DE102010062560A1 - Winch with centrifugal force control unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Winde, umfassend ein Gehäuse 3 und eine relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar gelagerte Windentrommel 2, ein Getriebe, 42, 22 über welches die Windentrommel 2 mittels eines an der Winde anbringbaren oder angebrachten Antriebsmotors 15 drehbar ist, eine Feststelleinheit 123 und eine Fliehkraftregeleinheit 100, eine Lamellenkupplung 11, die wahlweise mit der Fliehkraftregeleinheit 100 als Schlupfbremse und mit der Feststelleinheit 123 als Feststellbremse betreibbar ist, wobei die Lamellenkupplung 11 kinematisch zwischen dem Gehäuse 3 und dem Getriebe 42, 22 angeordnet ist.The invention relates to a winch, comprising a housing 3 and a winch drum 2 which is rotatably mounted relative to the housing 3, a transmission 42, 22 via which the winch drum 2 can be rotated by means of a drive motor 15 which can be attached or attached to the winch, a locking unit 123 and a centrifugal force control unit 100, a multi-plate clutch 11, which can optionally be operated with the centrifugal force control unit 100 as a slip brake and with the locking unit 123 as a parking brake, the multi-plate clutch 11 being arranged kinematically between the housing 3 and the transmission 42, 22.
Description
Die Erfindung betrifft eine motorbetreibbare Winde, insbesondere eine Freifallwinde oder eine Rettungsbootwinde, mit einer Kupplung, die wahlweise mit einer Fliehkraftregeleinheit als Schlupfbremse und mit einer Feststelleinheit als Feststellbremse betreibbar ist. Ein bevorzugtes Beispiel für eine solche Kupplung ist eine Lamellenkupplung oder allgemein eine Reibkupplung.The invention relates to a motor-operated winch, in particular a free fall winch or a lifeboat winch, with a clutch which can be operated optionally with a centrifugal force control unit as a slip brake and with a locking unit as a parking brake. A preferred example of such a clutch is a multi-plate clutch or generally a friction clutch.
Aus dem Stand der Technik ist eine solche Winde aus der
Diese Bauweise macht es jedoch schwierig, die Winde an die zu hebende bzw. herabzulassende Last anzupassen. Bei Freifallwinden dürfen oftmals bestimmte Fiergeschwindigkeiten nicht überschritten werden. Für höhere Lasten wäre z. B. die Größe der Lamellenkupplung oder der Fliehkraftregeleinheit anzupassen. Da dies oftmals eine Änderung des Trommeldurchmessers erfordert, ist die Winde nicht ohne weiteres an bestimmte zu erwartende Lasten anzupassen.However, this design makes it difficult to adapt the winch to the load to be lifted or lowered. In free-fall winds often certain speed speeds may not be exceeded. For higher loads z. B. adjust the size of the multi-plate clutch or the centrifugal force control unit. Since this often requires a change in the drum diameter, the winch is not easily adapted to certain expected loads.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Winde, insbesondere eine Freifall- oder Rettungsbootwinde zu schaffen, die einfach an die zu hebende oder zu senkende Last anpassbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a winch, in particular a free-fall or rescue boat winch, which is easily adaptable to the load to be lifted or lowered.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved with the features of
Die Winde umfasst ein Gehäuse und eine relativ zu dem Gehäuse drehbar gelagerte Windentrommel. Das Gehäuse kann ein Rahmen sein oder einen Rahmen umfassen, an dem die Windentrommel gelagert ist. Auf der Windentrommel kann ein aufwickelbares Zugmittel, wie z. B. ein Seil, eine Kette oder ein Band aufgewickelt werden. Die Windentrommel kann sich mittels Wälz- oder Gleitlagern an dem Gehäuse abstützen. Das Gehäuse kann einen Fuß aufweisen, mit dem es an einem Schiff oder einem Rettungsboot befestigbar, wie z. B. verschraubbar ist.The winch comprises a housing and a winch drum rotatably mounted relative to the housing. The housing may be a frame or comprise a frame on which the winch drum is mounted. On the winch drum a windable traction means, such as. As a rope, a chain or a belt are wound. The winch drum can be supported by means of rolling or sliding bearings on the housing. The housing may have a foot with which it can be attached to a ship or lifeboat, such. B. is screwed.
An der Winde ist ein Motor, wie z. B. ein Hydraulik- oder Elektromotor angebracht oder anbringbar. Die Winde umfasst ein Getriebe, über welches die Windentrommel mittels des Motors drehbar ist. Je nach Drehrichtung des Motors wird die Windentrommel für einen Hebe- oder Senkbetrieb gedreht. Dieses Getriebe ist bevorzugt ein ein- oder mehrstufiges, insbesondere ein zweistufiges Planetengetriebe. Das Getriebe umfasst bevorzugt eine Abtriebsplanetenstufe, deren Sonnerad aus Richtung des Motors antreibbar ist und deren Planetenträger oder deren Hohlrad mit dem Gehäuse drehfest verbunden ist. Das verbleibende freie Glied der Abtriebsplanetenstufe, nämlich der Planetenträger oder das Hohlrad, das mit dem Gehäuse nicht drehfest verbunden ist, kann mit der Windentrommel drehfest verbunden sein. Das Getriebe umfasst ferner eine Antriebsplanetenstufe, deren Sonnerad aus Richtung des Motors antreibbar ist, wobei das Sonnenrad der Abtriebsplanetenstufe von dem Planetenträger oder dem Hohlrad der Antriebsplanetenstufe antreibbar ist. Das Sonnenrad der Abtriebsplanetenstufe kann mit dem Planetenträger oder dem Hohlrad der Antriebsplanetenstufe drehfest verbunden sein. Dasjenige Glied aus Planetenträger und Hohlrad der Antriebsplanetenstufe, welches das Sonnenrad nicht antreibt, kann relativ zu dem Gehäuse drehbar und gegen eine Drehung feststellbar sein, je nach Betriebszustand der Winde. Im festgestellten Zustand kann dieses Glied sich kinematisch an dem Gehäuse abstützten, wie z. B. mittelbar über eine beispielsweise weitere Planetenstufe oder unmittelbar. Vorzugsweise ist dieses Glied mittels einer erfindungsgemäßen, weiter unten beschriebenen Kupplung in Bezug auf das Gehäuse feststellbar, in dem die Kupplung geschlossen oder festgestellt wird. Bevorzugt befindet sich das Getriebe innerhalb der Windentrommel. Die Rotationsachse der bevorzugt zwei Planetenstufen, welche das Getriebe bilden, kann der Rotationsachse der Windentrommel entsprechen.At the winch is a motor, such. B. a hydraulic or electric motor attached or attachable. The winch comprises a gearbox over which the winch drum is rotatable by means of the motor. Depending on the direction of rotation of the motor, the winch drum is rotated for a lifting or lowering operation. This transmission is preferably a single or multi-stage, in particular a two-stage planetary gear. The transmission preferably comprises an output planetary stage whose sun gear is drivable from the direction of the motor and the planet carrier or the ring gear is rotatably connected to the housing. The remaining free member of the output planetary stage, namely the planet carrier or the ring gear, which is not rotatably connected to the housing, may be rotatably connected to the winch drum. The transmission further comprises a drive planetary stage whose sun gear is drivable from the direction of the motor, wherein the sun gear of the output planetary stage is drivable by the planet carrier or the ring gear of the drive planetary stage. The sun gear of the output planetary stage can be rotatably connected to the planet carrier or the ring gear of the drive planetary stage. The member of planet carrier and ring gear of the drive planetary stage, which does not drive the sun gear, can be rotatable relative to the housing and lockable against rotation, depending on the operating state of the winch. In the determined state, this member can be kinematically supported on the housing, such. B. indirectly via, for example, another planetary stage or directly. Preferably, this member is detectable by means of a coupling according to the invention described below with respect to the housing in which the coupling is closed or detected. Preferably, the transmission is located inside the winch drum. The axis of rotation of the preferably two planetary stages, which form the transmission, may correspond to the axis of rotation of the winch drum.
Die Winde umfasst ferner eine Feststelleinheit, eine Fliehkraftregeleinheit und eine bzw. die erwähnte Kupplung, insbesondere eine Reib- oder Lamellenkupplung. Die Kupplung kann wahlweise mit der Fliehkraftregeleinheit als Schlupfbremse und mit der Feststelleinheit als Feststellbremse betreibbar sein. Die Fliehkraftregeleinheit kann abhängig von einer Drehzahl eine auf die Kupplung ausgeübte Kraft, im Folgenden Klemmkraft, erzeugen, welche die Lamellen oder Reibkörper der Kupplung gegeneinander drückt, um ein veränderbares Reibmoment zu erzeugen. Die aneinander in einem Reibkontakt stehenden Lamellen der Lamellenkupplung oder, allgemein ausgedrückt, Reibkörper der Reibkupplung können aneinander abgleiten, so dass ein Schlupf zwischen den Lamellen oder den Reibkörpern erzeugt wird. Die dabei erzeugte Reibung ist verantwortlich für die Bremswirkung der Kupplung.The winch further comprises a locking unit, a centrifugal force control unit and one or the aforementioned clutch, in particular a friction or multi-plate clutch. The clutch may optionally be operable with the centrifugal force control unit as a slip brake and with the locking unit as a parking brake. Depending on a rotational speed, the centrifugal force control unit can generate a force exerted on the clutch, hereinafter clamping force, which presses the disks or friction bodies of the clutch against one another in order to generate a variable friction torque. The slats of the multi-disc clutch, which are in frictional contact with one another, or, in general terms, friction members of the friction clutch can slide on one another, so that slippage is generated between the slats or the friction members. The generated friction is responsible for the braking effect of the clutch.
Mit der Feststelleinheit kann auf die Kupplung eine Klemmkraft ausgeübt werden, die so groß ist, dass die Lamellen oder die Klemmkörper statt in einem Gleitreibeingriff in einem Haftreibeingriff stehen. Benachbarte Lamellen oder Klemmkörper können dann nicht mehr aneinander abgleiten. Die Kupplung ist dann geschlossen. Bei geöffneter Kupplung können die Lamellen oder Klemmkörper aneinander abgleiten, wodurch die Kupplung als Bremse wirkt. Die Fliehkraftregeleinheit ist bevorzugt drehfest mit einem Teil der Lamellen oder der Reibkörper der Kupplung verbunden.With the locking unit, a clamping force can be exerted on the clutch, which is so large that the slats or the clamping body instead of in a sliding friction engagement in a friction engagement. Adjacent lamellae or clamping bodies can then no longer slide off one another. The clutch is then closed. When the clutch is open, the slats or clamp bodies can slide off each other, whereby the clutch acts as a brake. The centrifugal force control unit is preferably non-rotatably connected to a part of the fins or the friction body of the coupling.
Die Winde zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung kinematisch zwischen dem Gehäuse und dem Getriebe angeordnet ist. Der andere Teil der Lamellen oder der Reibkörper der Kupplung stützt sich bevorzugt drehfest an dem Gehäuse ab. Dadurch können drehzahlabhängig mittels der Fliehkraftregeleinheit die Fliehkraftregeleinheit und die damit drehfest verbundenen Lamellen oder Reibkörper sowie die Windentrommel gebremst werden.The winch is characterized in particular by the fact that the clutch, in particular multi-plate clutch is arranged kinematically between the housing and the transmission. The other part of the fins or the friction body of the coupling is preferably supported against rotation on the housing. As a result, depending on the speed, the centrifugal force control unit and the lamellae or friction bodies rotatably connected thereto and the winch drum can be braked by means of the centrifugal force control unit.
Die Feststelleinheit ist bevorzugt drehfest an dem Gehäuse gebildet. Die Feststelleinheit kann beispielsweise ein Stellglied aufweisen, das mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch verschiebbar ist, wodurch eine Klemmkraft auf die Lamellen oder Reibkörper der Kupplung ausübbar ist. Insbesondere ist das Stellglied zwischen einer Freigabeposition, in der es ein Druckstück soweit frei gibt, dass die Kupplung geöffnet ist, und einer Feststellposition, in der es eine so hohe Klemmkraft auf das Druckstück ausübt, dass die Kupplung geschlossen ist, bewegbar.The locking unit is preferably formed rotationally fixed to the housing. The locking unit may for example comprise an actuator which is mechanically, hydraulically, pneumatically or electrically displaceable, whereby a clamping force on the lamellae or friction body of the coupling can be exercised. In particular, the actuator is movable between a release position in which there is a pressure piece so far that the clutch is open, and a locking position in which it exerts such a high clamping force on the pressure piece that the clutch is closed.
Das Druckstück ist vorzugsweise linear entlang der Rotationsachse der Kupplung verschiebbar und kann beispielsweise unmittelbar die in Axialrichtung wirkende Klemmkraft auf die Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung ausüben. Das Druckstück kann so mit der Feststelleinheit und der Fliehkraftregeleinheit gekoppelt sein, dass je nach Betriebszustand der Winde die Fliehkraftregeleinheit oder die Feststelleinheit das Druckstück verschiebt oder mit der Klemmkraft für die Kupplung beaufschlagt.The pressure piece is preferably linearly displaceable along the axis of rotation of the coupling and can exert, for example, directly acting in the axial direction clamping force on the clutch, in particular multi-plate clutch. The pressure piece can be coupled to the locking unit and the centrifugal force control unit so that, depending on the operating state of the winch, the centrifugal force control unit or the locking unit moves the pressure piece or acted upon by the clamping force for the clutch.
Dadurch, dass die Kupplung kinematisch zwischen dem Gehäuse und dem Getriebe angeordnet ist, kann die Kupplung außerhalb der Bremstrommel angeordnet sein. Hierdurch lässt sich die Größe der Kupplung auf eine einfache Weise an die Belastungserfordernisse, die an die Winde gestellt werden, anpassen. Die Kupplung kann am oder in einem Gehäuseabschnitt angeordnet sein, der stirnseitig der Windentrommel angeordnet ist.Characterized in that the coupling is arranged kinematically between the housing and the transmission, the clutch may be arranged outside of the brake drum. This allows the size of the coupling to be easily adapted to the loading requirements imposed on the winch. The coupling can be arranged on or in a housing section, which is arranged on the front side of the winch drum.
Die Fliehkraftregeleinheit ist bevorzugt außerhalb der Windentrommel, insbesondere in einem Gehäuseabschnitt angeordnet, der stirnseitig der Windentrommel angeordnet ist, insbesondere an oder in dem Gehäuseabschnitt wie die Kupplung. Die Kupplung kann entlang der Rotationsachse der Windentrommel zwischen der Fliehkraftregeleinheit und der Windentrommel oder zwischen dem Druckstück und der Windentrommel angeordnet sein.The centrifugal force control unit is preferably arranged outside the winch drum, in particular in a housing section which is arranged on the front side of the winch drum, in particular on or in the housing section as the coupling. The coupling may be disposed along the axis of rotation of the winch drum between the centrifugal force control unit and the winch drum or between the pressure piece and the winch drum.
Die Fliehkraftregeleinheit ist bevorzugt permanent mit dem Getriebe, insbesondere der Antriebsplanetenstufe zu- oder abschaltbar gekoppelt. Die Fliehkraftregeleinheit kann z. B. unmittelbar oder mittelbar, wie z. B. einer zusätzlichen Planetenstufe, die kinematisch zwischen dem Getriebe oder der Antriebsplanetenstufe und der Fliehkraftregeleinheit angeordnet ist, mit der Antriebsplanetenstufe gekoppelt sein. Diese zusätzliche Planetenstufe ist bevorzugt so schaltbar, dass die Fliehkraftregeleinheit trotz permanenter Kopplung von der Antriebsplanetenstufe drehantreibbar ist oder nicht. Die Fliehkraftregeleinheit ist insbesondere dann nicht drehantreibbar, wenn die Kupplung als Feststellbremse betrieben wird, und drehantreibbar, wenn die Kupplung geöffnet ist oder als Schlupfbremse betrieben wird.The centrifugal force control unit is preferably permanently coupled to the transmission, in particular the drive planetary stage or switched off. The centrifugal control unit may, for. B. directly or indirectly, such. B. an additional planetary stage, which is arranged kinematically between the transmission or the drive planetary stage and the centrifugal force control unit, be coupled to the drive planetary stage. This additional planetary stage is preferably switchable so that the centrifugal force control unit is rotationally driven despite permanent coupling of the drive planetary stage or not. The centrifugal force control unit is not rotationally drivable in particular when the clutch is operated as a parking brake, and rotationally drivable when the clutch is open or operated as a slip brake.
Die zwischen Getriebe und Fliehkraftregeleinheit angeordnete zusätzliche Planetenstufe bewirkt, dass eine von dem Getriebe, insbesondere von dem Hohlrad oder dem Planetenträger der Antriebsplanetenstufe abgegebene Eingangsdrehzahl für die zusätzliche Planetenstufe kleiner oder größer ist als eine von der zusätzlichen Planetenstufe zu der Fliehkraftregeleinheit abgegebene Ausgangsdrehzahl, insbesondere dann, wenn die Kupplung als Schlupfbremse betrieben wird. Im Gegensatz zu einer unmittelbaren, drehfesten Kopplung zwischen Fliehkraftregeleinheit und Planetenträger oder Hohlrad der Antriebsplanetenstufe lässt sich mit der zusätzlichen Planetenstufe eine höhere oder niedrigere Drehzahl für die Fliehkraftregeleinheit erzielen, wodurch z. B. die Regelbarkeit der Fliehkraftregeleinheit erleichtert wird.The additional planetary stage arranged between the transmission and the centrifugal force control unit causes an input rotational speed for the additional planetary stage emitted by the transmission, in particular from the ring gear or the planet carrier of the drive planetary stage, to be smaller or larger than an output rotational speed output by the additional planetary stage to the centrifugal force control unit, in particular then when the clutch is operated as a slip brake. In contrast to an immediate, non-rotatable coupling between centrifugal force control unit and planet carrier or ring gear of the drive planetary stage can be achieved with the additional planetary stage, a higher or lower speed for the centrifugal force control unit, whereby z. B. the controllability of the centrifugal control unit is facilitated.
Allgemein bevorzugt sind die Fliehkraftregeleinheit und ein Teil der Lamellen oder Reibkörper der Kupplung drehfest auf einer Welle angeordnet, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Getriebe gekoppelt ist.Generally preferably, the centrifugal force control unit and a part of the fins or friction of the clutch rotatably mounted on a shaft which is indirectly or directly coupled to the transmission.
In bevorzugten Ausführungen gibt das Sonnenrad der zusätzlichen Planetenstufe die Ausgangsdrehzahl zu der Fliehkraftregeleinheit ab. Das Sonnenrad kann hierzu drehfest mit einer Rotationswelle, auf der ein Teil der Reibkörper oder Lamellen und die Fliehkraftregeleinheit drehfest angeordnet sind, verbunden sein. Bevorzugt ist eines aus Hohlrad und Planetenträger der zusätzlichen Planetenstufe drehfest mit dem Gehäuse verbunden und das andere aus Hohlrad und Planetenträger mit der aus dem Getriebe abgegebenen Antriebsdrehzahl antreibbar. Hierdurch wird erreicht, dass bei geschlossener Kupplung die zusätzliche Planetenstufe in Bezug auf das Gehäuse still steht, wodurch das mit der zusätzlichen Planetenstufe gekoppelte Glied der Antriebsplanetenstufe ebenfalls relativ zum Gehäuse still steht.In preferred embodiments, the sun gear of the additional planetary stage outputs the output speed to the centrifugal force control unit. For this purpose, the sun gear can be non-rotatably connected to a rotary shaft on which a part of the friction body or disks and the centrifugal force control unit are arranged in a rotationally fixed manner. Preferably one of the ring gear and planet carrier of the additional planetary stage is rotatably connected to the housing and the other ring gear and planet carrier with the output from the transmission input drive can be driven. This ensures that when the clutch is closed, the additional planetary stage is stationary with respect to the housing, whereby the coupled with the additional planetary stage member of the drive planetary stage is also stationary relative to the housing.
Die Winde kann ferner kinematisch zwischen Motor und Getriebe, insbesondere der Antriebsplanetenstufe, eine weitere Getriebestufe, insbesondere Planetenstufe aufweisen, die im Folgenden als Vorgelegeplanetenstufe bezeichnet wird, deren Sonnenrad durch den Motor antreibbar ist, deren Planetenträger oder deren Hohlrad relativ zu dem Gehäuse in zumindest eine Drehrichtung drehfest ist, z. B. mittels eines Freilaufs, der eine Drehung nur in eine Drehrichtung zulässt und deren verbleibendes freies Glied, d. h. das andere aus Planetenträger und Hohlrad, mit einem Sonnenrad des Getriebes, insbesondere mit dem Sonnenrad der Antriebsplanetenstufe drehfest verbunden ist. Die Vorgelegeplanetenstufe oder, allgemein ausgedrückt, die Getriebestufe bewirkt insbesondere eine Verstärkung des von dem Motor erzeugten Drehmoments zum Getriebe hin.The winch may further kinematically between the engine and transmission, in particular the Antriebsplanetenstufe, another gear stage, in particular have planetary stage, which is referred to below as Vorgelegeplanetenstufe whose sun is driven by the motor, the planet carrier or the ring gear relative to the housing in at least one Rotation is rotationally fixed, z. B. by means of a freewheel, which permits rotation only in one direction of rotation and the remaining free member, d. H. the other from planet carrier and ring gear, is rotatably connected to a sun gear of the transmission, in particular with the sun gear of the drive planetary stage. The countershaft planetary stage or, more generally, the gear stage, in particular, causes an amplification of the torque generated by the engine towards the transmission.
Die Getriebestufe, insbesondere die Vorgelegeplanetenstufe kann als Koppeleinheit dienen, die alternativ zu dem Motor, z. B. wenn der Motor ausfällt, ein durch einen Handantrieb erzeugtes Drehmoment zu der Antriebsplanetenstufe leiten kann.The gear stage, in particular the countershaft planetary stage can serve as a coupling unit, the alternative to the engine, for. For example, when the engine fails, a torque generated by a manual drive can lead to the drive planetary stage.
Mittels des Handantriebs ist die Windentrommel relativ zu dem Gehäuse drehbar. Es ist bevorzugt, dass der Handantrieb nur in eine Drehrichtung drehbar ist, insbesondere mittels eines Freilaufs. Dieser Freilauf erlaubt es auch, eines aus Hohlrad und Planetenträger der Vorgelegeplanetenstufe nur in eine Richtung zu drehen. Bei einem Motorbetrieb verhindert der Freilauf die Drehung aufgrund des Reaktionsmoments, beim Handbetrieb lässt der Freilauf eine Drehung nur in eine Drehrichtung, insbesondere für einen Hubbetrieb zu.By means of the manual drive, the winch drum is rotatable relative to the housing. It is preferred that the manual drive is rotatable only in one direction of rotation, in particular by means of a freewheel. This freewheel also makes it possible to turn one ring gear and planet carrier of the countershaft planetary stage in one direction only. In a motor operation, the freewheel prevents rotation due to the reaction torque, in manual operation, the freewheel allows a rotation only in one direction, in particular for a lifting operation.
Der Handantrieb kann eine Handkurbel aufweisen, die um eine Drehachse drehbar ist, welche achsversetzt zu der Antriebswelle des Motors angeordnet ist. Im Gegensatz dazu wird bei der
Durch die achsversetzte Anordnung kann der Handantrieb flexibel an die zu hebende Last angepasst werden, ohne die Windentrommel zwingend umkonstruieren zu müssen. Insbesondere kann das durch den Handantrieb erzeugte Drehmoment außerhalb der Windentrommel in den Antriebsstrang zwischen Motor und Windentrommel eingespeist werden.Due to the off-axis arrangement, the manual drive can be flexibly adapted to the load to be lifted without having to reconstruct the winch drum compelling. In particular, the torque generated by the manual drive outside the winch drum can be fed into the drive train between the engine and winch drum.
Der Handantrieb kann an, insbesondere in einem Gehäuseabschnitt angeordnet sein, der stirnseitig der Windentrommel angeordnet ist, insbesondere auf der Seite, an welcher der Motor angebracht oder anbringbar ist, oder der anderen Seite der Windentrommel, die der Seite gegenüberliegt, an welcher der Gehäuseabschnitt für die Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung bzw. -bremse oder die Fliehkraftregeleinheit angeordnet ist.The manual drive can be arranged on, in particular in a housing portion which is arranged on the front side of the winch drum, in particular on the side on which the motor is mounted or attachable, or the other side of the winch drum, which is opposite to the side on which the housing portion for the clutch, in particular multi-plate clutch or brake or the centrifugal force control unit is arranged.
Die nahezu freie Gestaltbarkeit des Handantriebs lässt ein Handgetriebe zu, das ein festes oder ein schaltbares Übersetzungsverhältnis aufweist. Insbesondere können in dem Handgetriebe zwei oder noch mehr Gänge oder Untersetzungen geschaltet werden.The almost free configurability of the manual drive allows a manual transmission, which has a fixed or a switchable gear ratio. In particular, two or even more gears or ratios can be switched in the manual transmission.
Mittels des Handantriebs kann das zumindest in eine Drehrichtung drehfeste Glied der Vorgelegeplanetenstufe in eine Richtung angetrieben werden, wobei dieses mittels des Freilaufs für eine Drehung in entgegengesetzte Drehrichtung gesperrt ist.By means of the manual drive, the rotatable member of the countershaft planetary stage can be driven in at least one direction of rotation in one direction, this being locked by means of the freewheel for rotation in the opposite direction of rotation.
In bevorzugten Ausführungen kann zwischen dem Motor und der Vorgelegeplanetenstufe oder dem Getriebe, insbesondere der Antriebsplanetenstufe eine Haltebremse angeordnet sein, die sich an dem Gehäuse abstützt. Die Winde lässt mehrere Betriebsmodi zu.In preferred embodiments, a holding brake may be arranged between the engine and the countershaft planetary gear or the transmission, in particular the drive planetary stage, which is supported on the housing. The winch allows for multiple modes of operation.
Ein erster Betriebsmodus ist Heben oder/und Senken einer Last mittels Motor, wobei die Haltebremse geöffnet und die Kupplung, insbesondere die Lamellenkupplung geschlossen ist. In einem zweiten Modus, nämlich einem Freifallbetrieb, ist die Haltebremse geschlossen und die Kupplung geöffnet, wodurch insbesondere das Sonnenrad der Antriebsplanetenstufe in Bezug auf das Gehäuse still steht, während die Fliehkraftregeleinheit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Windentrommel drehbar ist und dabei eine Reibkraft auf die Kupplung ausübt.A first operating mode is lifting or / and lowering a load by means of a motor, the holding brake being opened and the clutch, in particular the multi-plate clutch, being closed. In a second mode, namely a free-fall operation, the holding brake is closed and the clutch is opened, whereby in particular the sun gear of the drive planetary stage is stationary with respect to the housing, while the centrifugal control unit is rotatable in dependence on the rotational speed of the winch drum while a frictional force on the Clutch exercises.
Sofern die Winde einen Handantrieb aufweist, kann ein dritter Betriebsmodus vorgesehen sein, bei dem das Heben der Last per Handbetrieb, d. h. Drehung der Kurbel in eine Richtung möglich ist, wobei die Haltebremse und die Kupplung geschlossen sind.If the winch has a manual drive, a third operating mode may be provided in which the lifting of the load by manual operation, d. H. Rotation of the crank in one direction is possible, wherein the holding brake and the clutch are closed.
In bevorzugten Ausführungsformen weist die Fliehkraftregeleinheit mindestens einen Kniehebelmechanismus auf, mit dem drehzahlabhängig eine Druckkraft auf die Kupplung, insbesondere die Lamellenkupplung bzw. -bremse ausübbar ist.In preferred embodiments, the centrifugal force control unit has at least one toggle mechanism, with the speed-dependent a compressive force on the clutch, in particular the multi-plate clutch or brake is exercisable.
Die Fliehkraftregeleinheit weist mindestens einen ersten Massenkörper auf, der so mit dem Druckstück gekoppelt ist, dass eine auf den mindestens einen ersten Massenkörper wirkende Fliehkraft, die durch Drehung der Fliehkraftregeleinheit im Freifallbetrieb erzeugt wird, eine Druckkraft auf das Druckstück ausübt, wodurch das Druckstück mit einer Klemmkraft axial, vorzugsweise entlang der Rotationsachse der Kupplung, gegen die Kupplung gedrückt wird. Insbesondere kann der mindestens eine erste Massenköper über den ihm zugeordneten Kniehebelmechanismus die Druckkraft auf das Druckstück ausüben.The centrifugal force control unit has at least one first mass body which is coupled to the pressure piece such that a centrifugal force acting on the at least one first mass body, which is generated by rotation of the centrifugal force control unit in free fall operation, exerts a compressive force on the pressure piece, whereby the pressure piece with a Clamping force axially, preferably along the Rotation axis of the clutch, is pressed against the clutch. In particular, the at least one first mass body can exercise the pressure force on the pressure piece via the toggle mechanism assigned to it.
Bevorzugt wird der mindestens eine erste Massenkörper gegen die Kraft einer Feder von der Drehachse, um die der mindestens eine erste Massenkörper rotiert, insbesondere radial, wie z. B. senkrecht zur Drehachse nach außen, d. h. von der Drehachse weg verschoben. Da die Fliehkraftregeleinheit außerhalb der Windentrommel angeordnet ist, kann sie so ausgestaltet sein, dass der mindestens eine erste Massenkörper senkrecht zur Drehachse verschoben wird. Im Gegensatz zur Anordnung aus
Die Feder kann eine Wendel- oder Schraubenfeder sein, deren von der Rotationsachse entferntes Ende sich an einem Zugstab oder an einem an dem Zugstab gebildeten Flansch abstützt, und deren zur Drehachse hin weisendes Ende sich an dem ersten Massenkörper abstützt. Der Zugstab kann so an dem Kniehebelmechanismus befestigt sein, dass bei einer auf den Zugstab radial nach außen weisenden Kraft der Kniehebelmechanismus eine Klemmkraft auf das Druckstück ausübt.The spring may be a helical or helical spring whose end remote from the axis of rotation is supported on a pull rod or on a flange formed on the pull rod, and whose end pointing towards the rotation axis is supported on the first mass body. The tension rod may be attached to the toggle mechanism such that when the force on the tension rod is directed radially outward, the toggle mechanism exerts a clamping force on the pressure member.
Bei steigender Drehzahl der Fliehkraftregeleinheit wird der mindestens eine erste Massenkörper gegen die Federkraft nach außen verschoben, wodurch die auf die Zugstange ausgeübte Kraft erhöht wird und somit die auf die Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung bzw. -bremse ausgeübte Klemmkraft steigt, wodurch das Bremsmoment zunimmt.As the rotational speed of the centrifugal force control unit increases, the at least one first mass body is displaced outwards against the spring force, whereby the force exerted on the pull rod is increased and thus the clamping force exerted on the clutch, in particular multi-disc clutch or brake increases, as a result of which the braking torque increases.
Der Kniehebelmechanismus für den ersten oder einen weiter unten beschriebenen zweiten Massenkörper kann einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel umfassen, die mittels eines Verbindungsgelenks schwenkbar verbunden sind. Es ist bevorzugt, dass die durch den Massenkörper erzeugte Fliehkraft an dem Verbindungsgelenk angreift. Der erste Hebel ist schwenkbar an dem Druckstück und der zweite Hebel ist schwenkbar an einem Festlager abgestützt. Das Festlager kann z. B. auf der die Fliehkraftregeleinheit tragenden Welle angeordnet sein. Das Festlager ist zumindest im Betrieb axialfest zu der Welle. Optional ist das Festlager bei Wartungs- und Montagearbeiten, d. h. außerhalb des Betriebs der Winde in Bezug auf die Welle entlang der Längsachse verschiebbar. Dadurch wird erreicht, dass an den Kniehebelmechanismus ein anderes Kräfteverhältnis zwischen der Fliehkraft und der auf das Druckstück ausgeübten Druckkraft einstellbar ist.The toggle mechanism for the first or a second mass body described below may include a first lever and a second lever which are pivotally connected by a linkage. It is preferred that the centrifugal force generated by the mass body acts on the connecting joint. The first lever is pivotally mounted on the pressure piece and the second lever is pivotally supported on a fixed bearing. The fixed bearing can z. B. may be arranged on the shaft carrying the centrifugal force control unit. The fixed bearing is axially fixed to the shaft at least during operation. Optionally, the fixed bearing for maintenance and installation work, d. H. displaceable outside the operation of the winch with respect to the shaft along the longitudinal axis. It is thereby achieved that at the toggle mechanism another balance of forces between the centrifugal force and the pressure exerted on the pressure piece pressure force is adjustable.
Da insbesondere die Massen des Zugstabs und der Feder ebenfalls eine Fliehkraft bei Rotation erzeugen, diese Fliehkraft aber negativen Einfluss auf die Regelung hat, ist es erwünscht, diese Fliehkraft zu kompensieren.Since in particular the masses of the tension rod and the spring also produce a centrifugal force during rotation, but this centrifugal force has a negative influence on the control, it is desirable to compensate for this centrifugal force.
Insbesondere kann die Fliehkraftregeleinheit optional mindestens einen zweiten Massenkörper aufweisen, der so mit dem Druckstück gekoppelt ist, dass eine auf den mindestens einen zweiten Massenkörper wirkende Fliehkraft eine der Druckkraft entgegengesetzte Kraft auf das Druckstück ausübt. Durch den mindestens einen zweiten Massenkörper lassen sich die Anteile der Massen, die eine unerwünschte Fliehkraft ausüben, kompensieren. Bevorzugt ist der mindestens eine zweite Massenkörper mit einem ihm zugeordneten Kniehebelmechanismus mit dem Druckstück gekoppelt. Allerdings ist der Kniehebelmechanismus so angeordnet, dass er bei Ausübung einer Fliehkraft durch den zweiten Massenkörper eine Zugkraft auf das Druckstück ausübt. Der zweite Massenkörper ist insbesondere mit einem Zugstab direkt, d. h. ohne Federn mit dem Kniehebelmechanismus verbunden. Insbesondere greift die Fliehkraft des zweiten Massenkörpers an dem Verbindungsgelenk an, an dem der erste und der zweite Hebel schwenkbar verbunden sind.In particular, the centrifugal force control unit may optionally have at least one second mass body, which is coupled to the pressure piece such that a centrifugal force acting on the at least one second mass body exerts a force opposing the pressure force on the pressure piece. By means of the at least one second mass body, the proportions of the masses which exert an undesired centrifugal force can be compensated. The at least one second mass body is preferably coupled to the pressure piece with an associated toggle mechanism. However, the toggle mechanism is arranged so that it exerts a tensile force on the pressure piece when a centrifugal force is exerted by the second mass body. The second mass body is in particular directly with a tension rod, d. H. without springs connected to the toggle mechanism. In particular, the centrifugal force of the second mass body engages the connecting joint, on which the first and the second lever are pivotally connected.
Vorzugsweise ist der mindestens eine erste und/oder zweite Massenkörper von einer dem Massenkörper zugeordneten Führung eingefasst, welche den Massenkörper gerade führt.Preferably, the at least one first and / or second mass body is enclosed by a guide associated with the mass body, which guides the mass body straight.
Es können mehrere Massenkörper, wie z. B. drei erste Massenkörper und z. B. drei zweite Massenkörper vorgesehen sein, die gleichmäßig und abwechselnd über den Umfang verteilt sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Einleitung von Zug- und Druckkräften auf das Druckstück erzeugt.It can be several mass body, such. B. three first mass body and z. B. three second mass body may be provided, which are distributed uniformly and alternately over the circumference. As a result, a uniform introduction of tensile and compressive forces is generated on the pressure piece.
In weiteren bevorzugten Ausführungen umfasst die Winde eine vorgespannte Feder, welche eine entlang der Drehachse der Windentrommel gerichtete Druck- oder Klemmkraft abgibt und auf das Druckstück ausübt und sicher stellt, dass die Lamellen oder Reibkörper der Kupplung mit einer Mindestklemmkraft beaufschlagt werden. Die Feder ist bevorzugt eine als Druckfeder wirkende Wendel- oder Schraubenfeder, die entlang der Drehachse der Fliehkraftregeleinheit angeordnet ist. Die Feder kann sich an einem hinsichtlich seiner Axialposition verstellbaren Federsitz abstützten, wodurch die Vorspannkraft und somit die Mindestkraft, mit der die Lamellen oder Reibkörper der Kupplung aufeinander gedrückt werden, veränderbar ist. Die Position des Federsitzes kann z. B. mittels einer Schraube verstellt werden, auf die von außerhalb des Gehäuses zugegriffen werden kann. Eine Verstellung des Federsitzes bewirkt ein Zusammendrücken oder Entspannen der Feder.In further preferred embodiments, the winch comprises a prestressed spring which emits a pressure or clamping force directed along the axis of rotation of the winch drum and exerts on the pressure piece and ensures that the lamellae or friction bodies of the coupling are subjected to a minimum clamping force. The spring is preferably a helical or helical spring acting as a compression spring, which is arranged along the axis of rotation of the centrifugal force control unit. The spring can be supported on an adjustable with respect to its axial spring seat, whereby the biasing force and thus the minimum force with which the fins or friction of the clutch are pressed against each other, is variable. The position of the spring seat z. B. adjusted by means of a screw which can be accessed from outside the enclosure. An adjustment of the spring seat causes a compression or expansion of the spring.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer vorteilhafter Ausführungen beschrieben. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden allein und in Kombination, auch mit der vorhergehenden Beschreibung, den Gegenstand der Erfindung vorteilhaft weiter. Es zeigen:The invention has been described with reference to several advantageous embodiments. In the following the invention will be described with reference to figures. The features disclosed here alone and in combination, also with the preceding description, the subject of the invention advantageously further. Show it:
Der Motor
Über den Planetenträger
Während die Vorgelegeplanetenstufe
Das Hohlrad
Die Winde weist eine Lamellenkupplung
Stirnseitig der Lamellenkupplung
Lamellenkupplung
Auf die Übertragungseinrichtung
Die Fliehkraftregeleinheit
Für den ersten Massenkörper
Der zweite Massenkörper
Durch eine Wellenmutter
Die Winde weist ferner an der Antriebswelle
Die Winde weist zusätzlich einen Handantrieb auf, der in einem Gehäuseteil
Die Winde lässt sich in einem ersten Betriebsmodus ”Last heben, Last senken mit Motorkraft” betreiben. Hierzu ist die Haltebremse
Die Winde ist mit einem weiteren Betriebsmodus ”Lasthub mit Handkraft” betreibbar. Aufgrund des Freilaufs
In einem weiteren Betriebsmodus ”Fliehkraftgeregeltes Absenken der Last” ist die Haltebremse
Da sich die Radialposition der Zugstange
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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