnungen 23 und 23' der Scheibe 18 greifen in ein Antriebsritzel 24 ein, welches fest auf einer Achse 26 sitzt. Diese Achse 26 dreht sich in Lagerschalen 25 und 25' an den Gehäuseflanschen 14 und 14'.

Ein Ende dieser Achse dient als Drehpunkt für den Betätigungshebel 28, während das andere Ende Teil des Brems-Kupplungs-Aggregates ist, welches in Fig. 2 mit 30 bezeichnet ist.

Der Durchmeeser der Rille der Scheibe 18 ist abhängig von der Biegsamkeit des Drahts eile β 29 und wird so gewählt, dass bei der Führung und Krümmung des Drahtseiles in der genannten Rille ein zulässiges Mass nicht überschritten wird.

Für Hochleistungswind?, welche Drahtseile mit einem grossen Durchmesser benötigen, die verhältnismägsig steif und starr sind, kann dieser Durchmesser so gross werden, dass die vom Drahtseil ausgeübte Kraft eine direkte Betätigung der Rillenscheibe mittels eines Handhebels unter Hin- und Herbewegung praktisch unmöglich macht. Deswegen wird die Rillenscheibe selbst als Zahnrad eines Untersetzungsgetriebes benutzt,

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so dass man damit über ein Zahnrad verfügt, dessen Durchmesser von den Eigenschaften des Zugseiles bestimmt wird und welches normalerweise umso grosser ist, je grosser die zu übertragende Kraft ist. Auf diese Weise wird es praktisch immer möglich sein, eine ausreichende Untersetzung zu erzielen, damit eine abschnittsweise Drehung der Scheibe mittels Handbetätigung ausgeführt werden kann.

Der Betätigungshebel 28 sitzt an der Achse 26 des Antriebsritzels 24 und kann diese über eine nur in einer Richtung wirkende Kupplung 32 in die Drehrichtung zur Hebung der Last drehen. Diese nur in einer Richtung wirkende Kupplung kann sehr einfach ausgebildet sein, zum Beispiel aus einer Klinke und einem Sperrad bestehen. Sie kann aber auch, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, aus einem an sich bekannten Freilauf-Mechanismus mit Klemmrollen bestehen, welcher nur in seinen beiden wesentlichen Organen dargestellt ist, und zwar durch den inneren Ring 34, welcher auf die Achse 26 aufgekeilt ist, und durch einen äusseren Ring, der fest mit dem Betätigungshebel 28 verbunden ist.

Wie bereits erwähnt, ist an dem anderen Ende der Achse 26, welche das Ritzel 24 trägt, die Brems-Kupplungs-Einrichtung 30 angeordnet, die so konstruiert ist, dass eine Drehung der Achse 26 in Hubrichtung für eine nicht dargestellte und am Drahtseil hängende Last durch diese Einrichtung nicht behindert wird, wobei aber, wenn sich die Achse 26 unter der Last in entgegengesetztem Sinne drehen will, wobei eine Senkung der Last erfolgt, diese Brems- und Kupplungseinrichtung wirksam wird.

Das Drahtseil 29 wird in die Rille des Zahnrades 18 eingeführt, und zwar zwischen der gezahnten Rillenscheibe und dem Ritzel 24, dessen Mittelteil gegenüber der Rille eingekerbt sein kann. Das Drahtseil 29 wird in der Rille des Zahnrad·« 18 von einer Spanneinrichtung gehalten.

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Diese Spanneinrichtung kann in beliebig,-*' Weise ausgebildet sein und beispielsweise aus einer Anordnung bestehen, wie sie in Fig. 1 dargestellt und mit 82 bezeichnet ist. Hierbei weist die Spanneinrichtung eine Rolle auf, die dem Druck einer Feder ausgesetzt ist. Diese Druckrolle 84 ist in vorteilhafter Weise lose auf einer Achse 85 montiert, die von einem Kloben 86 getragen wird. Die Flansche dieses Klobens sind am Gehäuse 10 der Seilwinde angelenkt, beispielsweise an dem bereits erwähnten Bolzen 16. Es ist ferner eine Führungsrolle 88 vorgesehen, die mit dein gespannten Abschnitt des Drahtseiles 29 zusammenwirkt, so dass die Spannung des Drahtseiles die Druckrolle 84 in die Rille des Zahnrades 18 hineindrückt.

Eine solche Winde arbeitet folgendermassen: Man hängt das Gehäuse 10 an einem festen Punkt an mittels einer Verankerung, die an den Bolzen 12 des Windengehäuses 10 angreift, während der Zugteil des Drahtseiles 29 an der nicht dargestellten Last befestigt wird. Das Drahtseil 29 wird zunächst von Hand gespannt, indem man es in die Rille des Zahnrades 18 einlegt. Dieses Einlegen erfolgt sehr leicht, da sich die Druckrolle 84 von der Rille abhebt, solange das Drahtseil nicht unter Spannung ist.

Durch eine übliche Hin- und Herbewegung des Betätigungshebels 28 kann man dann die Freilaufkupplung 32, die Achse 26, das Ritzel 24 und β omit auch das Rillenzahnrad 18 abschnittsweise drehen und somit das Drahtseil allmählich anziehen. Eine Rückwärtsdrehung des Rillenzahnrades 18 infolge der Last wird auch während der Rückwärtsbewegung des Betätigungshebels 28 durch die Brems- und Kupplungseinrichtung 30 verhindert.

Die Last kann somit gehoben oder gezogen werden, ohne dass übermässige Kräfte auf den Betätigungshebel 28 ausgeübt werden müssen. Die Leistung der Untersetzung'Ritzel 24 : Zahnrad 18 ist wesentlich

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- 7 -günstiger als übliche Hebelsysteme oder Schneckenräder.

Die Senkung der Last geschieht durch ihr Eigengewicht, wobei das Bremsaggregat 30 die Senkgeschwindigkeit begrenzt.

In der Darstellung der Figur 3 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bestandteile der Seilwinde wie in den Figuren 1 und 2.

Auch hierbei ist das gerillte Zahnrad 18 frei drehbar auf der festen Achse 20 gelagert, welche die Seitenteile 14 und 14^f des Gehäuses 10 durchquert. Sie an den Flanken 22 und 22* der Rillenscheibe 18 angeordnete Zahnung greift in das Ritzel 24. Dieses Ritzel 24 sitzt fest auf der Achse 26, die in den Lagerschalen 25 und 25* der beiden Gehäuseflansche 14 und 14' gelagert ist. Das Drahtseil 29 ist in die Rille der Scheibe 18 eingelegt.

Gemäss der Erfindung trägt nun ein Ende der \chse 26 ein Aussengewinde 100, auf welches sich eine Hülse 102 schraubt, die gegenüber dem Ritzel 24 eine Scheibe 104 trägt. Eine zweite Scheibe 106 sitzt fest auf der Achse 26.

Zwischen den Scheiben 104 und 106 ist eine weitere Scheibe 108 angeordnet, deren Umfang eine Zahnung 110 aufweist. Diese Scheibe dreht sich lose um die Achse 26, deren Abschnitt sswischen dem Gewinde 100 und der Scheibe 106 zu diesem Zwecke eine Lagerschale 112 trägt. Beiderseitig dieser Scheibe 108 befinden sich ferner Kupplungs- oder Reibungsbeläge 114 - 116, so dass das Zusammenwirken der beiden Scheiben 104 und 106 mit der Scheibe 108 eine Scheibenbremse bildet, die durch das Aufschrauben der Hülse 102 auf die Achse 26 angezogen wird.

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Bei angezogener Bremse ist die gezahnteScheibe 10 8 mit der Achse 26 fest verbunden. Die Zahnung 110 der Scheibe 108 greift in ein drehbares Ritzel 118 ein, welches auf eine feste Welle, vorteilhaft auf die Seilrollenachse 20 montiert ist, welche das gerillte Zahnrad 18 trägt. .

Eine Blockierungseinrichtung aus einer Einerichtung skupplung 120, beispielsweise aus einem Klemmrollen-Freilauf, ist zwischen dem Ritzel 118 und der Achse 20 so angeordnet, dass sich das Ritzel 118 und somit auch die Scheibe 108 nur in dem Sinne drehen kann, welcher dem Drehsinn der Achse 26 während des Hebens der Last entspricht.

Der Betätigungshebel 28 ist auch hierbei drehbar auf der mit einem Gewinde ausgerüsteten Hülse 120 gelagert und kann diese wiederum über eine in einer Richtung wirkenden Kupplung 32, zweckmässig über eine Klemmrollen-Freilaufkupplung, betätigen. Die Betätigungsrichtung der Hülse 102 ist umkehrbar, zum Beispiel wenn der Hebel 28 samt des Freilaufrades der Einerichtungskupplung 32 von der Hülse 102 gelöst und umgekehrt wieder aufgesetzt wird. Ein Federring 122, der sich in* eine am Hülsenaussenumfang vorgesehene Hülle 124 festklemmt, verhindert ein ungewolltes Abgleiten des Betätigungshebels 28 mit seinem Freilaufrad.

Der Schraubsinn des Gewindes 100 ist so gewählt, dass eine durch den Hebel 28 ausgeübte Kraft in Richtung des Hebels der Last eine Annäherung der Scheiben 104 und 106 und eine Blockierung der Scheibe 108 bewirkt.

Diese Ausführungsform einer Winde gemäss der Erfindung arbeitet folgendermassenj

Zum Heben oder Ziehen einer Last wird der Betätigungshebel 28 mit seinem Jb'reilaufrad so auf die Hülse 102 aufgesetzt, dass auf diese eine Kraft übertragen werden kann, die der Hubrichtung der Last entspricht. Die erste Drehung der Hülse 102 durch die Betätigung des Hebels 28 sehraubt diese Hülse auf das Gewinde 100 (d.h. in der Zeichnung nach links) unddrückt diemit der Hülse 102 fest verbundene Scheibe 104

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gegen die Scheibe 108, welche somit zwischen den beiden Scheiben und 1O6 eingeklemmt wird. Die Hülse 102, die Scheiben 104, 106 und 108 sowie die Welle 26 bilden somit eine mechanische Einheit, um . das Ritzel 24 und das gerillte Zahnrad 18 im Drehsinn des Lastenhubs zu betätigen. Die Scheibe 108 dreht auch das Ritzel 118, was durch das für diesen Drehsinn gelöste Freilaufrad 120 möglich ist. Hört die auf den Betätigungshebel 28 ausgeübte Kraft auf, dreht sich die Achse infolge der am Drahtseil 29 angreifenden Last naturgemäss in der

dem Hubsinne entgegengesetzten Richtung. Diese umgekehrte Drehung ^L·

hat aber ebenfalls zur Wirkung, dass die Scheibe 108 zwischen den beiden Scheiben 104 und 106 eingeklemmt wird, da das Gewinde 100 der Achse 26 sich in die Hülse 102 einschraubt.

Wie vorher bilden auch hierbei die Achse 26, die Scheiben 104, 106 und ■ 108 eine mechanische Einheit, deren Drehung in umgekehrten Sinne verhindert wird, diesmal jedoch durch die Blockierung des Ritzels und das Freilaufrad 120, welches für diese Drehrichtung wirksam wird.

Auf diese Weise sind die Achse 26 und das gerillte Zahnrad 18 sowie

das Drahtseil 29 wirksam blockiert, da die Bremskraft der Scheiben- ^

bremse mit erhöhter Last nur wächst. Durch die Hin- und Herbetätigung des Hebels 28 wirk die Last in üblicher Weise gehoben. Um die Last herunterzulassen genügt es, den Hebel 28 mit seinem Freilaufrad von der Hülse 102 abzunehmen und in umgekehrten Sinne wieder aufzusetzen.

Wenn hierauf eine Kraft in Senkungsrichtung auf den Hebel 28 ausgeübt wird» überträgt sich diese Kraft von der Einerichtungskupplung 32, die in dieser Richtung wirksam wird, auf die Hülse 102, welche sich von, dem Gewinde 100 losschraubt und die Scheiben 104 und 106 voneinander entfernt« Dieser Vorgang bewirkt das Lösen der Scheibenbremse, so dass die Scheibe 106 auf der Scheibe 108 rutschen kann, und zwar unter der

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Wirkung der Last, die ein Kraftmomeu.. /on der Achse 26 auf die Scheibe 106 überträgt.

Die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 1O6 kann aber niemals diejenige der Scheibe 104 und damit der Hülse 102 überschreiten, da jede relative Drehung der Scheibe 106 gegenüber der Scheibe 104 ein Anziehen der Bremse bewirkt. Die Arbeitsweise derartiger Scheibenbremsen ist an sich bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden. -

Die erfindungsgemasse Ausbildung einer Seilwinde mit einer gezahnten Seilrolle, die mit einem Untersetzungsritzel und einer Scheibenbremse zusammenwirkt, erlaubt ein leichtes und wirkungsvolles Ziehendes Drahtseiles durch die Wirkung eines einfachen, kompakten und absolut sicheren Mechanismus, wobei die Last automatisch blockiert wird.

Die Verwendung von Freilaufrädern mit Klemmrollen als Hnerichtungskupplungen erhöht noch die Sicherheit des Mechanismus.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene Ausführung mit Handbetätigung begrenzt, sondern kann ebenfalls auch an motorgetriebenen- Winden angewandt werden.

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Claims (7)

PATENTANSPRUECHE :

1. Seilwinde mit einer gezahnte Flanken aufweisenden Rillenscheibe zum Antrieb des Seiles, einem mit der Rillenscheibe kämmenden und durch einen Betätigungshebel drehbaren Antriebsritzel und einer Einrichtung zur Verhinderung einer Rückdrehung der Winde, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtung eine zwischen dem Antriebsritzel (24) und dem Betätigungshebel (28) angeordnete Reibungsbremse (104-116) mit einem im Sinne des Lasthubes drehbaren, im anderen Sinne jedoch gegen Drehung blockierten Bremskörper (108) ist und sowohl bei Drehung des Betätigungshebels (28) im Sinne des Lasthubes als auch bei einer unter der Wirkung des Lastmomentes erfolgenden Drehung des Antriebsritzels (24) angezogen wird, wobei die Bremse als Reibungskupplung wirkt, wenn das auf den Betätigungshebel ausgeübte Kraftmoment grosser als das auf das Antriebsritzel wirkende Lastmoment ist.

2. Seilwinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse eine Scheibenbremse ist, von denen die eine der beiden, mit dem Antriebsritzel (24) und mit 'dem Betätigungshebel (28) drehbaren Scheiben (104, 106) eine Gewindehülse (102) aufweist, welche auf einem mit der anderen Scheibe fest verbundenen Gewinde zapfen (100) sitzt.

3. Seilwinde nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nur im Sinne des Lasthubes drehbare Bremskörper (108) als Bremsscheibe zwischen den beiden gegeneinander verschraubbaren Scheiben (104, 106) auf einem gewindefreien Abschnitt des erwähnten Zapfens angeordnet ist. '

4. Seilwinde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bremsscheibe (108) mit einer Umfangsverzahnung (HO) versehen ist und mit einem Ritzel (118) kämmt, welches über eine Einerichtungskupplung (120) auf seiner Welle gelagert ist.

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5. Seilwinde nach den Ansprüchen 1 -■ 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (104, 106, 108) der Scheibenbremse auf einer, am Ende den Gewindezapfen (lOO) aufweisenden Verlängerung der Welle (26) des Antriebsritzels (24) angeordnet sind,

6. Seilwinde nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (28) über eine Einerichtungskupplung (32) mit dem hebelseitigen Teil der Reibungsbremse verbunden ist.

7. Seilwinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungshebel (28) und Einerichtungskupplung (32) eine abnehmbare, gemeinsame Baueinheit bilden, welche wahlweise in zwei Stellungen aufsetzbar ist, in denen die Betätigungskraft im Sinne eines Anziehens oder eines Lösens der Bremse übertragen wird.

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