DE202010015097U1

DE202010015097U1 - Schleppwinde

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Publication number: DE202010015097U1
Application number: DE202010015097U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-11-05

Abstract

Schleppwinde für den Start von Hängegleitern und Gleitschirmen mittels wenigstens einer von einem Verbrennungsmotor über eine Automatikkupplung getriebenen Seiltrommel (5) und einer Steuerungseinrichtung (18, 19; 22) für die Seil-Zugkraft, dadurch gekennzeichnet, dass die Winde eine Zugkraftanzeige (19) mit einem über eine elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) angesteuerten Monitor (19) besitzt, wobei der Monitor (19) so im Blickfeld des Windenfahrers angeordnet ist, dass dieser gleichzeitig sowohl den Piloten als auch den Monitor (19) im Blick hat.

Description

Die Erfindung betrifft den Start von Hängegleitern und Gleitschirmen mittels einer Schleppwinde, aufweisend wenigstens eine von einem Verbrennungsmotor getriebene Seiltrommel und eine Steuerungseinrichtung für die Seil-Zugkraft. Eine solche gattungsbildende Winde ist aus DE 82 33 987 U1 bekannt.
Bei einem Windenstart wird ein Hängegleiter, auch als Drachen oder Deltasegler bezeichnet, oder ein Gleitschirm, auch Paragleiter genannt, auf eine optimale Höhe und Geschwindigkeit gezogen, um nach einer getrennter Verbindung zwischen dem im weiteren Luftsportgerät genannten und dem Schleppseil einen Weiterflug zu ermöglichen. Auf diese Weise ist auch ein Segeln im Flachland möglich.
Die Schleppwinde ist üblicherweise mobil, indem sie auf einem Fahrzeug oder Anhänger montiert ist. Im Falle einer Aufrollwinde bleibt bei einem Start das Windenfahrzeug oder der Anhänger am Aufstellort stehen und die motorgetriebene Seiltrommel der Schleppwinde trommelt das zuvor ausgelegte Seil auf. Im Falle einer Abrollwinde fährt außerdem das Windenfahrzeug in Zugrichtung mit.
Zur Erhöhung der Effizienz von Pilotenstarts sind zumeist zwei Seiltrommeln auf einem Fahrzeug bzw. Anhänger nebeneinander angeordnet.
Vor dem Start muss das Startgewicht aus dem Lebendgewicht eines Piloten zuzüglich seiner Ausrüstung ermittelt und am Zugkraftbegrenzer der Winde eingestellt werden. Der Windenfahrer steuert durch Gasspiel an der Drosselklappe des Verbrennungsmotor den Zug am Schleppseil vom Anziehen des Seils beim Start über das Ziehen auf Sicherheitshöhe und darüber hinaus bis zum Ausklinken des Luftsportgeräts durch den Piloten in maximaler Höhe. Zwischen dem Verbrennungsmotor, meist ein PKW-Viertaktmotor, und der Seiltrommel ist üblicherweise ein automatisches Hydraulikgetriebe geschaltet, um eine stufenlose ruckfreie und gleitende Zugkraftsteuerung zu realisieren. Auch das Automatikgetriebe kann ein speziell für einen Windenstart angepasstes handelsübliches Getriebe sein. Die Seiltrommeln sitzen beispielsweise auf umgebauten PKW- oder LKW-Hinterachsen. Zur seitlichen und höhenmäßigen Führung des Schleppseils sind Führungsrollen vorgesehen. Eine Seilkappeinrichtung sichert im Falle eines abnormen Flugmanövers eine Trennung des Luftsportgeräts vom Seil.
Die Steuerung der Zugkraft wird, wie bereits oben beschrieben, bei durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Seiltrommeln vom Windenfahrer übernommen. Er muss die vorgegebene Schleppgeschwindigkeit, die Steiggeschwindigkeit, den Seildurchhang, die momentane Fluglage, die Windgeschwindigkeit, die Windrichtung, die Kommunikation mit dem Piloten, außerdem plötzliche Böen, unverhoffte Zugkraftspitzen und gefährliche Übersteuerungsmanöver seitens des Piloten, die im schlimmsten Fall zu einem „Lockout” führen können, beachten. Die Winden sind deshalb üblicherweise mit einer mechanischen Zugkraftbegrenzungseinrichtung ausgestattet. Nachteilig ist allerdings, dass die Zugkraft selber nur höchst ungenau angezeigt wird und es insofern dem Piloten überlassen bleibt, eine Drehmomentvarianz für die Seiltrommel allein nach seinen Erfahrungen bis hin zu der jeweils eingestellten maximalen Zugkraft zu wählen.
Aus DE 10 2006 033 859 A1 ist eine gattungsfremde Schleppwinde bekannt, die mit einem regelbaren Elektromotor für den Seiltrommelantrieb ausgerüstet ist, dessen Drehmoment über eine Winden-Steuereinrichtung automatisch regelbar ist. Allerdings sind Elektroenergieanschlüsse nur selten im freien Feld verfügbar und Fahrzeuge mit einem zusätzlichen Dieselaggregat für einen Elektromotor verteuern eine Schleppwinde erheblich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und genaue Zugkraftanzeigevorrichtung für mit einem Verbrennungsmotor angetriebene Schleppwinden zu entwickeln, die einfach zu installieren ist und vor allem dem Windenfahrer die gleichzeitige Beobachtung sowohl des Piloten als auch der Zugkraftanzeige ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Indem der Windenfahrer die momentane Zugkraft am Schleppseil mit einem Blick auf einen Monitor zu erfassen in der Lage ist, und das, ohne dabei den Piloten aus dem Blickfeld zu verlieren, kann er extrem schnell und sicher auf notwendige Steuermanöver reagieren.
Der Monitor, beispielsweise ein gut ablesbarer lichtstarker Taft-Flachbildschirm, ein hinterleuchteter LCD-Flachbildschirm oder eine LED-Bildpunktanzeige, ist hierzu vorteilhaft entweder auf der Bedienungskonsole selbst oder direkt darüber angeordnet.
Die Zugkrafterfassungseinrichtung ist erfindungsgemäß eine elektronische Zugkraftmesseinrichtung, speziell auf der Basis eines Dehnungsmessstreifens. Dehnungsmessstreifen sind an sich bekannt, beispielsweise aus DE 10 2008 022 356 A1 . Im Zusammenspiel eines Dehnungsmessstreifens mit einem Monitor ergeben sich jedoch gerade für eine Schleppwinde überraschende Vorteile.
Der Dehnungsmessstreifen ist in Ausgestaltung der Erfindung direkt zwischen einen Festanschlag der Schleppwinde und ihrer Zugkraftbegrenzereinrichtung angeordnet. Er misst also ganz unmittelbar und genau die am Schleppseil angreifende Zugkraft und sendet drahtgebunden oder drahtlos die gemessenen Werte an den Monitor.
In einer Ausprägung der Erfindung sendet die Zugkraftmesseinrichtung Messsignale an das Motormanagement zwecks dessen Regelung.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die einzige 1 zeigt hierzu rein schematisch eine Schleppwinde in Anhängerausführung, wobei der Verbrennungsmotor mit Kupplung, Automatikgetriebe und Bremse selber, sowie weitere für die Erfindung nicht relevante Komponenten, zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Auch wenn nur eine Seitenansicht zu sehen ist, so soll doch festgehalten werden, dass auf der gegenüberliegenden Seite eine weitere gleichartige Windenausstattung vorhanden sein kann.
Auf dem Chassis 1 eines mittels eines Stützrades 2 aufgebockten Windenanhängers ist etwa oberhalb der Radachse 3 ein Aufbau 4 vorgesehen, der unter anderem eine Seiltrommel 5 aufnimmt. Auf die Seiltrommel 5 sind etwa 1000 m bis 1500 m Schleppseil 6 gewickelt. Das Schleppseil 6 ist bevorzugt ein Kunstfaserseil. Das lose Ende des Schleppseils 6 wird ausgerollt und straff gezogen an ein nicht näher dargestelltes Flugsportgerät, beispielsweise ein Hängegleiter, geklinkt. Es durchläuft im Windenanhänger zwei Führungsrollen 7, die für ein gleichmäßiges Ab- und Aufrollen des Seils 6 auf der Seiltrommel 5 sorgen, eine Seilkappeinrichtung 8 für einen Notfall und zwei äußere Führungsrollen 9, die eine gewisse seitliche und höhenmäßige Ablenkung des Seils 6 während eines Windenstarts zulassen.
Die Seiltrommel 5 ist drehend an einer Schwinge 10 gelagert, die mit ihrem Fußpunkt in einem Schwenklager 11 am Chassis 1 bzw. Aufbau 4 angelenkt ist und an deren oberen Ende 12 ein Bowdenzug 13 angreift. Die Schwenkachse des Schwenklagers 11 verläuft parallel zur Drehachse der Seiltrommel 5. Der Bowdenzug 13 ist mit seinem anderen Ende 13 an einem Einstellhebel 14 befestigt. Mit dem Einstellhebel 14 lässt sich über den Bowdenzug 13 eine Zugkraftbegrenzung auf hier vorzugsweise 60 kg bis 130 kg voreinstellen, indem der Bowdenzug 13 je nach Voreinstellung am Einstellhebel 14 eine entsprechende maximale Offenstellung der Drosselklappe des Verbrennungsmotors erlaubt (nicht zeichnerisch dargestellt). Der eingestellte Wert kann an einer mechanisch mit dem Einstellhebel 14 verbundenen Anzeigewalze 15 direkt abgelesen werden.
Am oberen Ende der Schwinge 10 greifen außerdem in Richtung des abgehenden Seils 6 ein Schwingungsdämpfer 16, beispielsweise ein Hydraulikzylinder oder ein Gasfederzylinder, und in Gegenrichtung eine kräftige Zugfeder 17 für eine federbelastete Auslenkbewegung der Schwinge 10 mitsamt der Seiltrommel 5 bis zur voreingestellten Zugkraftbegrenzung an. Unbelastet werden die Schwinge 10 und damit die Seiltrommel 5 von der Zugfeder 17 in ihre Ausgangslage (in 1 nach rechts) gezogen. Bringt der Verbrennungsmotor die Seiltrommel auf eine für die nötige Zugkraft erforderliche Drehzahl, so lenkt die Schwinge 10 mit der Seiltrommel 5 unter Beaufschlagung der Zugfeder 17 aus (in 1 nach links).
Zwischen der Zugfeder 17 und dem Aufbau 4 oder alternativ zwischen dem oberen Ende des Einstellhebels 12 und der Zugfeder 17 ist eine elektronische Zugkraftmesseinrichtung 18 geschaltet. Die elektronische Zugkraftmesseinrichtung 18 arbeitet vorteilhaft auf dem Prinzip eines Dehnungsmessstreifens und ist damit sehr genau, aber kostengünstig. Die gemessenen Werte werden drahtgebunden oder über Funk auf einen Monitor 19 übertragen und dort gut sichtbar für den Windenfahrer ausgegeben. Der Monitor 19 ist im Beispiel unmittelbar über einer Bedienkonsole 20 schwenkbar angebracht. Er kann aber auch in die Bedienungskonsole 20 fest oder gleichfalls schwenkbar eingearbeitet sein. Jedenfalls ist seine Position derart, dass der Windenfahrer von seinem Sitz 21 aus gleichzeitig sowohl den Piloten als auch den Monitor 19 im Blick hat. Zum Auftrommeln des Seils 6 regelt der Windenfahrer mit einem Steuerhebel 22 über einen Bowdenzug (nicht gezeichnet) und die Drosselklappe des Verbrennungsmotors das Drehmoment an der Seiltrommel 5 und damit letztlich die Zugkraft, mit der das Seil 6 das Fluggerät hochzieht, maximal aber bis zum über den Einstellhebel 14 eingestellten Wert. Die jeweilige herrschende Zugkraft zeigt ihm der Monitor 19 an. Gemäß einer Weiterentwicklung kann das Signal der elektronischen Zugkraftmesseinrichtung 18 auch einem elektronischen Motormanagement zugeführt werden und somit eine zumindest teilautomatische Zugkraftregelung realisiert werden. Nach einer weiteren Variante kann der Bowdenzug 13 durch eine hydraulische Verstelleinrichtung ersetzt werden, um die Verstellung der Zugkraftbegrenzungseinrichtung auf eine andere gewünschte maximale Zugkraft zu erleichtern.
Bezugszeichenliste

1: Chassis
2: Stützrad
3: Radachse
4: Aufbau
5: Seiltrommel
6: Schleppseil
7: Führungsrollen
8: Seilkappvorrichtung
9: Führungsrollen
10: Schwinge
11: Schwenklager
12: Oberes Ende der Schwinge
13: Bowdenzug
14: Einstellhebel
15: Anzeigewalze
16: Zylinder
17: Zugfeder
18: Zugkraftmesseinrichtung
19: Monitor
20: Bedienkonsole
21: Sitz
22: Steuerhebel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 8233987 U1 [0001]
- DE 102006033859 A1 [0007]
- DE 102008022356 A1 [0012]

Claims

Schleppwinde für den Start von Hängegleitern und Gleitschirmen mittels wenigstens einer von einem Verbrennungsmotor über eine Automatikkupplung getriebenen Seiltrommel (5) und einer Steuerungseinrichtung (18, 19; 22) für die Seil-Zugkraft, dadurch gekennzeichnet, dass die Winde eine Zugkraftanzeige (19) mit einem über eine elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) angesteuerten Monitor (19) besitzt, wobei der Monitor (19) so im Blickfeld des Windenfahrers angeordnet ist, dass dieser gleichzeitig sowohl den Piloten als auch den Monitor (19) im Blick hat.
Schleppwinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Monitor (19) auf oder oberhalb einer Bedienkonsole (20) angeordnet ist.
Schleppwinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) auf Basis eines Dehnungsmessstreifens arbeitet.
Schleppwinde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) zwischen einem entgegen der Seilzugrichtung liegenden Festanschlag am Chassisaufbau (4) und einem oberen Ende (12) einer im Fußpunkt (11) gelagerten und die Seiltrommel (5) tragende Schwinge (10) angeordnet ist.
Schleppwinde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe zu der elektronischen Zugkraftmesseinrichtung (18) eine kräftige Zugfeder (17) angeordnet ist.
Schleppwinde nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) die am Schleppseil (6) angreifende Zugkraft drahtgebunden oder drahtlos an den Monitor (19) überträgt.
Schleppwinde nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Zugkraftmesseinrichtung (18) die Messsignale an das Motormanagement für den Antrieb der Seiltrommel (5) überträgt.
Schleppwinde nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Einstellhebel (14) über einen Bowdenzug (13) oder eine hydraulische Einstellvorrichtung eine je nach Einstellung maximale Drehzahl des Verbrennungsmotors und damit letztlich eine maximale Zugkraft am Schleppseil (6) voreinstellbar ist.
Schleppwinde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Steuerhebel (22) über einen Bowdenzug die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors und damit letztlich die Zugkraft am Schleppseil (6) bis zu dem voreingestellten Maximalwert steuerbar ist.
Schleppwinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommel (5) auf einem Fahrzeug oder Anhänger montiert ist.
Schleppwinde nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei unabhängig voneinander bedienbare Seiltrommeln (5) auf einem Fahrzeug oder Anhänger.