DE3710132C2 - Getriebe für den Antrieb von Zweitrommelwinden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für den Antrieb von Zweitrommelwinden, insbesondere für Bootsaussetzvorrichtungen oder für Lastverladeeinrichtungen mit zwei parallel oder winklig zueinander verlaufenden Trommelwellen und mit einem ersten Antriebsmotor, der über Kraftübertragungsmittel die erste und die zweite Trommel antreibt, und mit einem zweiten Antriebsmotor, wobei in die Kraftübertragungsmittel zur ersten Trommel ein Doppelplanetengetriebe eingeschaltet ist, und wobei der zweite Antriebsmotor über weitere Kraftübertragungsmittel den Planetenradträger des Doppelplanetengetriebes antreibt. Aus der DE-AS 12 20 573 ist bereits eine derartige Antriebsvorrichtung für eine Lastverladeeinrichtung für Schiffe bekannt. Bei dieser Antriebsvorrichtung hat die eine Trommel, die auf dem Versorgungsschiff angeordnet ist die Aufgabe, das über einen Festpunkt mit dem Übernehmerschiff verbundene Lastseil mittels Auf- und Abspulbewegungen zwischen dem Versorgungsschiff und dem Übernehmerschiff stramm zu halten, wobei hier die eine Trommel von einem ersten, mit einer Konstantzugsteuerung ausgerüsteten Motor direkt angetrieben wird. Die zweite Trommel wird von dem ersten Motor über ein Umlaufgetriebe angetrieben und hält das Transportseil ebenfalls stramm, das auf dem Übernehmerschiff auf einer Winde aufgewickelt ist.

Für das Verfahren des Lastkorbes ist der Lastkorb über einen Festpunkt mit dem Transportseil verbunden, wobei das Transportseil zusätzlich über das von einem zweiten Motor angetriebene Umlaufgetriebe der zweiten Trommel mit einer gleichmässigen Verfahrbewegung entsprechend der Verfahrrichtung des Lastkorbes beaufschlagt wird. Ebenfalls entsprechend der Verfahrrichtung des Lastkorbes wird das Transportseil von der auf dem Übernehmerschiff angeordneten Winde entweder auf- oder abgespult.

Nachteilig bei dieser Antriebsvorrichtung ist, dass z. B. bei Lastverladeeinrichtungen für Schiffe sowohl auf dem Versorgungsschiff als auch auf dem Übernahmeschiff entsprechende Trommeln bzw. Winden angeordnet sein müssen. Dies hat sich für den praktischen Einsatz als wenig praktikabel herausgestellt.

Daher hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt diesen Nachteil zu beheben, und Mehrtrommelwinden für unterschiedliche Zwecke im wesentlichen nach den gleichen Prinzip und bei weitgehender Ausnutzung gleicher bzw. ähnlicher Bauteile aber bei möglichst geringem Raumbedarf und Aggregatekonzentration an einem Ort zu entwickeln.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dem Anspruch 1 zu entnehmen. Mit dieser erfindungsgemässen Lösung wird es möglich, eine Lastverladeeinrichtung für Schiffe zu betreiben, bei der auf dem Übernahmeschiff lediglich eine Umlenkrolle angordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung am Beispiel einer Lastverladeeinrichtung für Schiffe wird nachfolgend dargestellt. Im Gegensatz zu der bekannten Lastverladeeinrichtung gemäss der DE 12 20 573 ist auf dem Übernehmerschiff statt der Winde lediglich eine Umlenkrolle angeordnet und die beiden Trommeln besitzen ein gemeinsames Seil, das von der ersten Trommel zu der Umlenkrolle des Übernehmerschiffes und hiervon zur zweiten Trommel auf dem Übernehmerschiff zurückläuft, wobei hier beide Seilstränge den Lastkorb tragen. Für das Strammhalten beider Seilstränge während des Verfahrens des Lastkorbes von dem Versorgungsschiff zu dem Übernehmerschiff werden beide Trommeln von einem ersten, eine Konstantzugsteuerung aufweisenden Motor über je ein ihnen zugeordnetes Umlaufgetriebe beaufschlagt, wodurch beide Seilstränge gleichmässig stramm gehalten werden.

Für das Verfahren des Lastkorbes zu dem Übernehmerschiff werden beide Seiltrommeln von einem zweiten Motor über ihr Umlaufgetriebe derart angetrieben, dass die für das Strammhalten beider Seilstränge erforderlichen gleichsinnigen Auf- und Abspuldrehungen mit einer gleichmässigen einander entgegengesetzten Drehbewegung überlagert werden. Hierdurch bewegt sich der Seilstrang mit dem Lastkorb in gleichmässiger Geschwindigkeit zu dem Übernehmerschiff und der andere Seilstrang entfernt sich mit der Geschwindigkeit des anderen Seilstranges von dem Übernehmerschiff.

Wird der Lastkorb zu dem Versorgungsschiff verfahren, wird der eine Seilstrang von der ersten Trommel nur mit der Verfahrgeschwindigkeit bewegt, um den Lastkorb nicht mit den für das Strammhalten der beiden Seilstränge erforderlichen Hin- und Herbewegungen anzutreiben. Hierzu wird die zweite Trommel über ein Schneckengetriebe angetrieben, wodurch, ohne einen Schaltvorgang zu veranlassen, für das Strammhalten beider Seilstränge die von dem ersten Motor erzeugte Drehzahl von den beiden ineinandergreifenden Umlaufgetrieben verdoppelt auf die erste Trommel übertragen wird.

Die Funktion dieser erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung der einer Bootsaussetzvorrichtung wird nachfolgend ebenfalls erläutert.

Hierbei ist es erforderlich für die beiden Seile an denen das Boot hängt einen einander gleichartigen Antrieb vorzusehen. Beim Aussetzen eines Bootes bewegen sich die beiden Seile mit einer einander gleichen Geschwindigkeit abwärts wie dieses auch bei den üblichen Bootsaussetzvorrichtungen mit synchron angetriebenen Trommeln durchgeführt wird. Hierbei treibt der erste, eine Konstantzugssteuerung aufweisende Motor beide Trommeln über je ein ihnen zugeordnetes Umlaufgetriebe mit einer einander gleichen Drehzahl an, wobei der zweite Motor mittels einer Bremse feststeht. Um bei bewegter See ein Volllaufen des Bootes mit Wasser während des Aufsetzens zu verhindern, können durch ein Lüften der Bremse des zweiten Motors und ein Einschalten dieses Motors die Drehungen des Abspulens beider Trommeln mittels ihrer Umlaufgetriebe mit im entgegensetzen Drehsinn erfolgenden Drehungen überlagert werden. Hierdurch bewegt sich ein Anschlagpunkt des Bootes schneller und der andere Anschlagpunkt um denselben Betrag langsamer abwärts, wodurch der gegen die Wellen gerichtete Anschlagpunkt höher gestellt werden kann.

Ist das Boot zu Wasser gelassen, wird der zweite Motor frei geschaltete und das Drehmoment des ersten Motors abgemindert. Hierdurch kann das Boot bei angeschlagenen Seilen im Wasser verbleiben ohne dass ein Rucken der Seile auftritt, wobei hier beide Seile eine gegenläufige Auf- und Abwärtsbewegung durchführen.

Soll das Boot an Bord genommen werden, werden nach dem Anschlagen der beiden Seile diese vorgespannt, wobei bei dem freigeschalteten zweiten Motor das Boot sich im Wasser ohne ein Rucken der Seile bewegen kann. Durch ein Einschalten des zweiten Motors kann der auf die Wellen gerichtete Anschlagpunkt angehoben werden und wenn das Boot aus dem Wasser gezogen ist, in die Waagerechte gestellt werden. Für das weitere Hieven des Bootes an Bord ist der zweite Motor festgestellt, wodurch sich beide Seile mit einer einander gleichen Geschwindigkeit bewegen.

Das Getriebe wird also durch einen Hubmotor der Konstantzugsteuerung aufweist, und durch einen Positioniermotor gleichzeitig angetrieben, und es überlagert und überträgt die von den Motoren empfangenen Drehbewegungen auf die Seiltrommeln und von dort auf zwei Anschlagpunkte der Last. Mittels eines Steuergerätes können die Anschlagpunkte mit gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt werden, sodass ein Rettungsboot bei schwerer See und starken Schiffsbewegungen waagerecht oder in einer den Wellen angepassten Neigung auf das Wasser gesetzt oder aus dem Wasser genommen werden kann. Schwimmt andererseits eine Last auf den Wellen und sind die Seile an der Last angeschlagen so überträgt das Getriebe die von dem Hubmotor empfangene Drehbewegung derart, dass beide Seile mit gleicher Kraft vorgespannt und unregelmässig auftretende Seilbewegungen ausgeglichen werden. Vor einem Abkoppeln der Last wird die Vorspannung der Seile gegen Null gefahren, während nach einer Ankoppelung der Last die Vorspannung der Seile soweit erhöht wird bis die Last aus dem Wasser gehoben ist. Während die Last von dem Wasser getragen wird, bewegt sich die Last an vorgespannten Seilen dem Seegang folgend. Sobald die Last überwiegend von den Seilen getragen wird, werden die gegenläufigen Seilbewegungen allmählich abgebremst, bis sich die Last etwa in einer waagerechten Lage befindet.

Bei Bedarf kann während der Vertikalbewegung der Last von dem Positioniermotor über das Getriebe eine gegenläufige Seilbewegung eingeleitet werden, sodass hierdurch die Neigung der Last verändert werden kann. Ergeben sich durch die an den Lasten in unterschiedlicher Höhe angeordnete Anschlagpunkte unterschiedliche Seillängen, so werden diese während des Vorspannvorganges der Seile von dem Getriebe selbsttätig ausgeglichen, sodass hierdurch manuelle Nachstellarbeiten entfallen. Nachstehend werden anhand von als Beispiel zeichnerisch dargestellten Winden Einzelheiten der Erfindung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine gemäss der Erfindung gestaltete in einer durch die Achsen der Windentrommeln verlaufenden Schnittebene und

Fig. 2 ein Getriebe wie in Fig. 1, bei welchem z. B. Zahnräder des Getriebes über Kupplungen mit ihren Wellen und/oder über Bremsen mit dem Getriebegehäuse gekuppelt werden können.

Fig. 1 stellte eine Getriebe für den Antrieb von zwei Seiltrommeln dar, welches von einem Gehäuse 1 umschlossen ist und zwei aus dem Gehäuse 1 ragende Wellen 2 besitzt, auf denen außerhalb des Gehäuses 1 die Seiltrommeln 3 drehfest angeordnet sind. Die Wellen 2 können so­ wohl fliegend gestaltet werden, als auch am äußeren Ende mittels ei­ nes Lagerbocks gehalten sein. Auf jeder der beiden die Seiltrommeln 3 aufweisenden Wellen 2, ist innerhalb des Gehäuses 1 ein mit einer Stirnradverzahnung versehener Planetenradträger 4 drehbar angeordnet, der beiderseitig die Planetenräder 5 und 6 aufweist, wobei die Plane­ tenräder 5 mit den Planetenrädern 6 drehfest auf im Planetenradträger 4 drehbar gelagerten Wellen 7 angeordnet sind. Auf einer Seite grei­ fen die Planetenräder 5 in ein drehfest mit der Welle 2 verbundenes Sonnenrad 8 und auf der anderen Seite greifen die Planetenräder 6 in ein drehbar auf der Welle 2 gelagertes Sonnenrad 9 ein, wobei das Sonnenrad 9 drehfest mit einem Stirnrad 10 verbunden ist, welches in ein gleichgestelltes Stirnrad 10 der benachbarten Welle 4 eingreift. Das Getriebe wird von einem Hubmotor 11 und einem Positioniermotor 12 angetrieben.

Der Hubmotor 11 greift mittels eines Stirnrades 13 in eines der mit den Sonnenrädern 9 drehfest verbundenen Stirnräder 10 und treibt diese im einander entgegengesetzten Drehsinn an. Der Positioniermotor 12 greift mittels eines Stirnrades 14 beiderseitig in die Stirnradver­ zahnungen der Planetenradträger 4 und treibt diese im gleichen Dreh­ sinn an.

Die Durchmesser der Zahnräder sind so gewählt, daß die von dem Hub­ motor 11 oder Positioniermotor 12 aufgebrachten Drehungen in einem gleichen Maße abgemindert auf die Seiltrommeln 3 übertragen werden. Der Hubmotor 11 weist eine Bremse 16, der Positioniermotor eine Bremse 17 auf und der Hubmotor 11 ist zusätzlich durch eine Konstantzug­ steuerung geregelt. Die Bremsen 16 und 17 können auch innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sein.

Sollen die Seile vorgespannt werden, wird der Hubmotor 11 eingeschal­ tet, der mittels des Zahnrades 13 die beiden Zahnräder 10 in eine einander gegenläufige Drehung versetzt. Wenn die Bremse 16 betätigt ist sind die Planetenradträger 4 in Stillstand gehalten und die mit den Wellen 2 und den Seiltrommeln 3 drehfest verbundenen Zahnräder 8 wer­ den, über die drehfest mit den Zahnrädern 10 verbundenen Sonnenräder 9 und die drehfest miteinander verbundenen Planetenräder 5 und 6 gegenläufig angetrieben, so daß die gegenläufig um ihre Seiltrommeln 2 aufgewickelten, zu zwei Anschlagpunkten einer Last führenden Seile 15 vorgespannt werden. Ist die Bremse 17 gelüftet und der Positionier­ motor 12 frei drehbar, verharrt das Zahnrad 14 bei einander gleichen Seilkräften im Stillstand, während etwa bei einem schlaffen und einem gespannten Seil 15 das Zahnrad 14 solange rotiert, bis beide Seile 15 eine gleiche Vorspannung erhalten. Soll eine Last, die an zwei Anschlagpunkten mit den Seilen 15 verbunden ist, aus bewegtem Wasser gehoben werden, ist die Bremse 17 gelüftet, und der Hubmotor 11 spannt mit einer geringen Kraft die Seile 15 vor. Die beiden Anschlag­ punkte der im Wasser schwimmenden Last bewegen sich hauptsächlich in synchronen Vertikalbewegungen, die durch einander entgegengesetzt gerichtete Bewegungen überlagert werden. Während der Hubmotor 11 die synchronen Vertikalbewegungen der Anschlagpunkte durch eine Rotation in beiden Drehrichtungen ausgleicht, werden die einander entgegenge­ setzt erfolgenden Bewegungen der Anschlagpunkte durch eine in beiden Drehrichtungen erfolgende Rotation des Zahnrades 14 ausgeglichen. Befindet sich die Last in einer für den Hubvorgang geeigneten Nei­ gung, wird die Bremse 17 betätigt, wodurch nun die Last in ihrer vorgegebenen Neigung vertikal bewegt werden kann, wobei die Seile 15 auch unterschiedlich belastet sein können. Während der Vertikalbewe­ gung kann die Neigung der Last dadurch verändert werden, daß da Brem­ se 17 gelüftet wird und der Positioniermotor 12 mittels des Zahnrades 14 beide Planetenradträger 4 im gleichen Drehsinn antreibt, wodurch zu­ sätzlich zu der im entgegengesetzten Drehsinn der Seiltrommeln 3 erfol­ genden Hubbewegung eine Drehbewegung im gleichen Drehsinn erfolgt, die bei im entgegengesetzten Drehsinn aufgewichelten Seilen 15 eine Veränderung der Höhenlage der Anschlagpunkte zueinander bewirkt. Bei betätigter Bremse 16 kann die Last ebenfalls in ihrer Neigung mittels des Positioniermotors 12 verändert werden. Diese Funktion des Getriebes sind auch erzielbar, wenn der Hubmotor 11 und der Po­ sitioniermotor 12 vertauscht angeordnet werden. Hierbei müssen je­ doch die Seile 15 im gleichen Drehsinn aufgewickelt sein.

Ferner kann das Zahnrad 14 beiderseitig in die Zahnräder 10 eingreifen, während die Stirnradverzahnungen der Planetenrad­ träger 4 direkt ineinander eingreifen, wie aus Fig. 2 er­ sichtlich.

Der Positioniermotor 12 kann in einfacher Weise mechanisch be­ grenzt werden, um die Last mit einer konstanten Neigung in das Wasser abzusenken oder aus dem Wasser zu heben. Mit dem Erreichen der Grenzneigung wird der Positionierungsmotor 12 abgeschaltet, so daß die Last in der Grenzneigung verharrt. Durch erneutes Einschalten des Positionierungsmotors 12 kann die Last wieder in die Horizontale oder in eine andere Nei­ gung gebracht werden. Das Ein- und Ausschalten ist mittels vorgesehener Grenzneigungen durch Knopfdruck möglich.

Gemäß Fig. 2 können die Zahnräder des Getriebes drehbar auf ihren Wellen angeordnet sein oder drehfest mit ihren Wellen mittels Schaltkupplungen und mit dem Gehäuse mittels Bremsen verbunden werden. Hierdurch ergeben sich für eine Windenan­ lage vielfältige Einsatzmöglichkeiten.

Die Anordnung von Schneckengetrieben zwischen einem Antriebs­ motor und dem Getriebe des Erfindungsgegenstandes ist dort vorteilhaft, wo konstante Drehzahlen übertragen werden sollen. Die Anordnung eines Schneckengetriebes ist zwischen dem Posi­ tioniermotor 12 und dem Getriebe des Erfindungsgegenstandes angebracht, da das Schneckengetriebe Rückwirkungen aus den in ihrer Drehzahl und Drehrichtung wechselnden Drehzahlen des Hubmotors 11 durch seine Sperrwirkung von dem Positioniermo­ tor 12 weitgehend fernhält.

Das Getriebe des Erfindungsgegenstandes ist in der Lage, auch zwei Wellen differentiert anzutreiben, auf denen mehrere Seil­ trommeln drehbar gelagert sind, wobei die auf den Seiltrommeln aufgewickelten Seile zu unterschiedlichen Anlagen führen kön­ nen. Durch die Anordnung von Kupplungen und Bremsen können die Seiltrommeln paarweise kraftschlüssig geschaltet werden, so daß ohne eine zeitaufwendige Umrüstung verschiedenartige Lasten nacheinander bewegt werden können. Durch den Einsatz von Kegelrädern können die Drehachsen der Wellen, welche die Seiltrommeln aufweisen, in jedem gewünschten Winkel zueinan­ der verlaufen, so daß der Seilverlauf den örtlichen Bedin­ gungen in einfacher Weise angepaßt werden kann.

Gemäß der Erfindung können zwei Getriebe des Erfindungsgegen­ standes von zwei Motoren über je ein Differentialgetriebe beaufschlagt werden, wodurch vier Bremsen aufweisende Seil­ trommeln derart differentiert angetrieben werden, daß bei Lasten mit vier Anschlagpunkten die Höhe aller Anschlagpunk­ te gegeneinander verändert werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Welle

3

Seiltrommel

4

Planetenradträger

5

Planetenrad

6

Planetenrad

7

Welle

8

Sonnenrad

9

Sonnenrad

10

Zahnrad

11

Hubmotor

12

Positioniermotor

13

Zahnrad

14

Zahnrad

15

Seil

16

Bremse

17

Bremse
T1Seiltrommel

1

T2Seiltrommel

2

M1Hubmotor
M2Positioniermotor
K1-K7Kupplung

1-7

Kupplung

3

/

4

drehbar auf ihrer Welle verbindet nur die beiden Zahnräder
B1-B4Bremse

1-4

Claims (8)

1. Getriebe für den Antrieb von Zweitrommelwinden, insbesondere für Bootsaussetz­ vorrichtungen oder Lastverladeeinrichtungen für Schiffe, mit zwei parallel oder winklig zueinander verlaufenen Trommelwellen und mit einem ersten Antriebsmotor, der über Kraftübertragungsmittel die erste und die zweite Trommel antreibt, und mit einem zweiten Antriebsmotor, wobei in die Kraftübertragungsmittel zur ersten Trommel ein Doppel-Planetengetriebe eingeschaltet ist und wobei der zweite Antriebsmotor über weitere Kraftübertragungsmittel den Planetenradträger des Doppel-Planetengetriebes antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß auch in die Kraftübertragungsmittel zur zweiten Trommel (3) ein Doppel-Planetengetriebe (9, 4, 6, 5, 8) eingeschaltet ist, und daß die beiden Doppel-Planetengetriebe gemeinsam über Verzahnungen (13, 10, 10, 14) antreib­ bar sind, derart, daß die Wellen ihrer motorangetriebenen Sonnenräder (9, 9) gegen­ sinnig und ihre Planetenradträger (4, 4) gleichsinnig rotieren, oder derart, daß die Wellen ihrer motorangetriebenen Sonnenräder (9, 9) gleichsinnig und ihre Planetenradträger (4, 4) gegensinnig rotieren.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen jeweils aus einem mit der Welle des motorangetriebenen Sonnenrades starr verbunde­ nen Stirnzahnrad (10) und einem Stirnzahnkranz des Planetenradträgers (4) bestehen, wobei für die erste gekennzeichnete Alternative die Stirnzahnräder (10, 10) unmittelbar miteinander kämmen und zwischen die Stirnzahnkränze ein Ritzel (14) eingeschaltet ist, während für die zweite Alternative zwischen die Stirnzahnräder (10, 10) ein Ritzel eingeschaltet ist und die Stirnzahnkränze unmittelbar miteinander kämmen.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des motorangetriebenen Sonnenrades (9) jeweils als Hohlwellenstumpf ausgebildet ist, durch welchen die koaxiale Welle (2) des anderen Sonnenrades (8) hindurchragt.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (4) jeweils als Scheibe ausgebildet ist, die zwischen die beiden Sonnenräder (8, 9) und die ihnen zugeordneten Planetenräder (6, 5) eingeschaltet ist.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle des ersten Antriebsmotors (11) ein Ritzel (13) befestigt ist, das mit einem der beiden Stirnzahnräder (10, 10) kämmt.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen die Antriebsmotoren (11 bzw. 12) und ihre Antriebswellen jeweils eine Kupp­ lungs- und Bremseinrichtung (16 bzw. 17) eingeschaltet ist, mit welchen die Antriebs­ motoren von ihren Antriebswellen lösbar und die letzteren gegenüber einem Gehäuse (1) durch dessen Wandung die Wellen (2) samt ihren Trommeln (3) und Kupplungs- und Bremseinrichtungen (16, 17) nach außen ragen, feststellbar sind.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen der Ritzel (13, 14) und der mit ihnen kämmenden Zahnräder als Schnec­ kenverzahnungen ausgebildet sind.

8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (11, 12) Konstantzugregelungen und Seefolgeeinrichtungen aufweisen.