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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles einer Seilwinde mit einer der Seilwinde vorgelagerten, gegenüber der Seilwinde nach- oder voreilend antreibbaren Seilfordereinrichtung zur Zugbeaufschlagung des Seiles zwischen der Seilwinde und der Seilfördereinrichtung.
Um ein Seil von einer Seilwinde unabhängig von einer allfälligen Seilbelastung gleichmässig von einer Seilwinde abziehen oder auf eine Seilwinde aufwickeln zu können, ist es bekannt, der Seilwinde eine Seilfördereinrichtung vorzulagern, die aus einer gegenüber der Seilwinde vor- oder nacheilend antreibbaren Seilscheibe besteht, über die das Seil zwischen der Seilwinde und der Seilscheibe einer entsprechenden Zugbelastung unterworfen werden kann. Voraussetzung für eine kontinuierliche Zugspannungsbeaufschlagung des Seiles ist allerdings ein Antrieb des Seiles mit konstantem Drehmoment, wobei ein Schlupf vermieden werden soll, was bei entsprechenden Umschlingungswinkeln vergleichsweise grosse Seilscheiben erfordert, die solche Vorrichtungen zum Auf- und Ausspulen des Seiles beispielsweise für an Fahrzeuge anbaubare Seilwinden unbrauchbar macht.
Zur Vermeidung grosser Seilscheiben ist es ausserdem bekannt (DE 19 19 659 A, SU 1 634 586 A, FR 2 484 983 A1).das zu- und ablaufende Seil zwischen zwei federnd gegenein- ander gedrückten Seilrollen zu führen, von denen eine hinsichtlich der Seilwinde vor- bzw. nachei- lend angetrieben wird, um zwischen der Seilwinde und den Seilrollen eine ausreichende Seilspan- nung aufrechtzuerhalten. Da lediglich über eine der Seilscheiben Zugkräfte auf das Seil ausgeübt werden können, bleiben jedoch die übertragbaren Seilkräfte beschränkt, wobei die Schlupfgefahr nicht ausgeschlossen werden kann.
Zum Einlegen eines Seiles in eine frei drehende Speichertrommel ist es schliesslich bekannt (DE 23 07 699 A), der Speichertrommel eine Seilfördereinrichtung vorzuschalten, die aus zwei parallelen Trommeln besteht, die vom Seil in mehreren Windungen umschlossen werden. Da die stirnseitigen Seilrillen einer Trommel von einer federnd beaufschlagbaren Andrückscheibe be- grenzt werden und für das Seil eine Art Keilnut bilden, kann für eine gleichbleibende Zugbelastung des Seiles auf der Fördervornchtung gesorgt werden, wenn über die sich ändernden Keilnuten der Durchmesser der Aussenwindungen geändert wird.
Solche Fördervorrichtungen eignen sich jedoch nicht für das Konstanthalten einer Seilspannung zwischen einer Seilwinde und einer Seilförderein- richtung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles einer Seilwinde der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass mit einfachen konstruktiven Mitteln die für ein gleichmässiges Auf- bzw.
Ausspulen des Seiles erforderliche konti- nuierliche Zugbeaufschlagung des zu- bzw. ablaufenden Seiles sichergestellt werden kann
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Seilfördereinrichtung aus zwei mit- einander kämmenden, Stirnräder bildenden Zahnrädern besteht, deren Zähne eine vom Zahnkopf ausgehende, sich gegen den Zahnfuss verjüngende Aufnahmeausnehmung für das zwischen den beiden Zahnrädern geführte Seil aufweisen, und dass die beiden Zahnräder im Eingriffsbereich gegeneinander federnd beaufschlagbar sind.
Da die Seilfördereinrichtung aus zwei miteinander kämmenden Zahnradern besteht, die im Be- reich ihrer Zähne durch entsprechende Aufnahmeausnehmungen für das Seil eine Seilrille bilden, kann über beide Zahnräder von einander gegenüberliegenden Seiten auf das zwischen den beiden Zahnrädern geführte Seil auch höhere Zugkräfte ausgeübt werden, und zwar mit einem vernach- lässigbaren Schlupf, weil die miteinander kämmenden Zahnräder im Eingriffsbereich federnd gegeneinander gedrückt werden und das Seil zwischen sich klemmen. Diese Seilklemmung wird durch die sich gegen den Zahnfuss hin verjüngenden Aufnahmeausnehmungen der Zähne unter- stützt.
Das Seil wird ja zufolge der Keilwirkung des sich verjüngenden Ausnehmungsquerschnittes jeweils von den Zähnen des einen Zahnrades in die Aufnahmeausnehmungen der Zähne des anderen Zahnrades in radialer Richtung eingepresst, was die für eine schlupffreie Zugkraftübertra- gung erforderlichen hohen Reibungswerte sicherstellt, und zwar unabhängig von einem allfälligen Umschlingungswinkel oder dem Durchmesser der Zahnräder. Eine solche Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles kommt daher mit einem vergleichsweise geringen Platzangebot aus, was diese Vorrichtungen insbesondere für den Einsatz bei Seilwinden geeignet macht, die an ein Fahrzeug angebaut werden.
Das federnde Gegeneinanderdrücken der Zahnrader kann mit unterschiedlichen konstruktiven
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Mitteln erreicht werden. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn eines der beiden Zahnräder in einer federbelasteten Schwinge gelagert wird. Eine solche Anordnung bringt nicht nur vorteilhafte Führungsbedingungen für das verlagerba- re Zahnrad mit sich, sondern erlaubt auch die Ausnützung einer Hebelübersetzung für die Feder- kraft über die Schwinge, die mit entsprechenden Hebelarmen für die Kraftübertragung auf das Seil zwischen den beiden beiden Zahnrädern sorgt, damit die für eine schlupfarme Seilmitnahme erfor- derlichen Reibwerte sicher eingehalten werden können.
Aufgrund der durch die Erfindung ermöglichten gedrängten Bauweise kann die Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles auch in einfacher Weise in Verbindung mit Wickelführungen fur das Seil eingesetzt werden. Zu diesem Zweck können die Zahnräder in einem Schlitten gelagert werden, der parallel zu einer Kreuzspindel für den hin- und hergehenden Antrieb der Wickelführung für das Seil verfahrbar und mit dieser Wickelführung antriebsverbunden ist. So dass mit der hin- und hergehenden Wickelführung auch der Schlitten mit den Zahnrädern hin- und hergehend angetrie- ben wird. Der Antrieb der Zahnräder könnte in diesem Fall über einen am Schlitten gelagerten Motor erfolgen.
Einfachere Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn eines der bei- den Zahnräder auf einer entlang der Schlittenführung verlaufenden Keilwelle axial verschiebbar gelagert ist, die von einem Motor her angetrieben wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles einer Seil- winde in einem vereinfachten Axialschnitt und
Fig. 2 die Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1 in einem grösseren Mass- stab.
Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die vorzugsweise über einen Hydraulikmotor antreibbare Wickeltrommel 1 in einem Gehäuse 2 gelagert, das eine der Seiltrommel 1 vorgelager- te Wickelführung 3 aufnimmt. Diese Wickelführung 3 besteht aus einer in Abhängigkeit von der Wickeltrommel 1 antreibbaren Kreuzspindel 4, auf der eine Mutter 5 zum hin- und hergehenden Antrieb einer schlitzförmigen Seilführung 6 gelagert ist, so dass das auf die Wickeltrommel 1 aufzu- spulende Seil 7 entsprechend der Steigung der Seilwindungen auf der Wickeltrommel 1 entlang der Trommelachse verlagert wird, um eine gleichmässige Anlage der einzelnen Seilwindungen an- einander sicherstellen zu können.
Zum Unterschied von herkömmlichen Wickelführungen 3 dieser Art ist die Seilführung 6 jedoch in einem Schlitten 8 integriert, der im Gehäuse 2 parallel zur Kreuzspindel 4 verschiebbar gelagert ist und eine Seilfördereinrichtung 9 umfasst, die aus zwei miteinander kämmenden Zahnrädern 10 und 11 besteht. Diese miteinander kämmenden Zahnräder 10 und 11 werden über eine Keilwelle 12 von einem Hydraulikmotor her angetrieben. Da das Zahnrad 10 über einen Nabeneinsatz 13 drehfest, aber axial verschiebbar auf der Keilwelle 12 gelagert ist, wird der Antrieb der Zahnräder 10 und 11 durch die hin- und hergehende Schlittenbewegung nicht beeinträchtigt.
Die Zähne 14 der Zahnräder 10 und 11weisen vom Zahnkopf ausgehende, sich gegen den Zahnfuss vorzugswei- se keilförmig verjüngende Aufnahmeausnehmungen 15 auf, die die Aufgabe einer Seilrille über- nehmen und eine Seilführung im Eingriffsbereich der beiden Zahnräder 10 und 11 erlauben, wie dies insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann.
Während das Zahnrad 10 im Schlitten 8 über Wälzlager 16 ortsfest gelagert ist, wird die Lager- achse 17 für das Zahnrad 11 in den beiden Seitenwangen einer Schwinge 18 gehalten, die um eine schlittenfeste Anlenkachse 19 schwenkbar gelagert ist und über eine Feder 20 aus einem Tellerfederpaket so beaufschlagt wird, dass die beiden Zahnräder 10 und 11 im Eingriffsbereich ge- geneinander gedrückt werden. Die Federvorspannung kann über eine Einstellschraube 21 an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Aufgrund dieser Federbeaufschlagung der Schwinge 18 wird das Seil 7 in die Aufnahmeausnehmungen 15 der miteinander kämmenden Zähne 14 der beiden Zahnräder 10 und 11 eingedrückt, was zu einem wirksamen Reibschluss zwischen den Zähnen 14 der Zahnräder 10 und 11 und dem Seil 7 führt, so dass ein Schlupf zwischen dem Seil 7 und den Zahnrädern 10 und 11 weitgehend vermieden werden kann.
Damit wird eine wesentliche Voraussetzung für ein von der jeweiligen Seilbelastung unabhängiges Auf- und Ausspulen des Seiles 7 auf die Wickeltrommel bzw. von der Wickeltrommel 1 unter einer gleichmässigen Zugbe- aufschlagung erfüllt, so dass es nur mehr gilt, die Seilfördereinrichtung 9 gegenüber der Seilwinde entsprechend vor- bzw. nacheilend anzutreiben, was über den mit der Keilwelle 12 verbundenen
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Hydraulikmotor in einfacher Weise gesteuert werden kann, zumal auch der Seilwindenantrieb über einen Hydraulikmotor erfolgt. Der Hydraulikmotor für die Seilfördereinrichtung 9 kann somit unab- hängig von der jeweiligen Drehzahl mit einem konstanten Drehmoment betrieben werden, und zwar sowohl im Motor- als auch im Pumpenbetrieb.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, ist dem Schlitten 8 noch eine übliche Seileinlauffüh- rung vorgesetzt, die aus zwei zueinander senkrecht stehenden Führungsrollenpaaren 22 und 23 besteht
Die Erfindung ist selbstverstandlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, weil es vor allem auf die besondere Ausführung der Seilfördereinrichtung 9 aus zwei miteinander kämmenden Zahnrädern 10 und 11 ankommt, zwischen denen das Seil 7 geführt wird. So kann beispielsweise auf die Wickelführung 3 verzichtet werden, wenn zwischen den Zahnrädern 10 und 11einerseits und der Wickeltrommel 1 anderseits ein ausreichend grosser Abstand vorgesehen werden kann, um ein störungsfreies Aneinanderlegen der einzelnen Seilwindungen zu ermögli- chen.
Ausserdem kann die Querschnittsform der Aufnahmeausnehmungen 15 der Zähne 14 unter- schiedlich gestaltet werden, wenn nur der erforderliche Reibschluss durch eine entsprechende Keilwirkung zwischen den Aufnahmeausnehmungen 15 und dem Seil 7 sichergestellt ist.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zum Auf- und Ausspulen eines Seiles einer Seilwinde mit einer der Seilwinde vorgelagerten, gegenüber der Seilwinde nach- oder voreilend antreibbaren Seilförderein- richtung zur Zugbeaufschlagung des Seiles zwischen der Seilwinde und der Seilförderein- richtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilfördereinrichtung (9) aus zwei miteinander kämmenden, Stirnräder bildenden Zahnrädern (10, 11) besteht, deren Zähne (14) eine vom Zahnkopf ausgehende, sich gegen den Zahnfuss verjüngende Aufnahmeausnehmung (15) für das zwischen den beiden Zahnradern (10,11) geführte Seil (7) aufweisen, und dass die beiden Zahnräder (10,11) im Eingriffsbereich gegeneinander federnd beauf- schlagbar sind.
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The invention relates to a device for winding and unwinding a cable of a cable winch with a cable request device in front of the cable winch, which can be driven or advanced in relation to the cable winch, for loading the cable with tension between the cable winch and the cable conveying device.
In order to be able to pull a rope from a rope winch evenly from a rope winch or to wind it onto a rope winch, regardless of a possible rope load, it is known to provide the rope winch with a rope conveyor device which consists of a rope pulley which can be driven or lagged relative to the rope winch, via which the rope between the winch and the sheave can be subjected to a corresponding tensile load. A prerequisite for a continuous tensile stressing of the rope is, however, a drive of the rope with constant torque, whereby slippage should be avoided, which, with appropriate wrap angles, requires comparatively large rope sheaves which make such devices for winding and unwinding the rope unusable, for example, for rope winches that can be attached to vehicles makes.
In order to avoid large rope sheaves, it is also known (DE 19 19 659 A, SU 1 634 586 A, FR 2 484 983 A1) to guide the incoming and outgoing rope between two resiliently pressed rope pulleys, one of which with regard to the Winch is driven forward or lagging in order to maintain sufficient rope tension between the winch and the pulleys. Since tensile forces can only be exerted on the rope via one of the rope sheaves, however, the transmissible rope forces remain limited, and the risk of slipping cannot be excluded.
Finally, for inserting a rope into a freely rotating storage drum, it is known (DE 23 07 699 A) to connect the storage drum with a rope conveying device which consists of two parallel drums which are enclosed by the rope in several turns. Since the front-side rope grooves of a drum are delimited by a resilient pressure plate and form a kind of keyway for the rope, a constant tensile load on the rope on the conveyor device can be ensured if the diameter of the outer turns is changed via the changing keyways.
However, such conveyors are not suitable for keeping a rope tension constant between a winch and a rope conveyor
The invention is therefore based on the object of designing a device for winding and unwinding a rope of a winch of the type described at the outset in such a way that simple constructional means are used for uniform winding or
Unwinding the rope can be ensured by the continuous pulling of the incoming or outgoing rope
The invention achieves the stated object in that the cable conveying device consists of two intermeshing gear wheels forming spur gears, the teeth of which have a receiving recess for the rope guided between the two gear wheels, starting from the tooth head and tapering towards the tooth base, and the two Gears are resiliently loaded against each other in the engagement area.
Since the cable conveyor device consists of two intermeshing gear wheels which form a cable groove in the area of their teeth through corresponding receiving recesses for the cable, higher tensile forces can also be exerted on the cable guided between the two gear wheels from opposite sides, and with a negligible slip, because the meshing gears are pressed against each other in the engagement area and clamp the rope between them. This rope clamping is supported by the receiving recesses of the teeth tapering towards the tooth base.
Because of the wedge effect of the tapering recess cross section, the rope is pressed in a radial direction from the teeth of one gear wheel into the receiving recesses of the teeth of the other gear wheel, which ensures the high friction values required for a slip-free transmission of traction, regardless of any Wrap angle or the diameter of the gears. Such a device for winding and unwinding a rope therefore requires a comparatively small amount of space, which makes these devices particularly suitable for use with winches that are attached to a vehicle.
The resilient pressing of the gear wheels against each other can be done with different design
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Funds can be achieved. In this context, particularly simple constructional relationships result if one of the two gear wheels is mounted in a spring-loaded rocker. Such an arrangement not only brings with it advantageous guiding conditions for the displaceable gearwheel, but also allows the use of a lever transmission for the spring force via the rocker arm, which, with corresponding lever arms, ensures the power transmission to the cable between the two gearwheels, so that the friction coefficients required for low-slip rope entrainment can be safely observed.
Because of the compact design made possible by the invention, the device for winding and unwinding a rope can also be used in a simple manner in connection with winding guides for the rope. For this purpose, the gearwheels can be mounted in a carriage which can be moved parallel to a cross spindle for the reciprocating drive of the winding guide for the rope and which is drive-connected to this winding guide. So that the to-and-fro winding guide also drives the carriage with the gears back and forth. In this case, the gearwheels could be driven by a motor mounted on the slide.
However, simpler design conditions result if one of the two gear wheels is axially displaceably mounted on a spline shaft which runs along the slide guide and is driven by a motor.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
1 shows a device according to the invention for winding and unwinding a rope of a winch in a simplified axial section and
Fig. 2 shows the device in a section along the line 11-11 of Fig. 1 on a larger scale.
According to the exemplary embodiment shown, the winding drum 1, which can preferably be driven by a hydraulic motor, is mounted in a housing 2 which accommodates a winding guide 3 upstream of the cable drum 1. This winding guide 3 consists of a cross spindle 4 which can be driven as a function of the winding drum 1 and on which a nut 5 is mounted for the reciprocating drive of a slot-shaped cable guide 6, so that the rope 7 to be wound onto the winding drum 1 corresponds to the gradient of the Rope turns on the winding drum 1 is shifted along the drum axis in order to ensure a uniform contact of the individual rope turns against each other.
In contrast to conventional winding guides 3 of this type, however, the cable guide 6 is integrated in a carriage 8, which is slidably mounted in the housing 2 parallel to the cross spindle 4 and comprises a cable conveyor device 9, which consists of two meshing gears 10 and 11. These meshing gears 10 and 11 are driven by a hydraulic motor via a spline shaft 12. Since the gear wheel 10 is mounted on the spline shaft 12 in a rotationally fixed but axially displaceable manner via a hub insert 13, the drive of the gear wheels 10 and 11 is not impaired by the reciprocating carriage movement.
The teeth 14 of the gearwheels 10 and 11 have receiving recesses 15 tapering from the tooth head, preferably wedge-shaped tapering towards the tooth base, which take over the function of a cable groove and permit cable guidance in the engagement area of the two gearwheels 10 and 11, as is particularly the case with the Fig. 2 can be seen.
While the gearwheel 10 is mounted in a fixed position in the carriage 8 via roller bearings 16, the bearing axis 17 for the gearwheel 11 is held in the two side cheeks of a rocker arm 18 which is pivotably mounted about a slide-fixed articulation axis 19 and via a spring 20 from a plate spring assembly is acted on in such a way that the two gear wheels 10 and 11 are pressed against one another in the engagement region. The spring preload can be adjusted to the respective requirements using an adjusting screw 21.
Due to this spring loading of the rocker 18, the rope 7 is pressed into the receiving recesses 15 of the intermeshing teeth 14 of the two gears 10 and 11, which leads to an effective frictional engagement between the teeth 14 of the gears 10 and 11 and the rope 7, so that a Slip between the rope 7 and the gears 10 and 11 can be largely avoided.
This fulfills an essential prerequisite for winding and unwinding the rope 7 onto the winding drum or from the winding drum 1 independently of the respective rope load under a uniform tensile load, so that the only thing that is more relevant is the rope conveyor device 9 in relation to the rope winch to drive ahead or lagging, what is connected to the spline shaft 12
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Hydraulic motor can be controlled in a simple manner, especially since the winch drive is carried out via a hydraulic motor. The hydraulic motor for the cable conveying device 9 can thus be operated with a constant torque independently of the respective speed, both in the motor and in the pump operation.
As can be seen from FIG. 1, the carriage 8 is also preceded by a conventional cable inlet guide, which consists of two pairs of guide rollers 22 and 23 which are perpendicular to one another
The invention is, of course, not limited to the exemplary embodiment shown, because what matters most is the special design of the cable conveyor device 9 consisting of two meshing gears 10 and 11, between which the cable 7 is guided. Thus, for example, the winding guide 3 can be dispensed with if a sufficiently large distance can be provided between the gear wheels 10 and 11 on the one hand and the winding drum 1 on the other hand, in order to enable the individual cable turns to be put together without interference.
In addition, the cross-sectional shape of the receiving recesses 15 of the teeth 14 can be designed differently if only the required frictional engagement is ensured by a corresponding wedge action between the receiving recesses 15 and the cable 7.
CLAIMS:
1. Device for winding and unwinding a rope of a rope winch with a rope conveyor device upstream of the rope winch, which can be driven or advanced in relation to the rope winch, for applying tension to the rope between the rope winch and the rope conveyor device, characterized in that the rope conveyor device (9 ) consists of two intermeshing spur gears (10, 11), the teeth (14) of which, starting from the tooth head and tapering towards the tooth base, receive recess (15) for the cable (7 ) and that the two gears (10, 11) can be resiliently loaded against one another in the engagement area.