DE705331C - Winde zum Heben und Senken von Lasten, wie Wasserflugzeugen, Booten o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Winde zum Heben und Senken von Lasten, wie Wasserflugzeugen, Booten o. dgl., bei der ein Motor die Seiltrommel über ein Ausgleichgetriebe antreibt, von dem ein Getriebekörper mit dem Motor, ein zweiter mit der Seiltrommel verbunden ist und ein dritter Getriebekörper, der bei Heben und Senken der Last gegen Drehung festgehalten ist, gebremst wird, wenn das Seil bei angehängter schwimmender Last ständig straff gehalten werden soll.

Bei schwimmenden Lasten besteht die Schwierigkeit, das Lastseil straff zu halten, wenn die Last infolge Wellenganges oder Bewegung des Schiffes, auf dem die Winde befestigt ist, sich hebt. Zur Lösung dieser Aufgabe läßt man bereits zwei Antriebe auf die Seiltrommel wirken, indem man verschieden ausgebildete Kupplungen verwendet

ao oder bei !elektrischem Antrieb der Winde einen 'Hilfsmotor, wobei derselbe über ein Umlaufgetriebe die Trommel zum Einholen des Schlapp seiles antreibt, und zwar in der Weise, daß sich die Antriebsbewegungen beider Motoren beim Heben der Last überlagern können. Zum Einholen des Schlappseiles genügt an sich ein schwacher Motor zum Antrieb der Seiltrommel, der eine Gegendrehung bei sich senkender Last aushalten kann. Die nachteilige Anwendung zweier getrennter Antriebe oder zusätzlicher Motoren versuchte man bereits zu umgehen, indem man dein Hubmotor entsprechend umsteuert. Infolge der Trägheit einer solchen Regelung sind immer Stöße im Antrieb zu erwarten.

Eine vorteilhaftere bekannte Lösung besteht in einem Antrieb, bei dem der Motor die Seiltrommel über ein Umlaufgetriebe antreibt, das als Ausgleichgetriebe arbeitet. Bei der bekannten Anordnung greift an den dritten Λ« Getriebekörper, die beiden anderen sind mit der Seiltrommel bzw. dem Hubmotior verbunden, eine mechanische Bremse an, die für ein beständiges Straffen des Seiles bei

Bewegung der schwimmenden Last etwas angezogen ist. Als Folge hiervon wird dem Seil durch den Hubmotor gerade genügend Kraft zum beständigen Straffen zugeführt, wenn die Last durch den Wellengang gehoben wird. Beim Fallen der schwimmenden Last, beispielsweise durch den Niedergang einer Welle, rutscht dann der dritte Getriebekörper in der Reibungsbremse. Obwohl die Seiltrommel ίο durch den Auf- und Niedergang der schwimmenden Last vor- und zurückläuft, ist es hierbei möglich, einen einzigen immer in derselben Richtung laufenden Motor zu verwenden. Ein endgültiges Festhalten des dritten Getriebekörpers bewirkt das übliche Anheben oder Senken der Last durch den Hubmotor.

Eine mechanische Bremse hat den Nachteil schneller Abnutzung, die bei den verhältnismäßig großen Seilgeschwindigkeiten groß sein muß. Die Auswirkung der Reibungskräfte ist besonders auf Grund dieses Umstandes nicht gleichförmig und läßt sich nicht in genauer Weise überwachen, so daß die Spannung im Seil beim Straffen sich dementsprechend ändert. Eine Vorausbestimmung der Seilspannung durch genaue Einstellung der Reibungsbremse ist zudem kaum möglich. Selbst eine Einstellung der Bremse 3a durch einstellbare Federkraft kann diesen Nachteil nicht beseitigen.

Gemäß der Erfindung treibt der dritte Getriebekörper eine Bremspumpe oder einen elektrischen Stromerzeuger an, wobei der Widerstand dieser Vorrichtungen gegen Drehung durch den Getriebekörper zur Veränderung der Seilspannung einstellbar ist. Um den Gegendruck und damit die Wirkungsweise der Bremspumpe zu erhöhen, kann auf dieselbe eine Zusatzpumpe arbeiten. Die Zusatzpumpe kann einen beständigen, und von der Bremspumpe unabhängigen Antrieb beispielsweise durch den Hubmotor erhalten, wobei dann ein Umführungskanal mit Absperrventil angeordnet ist, das bei Stillstand der Bremspumpe geöffnet ist, um die Zusatzpumpe wirkungslos zu machen. Bei Anordnung der Zusatzpumpe kann mit der Bremspumpe eine Sperrvorrichtung verbunden sein, die die Bremspumpe bei langsamem Lauf gegen Rücklauf durch den Flüssigkeitsstrom der Zusatzpumpe festhält. Mit der Bremspumpe ist eine Kühlvorrichtung mit Gebläse verbunden, dessen Antrieb gleichzeitig mit der Pumpe stillgesetzt wird.

Die Bremswirkung einer Bremspumpe oder eines Stromerzeugers ist in weitem Maße regelbar, ohne daß bei stärkerer Bremsung oder großen Geschwindigkeiten entsprechend größere Abnutzungskräfte auftreten. Die Bremswirkung kann sogar erforderlichenfalls durch eine Zusatzpumpe oder Belastung des Stromerzeugers in einem Maße erhöht werden, daß das Seil nicht nur straff gehalten; wird, sondern einen beträchtlichen Teil der Last trägt. Dies ist bei Verankern von Wasserflugzeugen oder beim Herablassen von Rettungsbooten von besonderem Vorteil, da die Last nicht sofort in ihrer ganzen Größe dem Wellengang überlassen zu werden braucht und durch Übernahme einer Teillast durch das Seil gewissermaßen verankert ist. Durch Veränderung der Bremswirkung kann das Heben der schwimmenden Last oder das Senken der Last auf die Wasseroberfläche ruckloser gestaltet werden. Die für eine Teilbelastung des Seiles erforderlichen hohen Bremskräfte lassen sich bei den wechselnden und oft sehr hohen Seilgeschwindigkeiten nicht mit einer Reibungsbremse mit einer derartig feinen Regelung erhalten, so daß die Erfindung neben der Vereinfachung des Antriebes auch den Vorteil der Sicherheit mit sich bringt.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es ist: Fig. ι eine Draufsicht auf die Anlage, Fig. 2 eine Seitenansicht der Zusatzpumpe, der Kühlvorrichtung und eines Flüssigkeitsausgleichbehälters nach der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Bremspumpe nach der Linie 3-3 der Fig. 1, wobei der Rohrbogen des Einlasses zur besseren Veranschaulichung des Flüssigkeitskreislaufes in die Ansichtsebene gedreht ist,

Fig. 4 ein Schnitt in vergrößertem Maßstab durch das Druckregelventil und den Einlaßrohrbogen in der Ebene der Schnittlinie 4-4 der Fig. 1,

Fig. s eine Ansicht derselben Teile im teilweisen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. i, wodurch der Umführungskanal zu der Kühlvorrichtung ersichtlich wird,

Fig. 6 eine in waagerechter Ebene gelegte teilweise Schnittansicht des als Ausgleichgetriebe verwendeten Planetengetriebes für den Antrieb der Seiltrommel und der Bremspumpe,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der obenerwähnten Teile und

Fig. 8 eine teilweise im Schnitt entlang der Linie 8-8 der Fig. 6 gezeigte Einzeldarstellung der Sperrvorrichtung, durch die ein Rückwärtslauf der Bremse verhindert wird.

Die Anlage ist besonders zum Verankern und Heben von Wasserflugzeugen, Booten und anderen schwimmenden Körpern geeignet, da sie fähig ist, im Seil eine im wesentlichen gleichmäßige Spannung bei wechselnden Ver- iao hältnissen, beispielsweise bei Wellenbewegungen und den Rollbewegungen des Schiffes,

aufrechtzuerhalten. Bei Anbringen der Anlage auf einem Schiff läuft das Seil 20 von der Seiltrommel 21 gewöhnlich über .eine Rolle an dem über den Bordrand des Schiffes ragenden Ende eines Hebebaumes und trägt einen Lasthaken zur Befestigung des Wasserflugzeuges o. dgl. Die Trommel ist an einer Seite mit 'einem Zahnrad 22 verbunden, das in ein Ritzel 23 auf einer Welle 24 eingreift, ίο wobei die Welle des gedrungenen Aufbaues wegen zur anderen Seite der Trommel quer über ihre ganze Länge verläuft. An dem anderen Ende dieser Welle ist ein Träger 2 5 mit Planetenrädern 26 (Fig. 6 und 7) befestigt, die in 'ein Mittelrad 27 auf der Antriebswelle 28 und in ein äußeres Ringrad 29 eingreifen, von dessen Radkörper 30 gemäß der Erfindung der Antrieb einer Bremspumpe abgeleitet ist. Mit dem Zahnradkörper 30 ist ao ein Zahnrad 31 verbunden, das in ein Rad 32 auf der Welle 33 der Bremspumpe 34 eingreift. · Das Planetengetriebe bildet ein Ausgleichgetriebe, dessen einer Getriebekörper, näm-Hch das Mittelrad 27, vom Hubmofcor der Winde getrieben ist. Der zweite Getriebekörper wird durch die Planetenräder 26 gebildet, deren Träger mit der Seiltrommel verbunden ist, und der dritte Getriebekörper ist das Ringrad 29. Bei beständigem Seilstraffen unter Spannung wird beim Hebein der Last die Seiltrommel dem Widerstand der Bremspumpe entsprechend angetrieben, während bei wirklichem Anheben oder Senken der Last das Ringrad 29 durch Bremskraft festgehalten wird und die Seiltrommel in der entsprechenden Richtung angetrieben wird.

Die durch die Bremspumpe 34 erhaltene Bremswirkung ist durch 'ein Druckregelventil 35 einstellbar, und ein Festhalten des Ringradkörpers 30 wird durch die Bremsklötze 36 imd 37 erhalten. Der Antrieb wird durch einen Elektromotor 53 erhalten, der über ein Getriebe 54 die Pumpeneinheit 55 'eines Flüssigkeitsgetriebes treibt. Die Pumpeneinheit 55 ist durch Rohrleitungen 56 mit der Motoreinheit 57 verbunden, und die Antriebswelle 28 verbindet die Motoreinheit 57 mit dem Mittelrad 27 des Ausgleichgetriebes. Die Mo-So toreinheit 57 ist ein Kolbenmotor mit dem in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck sich selbsttätig regelnden Hub, und zwar vergrößert sich der Hub bei Anwachsen des Flüssigkeitsdruckes. Die Pumpeneinheit 55 paßt sich hierbei derart an, daß bei Anwachsen des Druckes der Kolbenhub sich selbsttätig verringert. Die Pumpeneinheit wird durch ein Handrad 5 8 gesteuert, 'um das Flüssigkeitsgetriebe in der einen oder anderen Richtung laufen zu lassen oder stillzusetzen. Die beiden Einheiten ergänzen sich derart, daß beispielsweise ein schneller Geschwindigkeitsabfall von den hohen Geschwindigkeiten beim Seilstraffen zu den langsamen Hubgeschwindigkeiten erhalten wird. 6g

Eine passende Einstellung des Flüssigkeitsgetriebes an dem Handrad 5 8 zum Verankern der schwimmenden Last bei beständigem Straffen des Seiles ist derart, daß bei Aufwärtsbewegung der schwimmenden Last mit ungefähr größter Geschwindigkeit das Ringrad 29 des Planetengetriebes sich verlangsamt und beinahe oder ganz zum Stillstand kommt. Der Geschwindigkeitsabfall des Ringrades, das auch die Bremspumpe 34 antreibt, rührt von einer größeren Geschwindigkeit der durch die Planetenräder -26 angetriebenen Seiltrommel her. Die Seilgeschwindigkeit kann man beispielsweise durch eine elektrische Anzeigevorrichtung zur Beobachtung bringen, die durch einen Stromerzeuger 60 angetrieben ist, dessen Strom dann in gleicher Weise wie der Druck in der Bremspumpe 34 eine Anzeige für die Seilgeschwindigkeit bei Auftrieb der Last durch eine Welle ist. Doch ist diese Anordnung nicht Gegenstand der Erfindung. Die wätirend des beständigen Straffungsvorganges von der Bremspumpe 34 abgegebene Leistung wird vernichtet, indem der Flüssigkeitsstrom, Öl o. dgl., durch das Druckventil 35 (Fig. 1, 4 und 5) über die Rohrleitung 77 in eine mit einem Gebläse 79 versehene Kühlvorrichtung 78 gedrückt wird. Eine Kühlung ist jedoch nicht notwendig, wenn die Winde von dem Antriebszustand des beständigen Seilstraffens auf wirkliches Heben umgestellt ist, und der Gebläsemotor ist deshalb derart geschaltet, daß bei Anziehen der Bremsklötze 36;, 37, beispielsweise durch Magnetkraft, der Gebläsemotor abgeschaltet ist. '00

Die Bremspumpe 34 ist eine Zahnradpumpe; denn solche Pumpen zeichnen sich durch ihr geringes Trägheitsmoment, Einfachheit und Zuverlässigkeit aus. Bei geringen Geschwindigkeiten kann jedoch der Undich- »05 tigkeitsverlust am Rande der Räder so groß sein, daß keine wirksame Bremswirkung vor- . handen ist. Es ist deshalb eine Zusatzpumpe 87 (Fig. ι und 2) vorgesehen, die bei 88 mit der Auslaßseite der Kühlvorrichtung 78 und bei 89 mit der zur Auslaßseite deri Bremsp'umpe 34 führenden Rohrleitung 90 verbunden ist. An gegenüberliegendem Seiten der Bremsptimpe 34 ist ein Umführungskanal 91 angeschlossen, dessen Durchgang von einem Ventil 92 mit Betätigungsmagneten 93 überwacht ist. Der Magnet 93 ist mit dem Stromkreis des Gebläsemotors derart verbunden, daß bei laufendem Gebläsemotor und damit bei Seilstraffen oder Arbeiten der Bremspumpe der Umführungskanal geschlossen ist und die Zusatzpumpe 87 die Flüssigkeit

von der Kühlvorrichtung zurück zur Bremspumpe 34 fördert, um eine genügende Bremskraft aufrechtzuerhalten. Bei angezogener Bremse 36, 37 ist der Umführungskanal offen, um die Flüssigkeit im wirkungslosen Kreislauf durch die Zusatzpumpe 87 zurückzuführen, ohne die Bremspumpe 34 zu belasten. Diese Art der Regelung wird angewendet, wenn die Zusatzpumpe 87 beständig angetrieben wird, to beispielsweise durch den beständig umlaufenden Motor 53 (Fig. 1).

Beim Steuern des leeren Lasthakens während Straffens des Seiles, besonders beim Senken bei geringer Geschwindigkeit durch Regeln der Pumpe 55 des Flüssigkeitsantriebes, kann der Flüssigkeitsstrom der Zusatzpumpe 87 die Bremspumpe 34 zum Rückwärtslauf zwingen, so daß die dann als Motor arbeitende Bremspumpe 34 das Seil einholt, was durch die Regelung der Pumpe 5 5 gar nicht beabsichtigt ist. LTm diese Möglichkeit auszuschalten, ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen (Fig. 6 bis 8), die aus einem auf der Welle 33 der Bremspumpe 34 befestigten Sperrad 96 und darin eingreifenden Klinken 97 besteht. Die Klinken sind in dem Radgehäuse 98 bei 99 drehbar gelagert und besitzen nachgiebige oder durch Federn angedrückte Leitstücke 100, die an zu beiden Seiten des Sperrades angeordneten Flanschen 101 einen Reibungsangriff haben. Die Klinken sind mit Gewichten 102 beschwert oder anderweitig ausbalanciert, und die Leitstücke befinden sich an der Unterseite der Sperrklinken, so daß bei Drehung in gewöhnlicher Richtung, d. h. Linksdrehung nach Fig. 8, die Flanschen 101 infolge der darauf schleifenden Leitstücke 100 die Sperrklinken hoch und damit frei von dem Sperrad halten. Irgendwo eine Drehbewegung in umgekehrter Richtung zieht jedoch die Klinken in Eingriff mit dem Sperrad, um die Bremspumpe augenblicklich gegen Rückwärtsdrehen festzuhalten.

Das Druckregelventil 35, das den Pumpendruck und damit die beständige Spannung beim Straffen des Seiles regelt, ist in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt. Das Ventil hat eine differentiale Wirkungsweise von der Bauart, bei der ein mit Öffnungen versehener Ventil-5« körper 103 die in den Ansatz 105 führenden Ausflußöffnungen 104 überwacht. Der Rohransatz 105 ist durch die Rohrleitung 77 mit der Kühlvorrichtung verbunden. Ein Steuerventil 106 bestimmt die Arbeitsstellung des Ventilkörpers.

Durch Regelung der Spannung der Feder 107 des Steuerventils wird die Bremswirkung genügend groß eingestellt, um eine genügende Beschleunigung der Vorrichtung für die Seiltrommel zu erhalten, damit diese den Wellenbewegungen folgen kann, ohne das Seil schlaff werden zu lassen. Eine noch feinere Druckregelung wird durch ein Nadelventil 108 erhalten, das den Gegendruck am Hauptventil 108 steuert. Die Rückleitung 90 ist nach der Zeichnung an einem Rohrbogen 109 ange- · schlossen, der sich an der Seite des Ventilgehäuses befindet, und der Auslaßrohrbogen 105 hat ein besonderes Anschlußstück mit einer Zweigleitung 11 ο für die Rohrleitung "}J und einer zweiten Zweigleitung 111 für die Rückleitung zur Einlaßseite der Bremspumpe.

Anstatt die Flüssigkeit in den Umführungskanal zu leiten, wenn die Zusatzpumpe beständig angetrieben ist und ihre Beihilfe nicht erforderlich wird, kann die Pumpe durch einen besonderen Motor angetrieben werden, der sich selbsttätig während des Hebens der Last abstellt, wenn seine Hilfe nicht erforderlich ist.

Der Planetenträger 25 (Fig. 6) besteht aus zwei Teilen, die durch Schraubenbolzen 143 fest miteinander verbunden sind und eine in einem Lager 145 getragene Nabenverlängerung aufweisen. Der Planetenradträger bildet also eine starre Verlängerung der Antriebswelle 24 der Trommel, die, wie Fig. 1 zeigt, am gegenüberliegenden Ende in einem Lager 146 ruht. Die Welle 28 für den Antrieb durch den Kolbenmotor 57 ruht in einem Lager 147 und ist durch ein im Ende der Ritzelwelle 24 innerhalb des Planetenträgers 25 vorgesehenes Lager 148 abgestützt. Das äußere Ringrad oder die Bremstrommel des Planetengetriebes wird von auf der Ritzelwelle vorgesehenen Lagern 149 getragen, die zu beiden Seiten des PJanetenradträgers angeordnet sind. Durch diese Anordnung werden die einzelnen Teile gut ausgerichtet und können sich frei drehen.

Ein Ausgleichbehälter 153 (Fig. 1) kann mit einer Leitung 154 mit der Zusatzpumpe 87 verbunden sein und mit einer Luftleitung 155 mit der Kreisleitung 77, 90 der Bremspumpe 34.

Anstatt der Bremspumpe 34 kann, um den nötigen Bremswiderstand zu erhalten, ein elektrischer Stromerzeuger verwendet werden, der vom äußeren Ringrad29 des Umlaufgetriebes im angetrieben wird und bei geringer Geschwindigkeit oder Stillstand einen Widerstand gegen Drehbewegung erzeugt. Die getrennte Zuführung von elektrischer Leistung, um bei geringen Geschwindigkeiten eine Bremswirkung zu erhalten, gleicht dann der Wirkungsweise der Zusatzpumpe 87 in der vorliegenden Ausführung.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Winde zum Heben und Senken von Lasten, wie Wasserflugzeugen, Booten

   ο. dgl., bei der ein Motor die Seiltrommel über ein Ausgleichgetriebe antreibt, von dem ein Getriebekörper mit dem Motor, ein zweiter mit der Seiltrommel verbunden ist und ein dritter Getriebekörper, der bei Heben und Senken der Last gegen Drehung festgehalten ist, gebremst wird, wenn das Seil bei angehängter schwimmender Last ständig straff gehalten werden soll,

   ίο dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Getriebekörper (29, 30) eine Bremspumpe (34) oder einen elektrischen Stromerzeuger antreibt, wobei der Widerstand dieser Vorrichtungen gegen Drehung" durch den Getriebekörper zur Veränderung der Seilspannung einstellbar ist.
2. 2. Winde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine Zusatzpumpe (87), die auf die Bremspumpe (34) arbeitet, um den Gegendruck und damit ihre Wirkungsr weise zu erhöhen.
3. 3. Winde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzpumpe (87) einen beständigen und von. der Bremspumpe (34) unabhängigen Antrieb beispielsweise durch den Windenmotor (53) erhält und einen Umführungskainal (91) mit Absperrventil (93) aufweist, das bei Stillstand der Bremspumpe geöffnet ist, um die Zusatzpumpe wirkungslos zu machen.
4. 4. Winde nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit der Bremspumpe verbundene Sperrvorrichtung (Fig. 8), die die Bremspumpe (34) bei langsamem Lauf gegen Rücklauf durch den Flüssigkeitsstrom der Zusatzpumpe (87) festhält.
5. 5. Winde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Bremspumpe (34) verbundene Kühlvorrichtung (78) mit Geblase (79), dessen Antrieb gleichzeitig mit der Pumpe (34) stillgesetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen