DE2603202C2

DE2603202C2 - Anordnung zum schlupffreien Verholen eines Seiles

Info

Publication number: DE2603202C2
Application number: DE19762603202
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Mehnert
Original assignee: Naviga Ets Vaduz; NAVIGA Ets Firma
Current assignee: NAVIGA Ets Firma
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE2603202A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum schlupffreien Verholen eines Seiles nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Durch das DE-GM 75 00 571 ist eine Einrichtung zum Spannen von Seilen bekanntgeworden, wobei sich das Seil beim Einziehen in die keilförmige Nut sofort verklemmt Abgesehen von der Tatsache, daß diese Einrichtung einen sogenannten Seilabweiser erfordert, ist hier der Seilverschleiß sehr hoch.
Aus der US-PS 23 88 857 ist eine pneumatische Kupplungseinrichtung bekanntgeworden, bei der die Anpreßkraft pneumatisch und die Rückstellkraft durch eine Feder aufgebracht wird. Der Normalzustand ist hier die Offenstellung. Da bei dieser Anordnung das zu fierende Seil mit einem Umschlingungswinkel von weit mehr als 360° sein muß, ist ein genaues Fieren und außerdem eine Einhandbedienung nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nicht nur die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, sondern einmal das Seil unverzögert in beiden Drehrichtungen bewegen und arretieren kann, zum andernmal das Seil nicht mehr mit der vollen Seilreibung an der Winsch zurücklaufen läßt und weiterhin eine einwandfreie Einhandbedienung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungshinweise angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und schematisch in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Verholanordnung ohne Kraftübersetzung und Gelenk sowie mit nur einfacher Bedienungseinrichtung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung des angenäherten Klemmprofiles über dem ablaufenden Seil und des Abstandes der Nutenflanken über den Rollenumfang,

Fig.3 einen Querschnitt durch die Bedienungseinrichtung mit einem Notknopf,

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Verholanordnung, eingeschränkt auf den Bereich zwischen absoluter Arretierungseinrichtung und profilierter Taumelscheibe,

F i g. 5 eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Kugelgelenkes an der Seilrolle.

Die Verholanordnung (Winsch), wie sie in den Fi g. 1 und 4 gezeigt ist, weist in einem Gehäuse 10, von oben nach unten laufend, eine Bedienungseinrichtung 16, ein absolutes Arretierungssystem 15 bzw. ein absolutes und relatives Arretierungssystem, ein Federsystem 18, eine Bremskupplung 17, ein Federsystem 19/>, ein Hilfselement 20, ein Getriebe 21, ein relatives Arretierungssystem 14, eine Klemmrolle 11 sowie durchgehend eine Hilfseinrichtung 22 auf.

In dieser Anordnung wird ein Seil 31 mit einem Umschlingungswinkel kleiner 360° um die Klemmrolle 11 gelegt.

Der Klemmrolle 11 kommen aktive und Dassive

Funktionen zu. Sie ist passiv, wenn zum Beispiel das Seil von Hand bewegt und gesteuert wird. Sie wird aktiv, wenn das Seil durch sie geführt, bewegt und gesteuert wird. Letzteres gilt auch, wenn das Seil vor. den Klemmprofilen gehalten wird. Zunächst wird das Seil 31 von Hand in Zugrichtung bewegt, solange das mit menschlicher Kraft gut möglich ist Wird diese Kraft überschritten, so kann der aktiv Bedienende unbedenklich das Seil 31 loslassen, denn es wird von den Klemmprofilen 13 gehalten, die Klemmrolle 11 selbst aber von dem absoluten Arreuerungssystem 15 gegen Rücklauf gesichert; dabei bilden die Zwischenglieder 14, 17, 21 eine quasistarre Einheit. Nunmehr wird das Seil 31 mittels der Bedienungseinrichtung 16 weiter eingeholt. Diese kann nun selbst als Ratsche ausgebildet werden, günstiger ist es jedoch, sie durch ein zweites relatives Arretierungssystem, das sich dem absoluten 15 unmittelbar anschließt, zu ersetzen. In der gewünschten Endstellung des Seiles 31 wird dieses wie nach der Handbetätigung festgehalten und arretiert.

Die Bedienungseinrichtung 16 hat zwei Funktionen zu erfüllen:

a) Sie übersetzt durch den Bedienungshebel 16a die Antriebskraft für die Klemmrolle 11, der je nach Bedarf noch das Zwischengetriebe 21 vorgeschaltet sein kann.

b) Sie ermöglicht durch die Betätigung des Bedienungshebels 16a in der ersten Stufe die Steuerung der Bremskupplung 17 entweder digital (Fig. 1) oder analog (F i g. 4) sowie in der zweiten Stufe den völligen Freilauf der Klemmrolle 11 durch das relative Arretierungssystem 14, der mittels einer Arretierungseinrichtung 34 frei wählbar aufrechterhalten werden kann.

Durch Ziehen bzw. Loslassen des Bedienungshebels 16a wird zunächst eine Bremsung eingeleitet und schließlich durch Führen des Schlupfes der Bremskupplung 17 gegen Null der statische Zustand der Klemmrolle 11 erreicht. Der Bedienungshebel 16a wird schließlich in der Arbeitsstellung in der Waagerechten arretiert.

Da es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Winsch um große und größte Seilkräfte handelt, muß dem Klemm- und Auslösemechanismus besondere Sorgfalt gewidmet werden. Dabei ist es vordringlich, die absolute Klemmung des Seiles, die optimale Freigängigkeit in beiden Drehrichtungen und die Verhinderung der Seilquetschung zu erreichen.

Die optimale Klemmung und Freigängigkeit des Seiles 31 erhält man durch die Benutzung eines bestimmten Profiles 13 in einer bestimmten Nut 12 und durch die Neigung der beiden Rollenachsen 28b und 28c 'im einen kleinen Winkel ^zueinander.

Um den Einlaufwinkel des Seiles 31 in die Klemmrolle 11 möglichst groß zu halten, ist nicht auszuschließen, daß das Seil erst im Klemmbereich einläuft und damit beim Rücklaufen der Klemmrolle 11 nicht in den Spreizbereich gerät. In diesem Fall ermöglicht die bestimmte Form des Profiles 13 ein senkrechtes Auslaufen des Seiles auf den Klemmrippen.

Die Größe des Einlaufwinkels hat darüber hinaus Einfluß auf das zwangsläufige Einlaufen des Seiles 31 in den Klemmbereich. Ein großer Einlaufwinkel bedeutete automatisch ein Quetschen des Seiles 31 im Klemmbereich und damit einen erhöhten Seilverschleiß. Durch das Umfassen des Nutengrundes 24 mit einer asymmetrischen Manschette 25 wird die Quetschung des Seiles 31 bei jedem Einlaufwinkel vermieden.

Die Lagerung 30a der beiden Rollenhälften 11a, iib geschieht mit selbstschmierenden Packungen 30b, die besonders gegen Meerwasser unempfindlich sind und an den Rollenstellen wirksam werden, an denen das Sei! die Querkräfte auslöst. Somit werden Undefinierte Kippmomente vermieden; außerdem können jetzt die beiden Rollenhälften lla, 11 b nurmehr punktförmig 23 ^geringe Kräfte, Lagerabstützung) gegeneinander abgestützt werden.

Durch die Verwendung eines zweiteiligen Gelenkes, das jeweils für einen bestimmten Neigungswinkel der Achsen 286 und 28c exakt arbeitet, wird eine höchstmögliche Freigängigkeit der Klemmrolle 11 erreicht. Für kleine Kräfte und einen Seilumschlingungswinkel größer als'180° können die beiden Rollenhälften lla, 11b auch völlig freigängig, d. h., voneinander unabhängig drehbar gemacht werden. Im ersten Fall wird der Effekt, daß das geklemmte Seil als nahezu fester Körper zwischen den beiden RoJlenhälften tta, Hb sitzt und damit als Quasi-Verbindung fungiert, zur Unterstützung der Rollenmitnahme herangezogen. Im zweiten Fall dient er ausschließlich der Rollenmitnahme.

Die Verholanordnung soll es dem Bediener in der ersten Phase ermöglichen, das Seil 31 über die Klemmrolle 11 per Hand einzuholen und beim Loslassen unverzögert zu arretieren. Diese Möglichkeiten eröffnet das Zusammenspiel der beiden Arretierungssysteme 14 und 15.

In Zugrichtung ist es unerwünscht, das Seil über eine schwergängige Klemmrolle, die unmittelbar mit einem Getriebe 21 verbunden und erst am absoluten Arretierungssystem 15 bewegbar ist, laufen zu lassen. Andererseits gilt das auch für die Lastrichtung, denn es muß auch mit dem geringsten Wind gerechnet werden und ein Festhängen des Seils 31 wäre deshalb denkbar ungünstig. Diese beiden Nachteile eliminiert das relative Arretierungssystem 14, das in Zugrichtung durch Wahl zweier reibungsarmer Materialien über einen flachen Keil denkbar leicht hinweggleitet und in Lastrichtung völlig gelöst werden kann, so daß die Klemmrolle 11 allein mit der Lagerreibung zurückläuft. Natürlich werden dadurch auch unerwünschte Bewegungen der Bedienungseinrichtung 16 vermieden.

Das absolute Arretierungssystem 15 verhindert zu jeder Zeit das ungewollte Zurücklaufen der Klemmrolle 11. Andererseits ermöglicht es die Bewegung der Klemmrolle 11 in Zugrichtung mit Hilfe der Bedienungseinrichtung 16.

Das zwischengeschaltete Getriebe 21 sorgt für die notwendige Kraftuntersetzung. Es werden Gleichachsgetriebe bevorzugt, weil günstig durch die Achse hindurch die Steuerung des relativen Arretienngssystems 14 erfolgen kann. Besonders vorteilhaft sind Planetenradgetriebe, weil an der Seite der anliegenden vollen Kraft nicht unmittelbar Zähne sein müssen, so daß mit kleinen Zahnrädern gearbeitet werden kann.

Auf der Seite der Kraftuntersetzung kann man unter Einsatz kleiner Federkräfte große Lasten auf der RoI-lenseite arretieren, bremsen und lösen. Dabei ermöglichen die beiden Federsysteme 18, 19£>, die Auflösung des Wirkungsweges einer Konuskupplung 17, die normal nur digital arbeiten kann, was für bestimmte Anwendungsfälle ausreicht (siehe Fig. 1), auf beliebige Werte — die jetzt nur noch von der gewünschten Bremskontinuität abhängen.

Die besondere Ausgestaltung der Bedienungseinrichtung 16 ermöglicht, das Seil 31 durch Drehung hereinzu-

holen oder auch gewünscht verzögert durch Druck bzw. in der arretierten Endstellung kraftlos auszulassen. Dazu werden Bewegungen in mindestens drei Richtungen benötigt, wovon eine immer um die Rollenachse 286 stattfindet und die zum Hereinholen des Seils 31 dient. Die beiden restlichen Bewegungen können in Verlaufsrichtungen der Rollenachse 28b durchgeführt und dienen zum Bremsen, Freilassen und zum Arretieren der Schot.

Es muß auch gewährleistet sein, daß die Winsch vor einem unbeabsichtigten Auslösen des Seiles 31 über den Hebel 16a absolut geschützt ist. Dies geschieht durch Verriegelung mittels einer Kugelraste 16c durch den Bedienungshebel 16a spätestens in waagerechter Funktionsstellung.

Um nach Abschleifen der Bremskupplung 17 die Bedienungseinrichtung 16 nicht immer wieder justieren zu müssen, wird diese entweder lose auf den Drehzapfen der absoluten Arretierungsvorrichtung 15 gesetzt und nur gegen Herausfallen gesichert oder mittels der verstellbaren Kugelraste 16cangepaßt.

Damit die durch die Auflösung des Wirkungsweges der Konuskupplung in einen relativ großen Reaktionsweg verbundene große Winkelbewegung des Bedienungshebels 16a klein gehalten werden kann, wird, wie in F i g. 3 gezeigt, eine Parallelverschiebung des Drehpunktes 28a vorgeschlagen.

Die unter Seildruck stehende Winsch kann schließlich auch ohne die Bedienungseinrichtung 16 betätigt werden. Dazu wird auf der Hilfseinrichtung 22 ein Knopf 26 angebracht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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45

50

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Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum schlupffreien Verholen eines Seiles mit einer ein relatives Arretierungssystem aufweisenden Bedienungseinrichtung, bei der in einem Gehäuse eine in ihrer Keilnut mit Klemmprofilen versehene Klemmrolle mit einer V-Nut, in welcher das Seil mit einem Umschlingungswinkel kleiner als 360" festklemmbar ist, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die in dem Gehäuse (10) angeordnete Klemmrolle (11) sich das relative Arretierungssystem (14) anschließt und daß der Bedienungseinrichtung (16) ein absolutes Arretierungssystem (15) zugeordnet ist, wobei eine Bremskupplung (17) dem absoluten Arretierungssystem (15) unmittelbar nachgeschaltet ist und im Falle der kontinuierlichen Bremsung "on zwei Federsystemen (18,19) gesteuert wird, die entweder die beiden Kupplungshälften (17a, 17b) oder ein Hilfselement (20) einschließen, und daß der Klemmrolle (11) eine Hilfseinrichtung (22) zugeordnet ist, die durch Betätigung des Bedienungshebels (16a^ in der ersten Stufe die Klemmrolle (11) abbremst, in der zweiten Stufe durch Lösung der Bremskupplung (17) die Klemmrolle (11) in einer Richtung freigängig macht und in der dritten Stufe durch Ausrücken des relativen Arretierungssystems (14) die Klemmrolle (11) in beiden Richtungen freigängig macht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nut (12a, b) der Klemmrolle (11) angeordneten Klemmprofile (13) so ausgebildet sind, daß sie auf dem tangential in Lastrichtung ablaufenden Seil (31) senkrecht stehen.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flanken der Nut (12a, b)\m parallelen Schnitt zu den Klemmrollenachsen (28b, ς} nach e-Funktionen verlaufen.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Nutenflanken (12a, b) über den Rollenumfang nach einer Sinusfunktion (4OaJ mit Konstantanteil (Adb) verläuft.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmrollenhälften (Ha, /^gegeneinander freigängig sind.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klemmrollenhälften (Ha, /^punktförmig abstützen.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das relative Arretierungssystem (14) eine Zahnkupplung ist.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskupplung (17) eine Konuskupplung ist, deren Teile auf den Achsen (32,33) in Achsrichtung freibeweglich sind und nur durch die Federsysteme (18,19) arretiert werden.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (22) am Austritt zum Bedienungselement (16) einen Knopf (26) für den Notbetrieb aufweist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungshebel (16ajein Element (34) zur Arretie

rung in der Druckendstellung (dritte Stufe) besitzt

11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die Bedienungseinrichtung (16) als Ratsche ausgeführt ist