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Winde Die Erfindung bezieht sich auf eine Winde, besonders zum Heben
und Senken von Lasten, wie Wasserflugzeugen, Booten o. dgl., bei der zwischen Antrieb
und Seiltrommel ein Ausgleichgetriebe eingesetzt ist, von dem ein Getriebekörper
von einem Motor angetrieben, ein anderer mit der Seiltrommel gekuppelt und ein dritter
Getriebekörper für Seilstraffen bei schwimmender Last und für Anheben derselben
abgebremst werden kann.
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Winden dieser Art eignen sich auch zum Verankern und @daraüffolgendem
Heben solcher schwimmenden Lasten, da sie fähig sind, im Seil eine wesentliche gleichmäßige
Spannung bei wechselnden Verhältnissen aufrechtzuerhalten, wie sie beispielsweise
#durch die Wellenbewegungen und die Rollbewegungen des Schiffes entstehen. Die bekannten
Winden können bereits von dem Zustand des Seilstraffens auf wirkliches Anheben umgestellt
werden. Es besteht bisher jedoch Schwierigkeit in der Feststellung .des günstigen
Augenblicks für Umstellen der Winde, da Beobachtungen des Wellenganges, besonders
bei einem schlingernden Schiff, nicht genau gemacht werden können. Als Folge hiervon
wird die Umstellung oft zu ungünstigen Augenblicken vorgenommen, so daß Schläge
und Stöße in der Winde wie auch an der Last auftreten, was bei Wasserflugzeugen
z. B. durchaus nicht erwünscht ist.
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Gemäß der Erfindung ist der dritte Getriebekörper mit einer Anzeigevorrichtung
verbunden, die die Beobachtung des augenblicklichen Bewegungszustandes der Last
in Abhängigkeit der verhältnismäßigen Geschwindigkeiten des angetriebenen und des
die Seiltrommel treibenden Getriebekörpers gestattet, gegebenenfalls den günstigen
Augenblick für Umschalten der Winde von beständigem Seilstraffen auf Heben der Last
bei annäherndem oder vollständigem relativen Gleichlauf dieser Getriebekörper anzeigt.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann ein
von der Anzeigevorrichtung
gesteuertes und bei günstigstem Auftrieb der schwimmenden Last eintretendes Festhalten
des dritten Getriebekörpers durch Bremskraft für wirkliches Anheben der Last erhalten
werden. Der dritte Getriebekörper kann einen Stromerzeuger mit damit verbundener
elektrischer Anzeigevorrichtung antreiben. Die Vorrichtung kann ein mit dem Stromerzeuger
verbundenes Spannungsrelais aufweisen, das bei günstigstem Auftrieb der schwimmenden
Last und derzufolge geringster oder nullwerdender Stromerzeugung betätigt wird und
Anziehen der Bremse des dritten Getriebekörpers bewirkt. Mit dem Spannungsrelais
kann ein Auswählschalter parallel geschaltet sein, der von der bei Seilstraffen
entsprechend dem Aufundniedergang der schwimmenden Last vorwärts und rückwärts laufenden
Seiltrommel angetrieben ist und nur bei eintretender Betätigung und bei durch Auftrieb
der schwimmenden Last gleichzeitig stromlos werdendem Relais Festziehen der Bremse
des dritten Getriebekörpers bewirkt.
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In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen,
ist Fig. i eine Draufsicht auf die Winde und ihren Antrieb, Fig.2 eine schematische
Darstellung des Antriebs der Zeigervorrichtung vom Ausgleichsgetriebe, Fig. 3 ein
waagerechter Schnitt durch das Ausgleichsgetriebe, um -den Antrieb des Stromerzeugers
zu zeigen, Fig. 4. eine Seitenansicht der zum Festhalten des Ringrades dienenden
Bremse in gelöstem Zustand, Fig.5 eine schematische Darstellung der angezogenen
Bremse, Fig.6 eine ähnliche Darstellung bei besonders großer Beanspruchung durch
am Seil angehängte Last und Fig. 7 ein Schaltbild der elektrischen Kontrollvorrichtung.
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Bei Anbringen der Anlage auf einem Schiff läuft das Seil zo von der
Seiltrommel 2i 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, 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 25 mit Planetenrädern 26 (Fig. 2 und 3)
befestigt, die in ein Mittelrad 27 auf der Antriebswelle 28 und in ein äußeres Ringrad
29 eingreifen. Der treibende Körper ist im vorliegenden Fall das Mittelrad 27, während
der getriebene Getriebekörper von ,den Planetenrädern 26 gebildet wird. Das Ringrad
29 stellt den dritten Getriebekörper dar, welcher für Seilstraffen teilweise abgebremst
wird und für wirkliches Anheben der Last festgebremst wird. Für das Abbremsen bei
Seilstraffen ist im vorliegenden Fall eine einstellbare Bremspumpe 34 vorgesehen,
deren Welle 33 über die Zahnräder 3i, 32 von dem Ringrad 29 angetrieben wird. Nach
der Einzeldarstellung in Fig.3 trägt der Planetenradträger 25 an einer Seite die
getriebene Welle 24, umfaßt das Mittelrad 27 und läuft an der anderen Seite in einen
hohlen Lagerteil 35 aus. Die Antriebswelle 28 des Mittelrades geht durch den hohlen
Lagerteil 35 hindurch und ist innerhalb des Planetenradträgers inder gegenüberliegenden
Welle 24 gelagert. Das Ringrad 29 besitzt einen hohlen Nabenansatz, der den Lagerteil
35 umgibt und das Zahnrad 31
trägt. Der von diesem Zahnrad 31 abhängige Antrieb
ist in einem Radkasten 98 eingeschlossen.
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Das Mittelrad 27 wird durch die Weller 28 mittels eines Motors angetrieben,
beispielsweise unter Zwischenschaltung eines regelbaren Flüssigkeitsgetriebes, von
dem nur der Teil 57 mit den Rohranschlüssen 56 für die Zu- und Ableitung des Drucköls
gezeigt ist. An die Bremspumpe 34 sind die nötigen Flüssigkeitsleitungen 34a, 34b
angeschlossen.
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Das Ringrad 29 des Ausgleichgetriebes ist außen als Bremstrommel 3o
ausgebildet, die durch Bremsklötze 36, 37 gegen Bewegung festgehalten wird, wenn
wirkliches Anheben der Last beabsichtigt ist.
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Das Planetengetriebe bildet in bekannter Weise ein Ausgleichgetriebe,
durch das die Leistung teilweise der Seiltrommel und teilweise der Bremspumpe zugeführt
wird, um ein beständiges Straffen des Seiles unter Spannung zu erhalten, wobei zwecks
wirklichen Anhebens der Last die volle Leistung der Seiltrommel zugeführt wird.
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Zum Verankern der schwimmenden Last oder beständigen Seilstraffen
nach Anhängen derselben wird die Antriebsgeschwindigkeit des hierfür nur in einer
Richtung umlaufenden Motors am besten derart gewählt, 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 antreibt, rührt von der größeren Geschwindigkeit
der durch die Planetenräder 26 angetriebenen Seiltrommel her. Eine Verlangsamung
oder ein Stillstehen des äußeren Rades 29 ist also ein Anzeichen dafür, daß
die
Trommel eine größte Geschwindigkeit erreicht und damit schnellste Aufwärtsbewegung
durch die Wellen vorliegt. Diese Verhältnisse werden erfindungsgemäß dazu ausgenutzt,
das Umschalten von Straffen des Seiles auf wirkliches Anheben der Last, anzuzeigen.
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In der beschriebenen Ausführungsform treibt das Ringraid 29 über die
Antriebszahnräder 31, 32 der Bremspumpe 34 mittels eines weiteren Zahnrades 61 einen
Stromerzeuger 6o. Mit diesem Stromerzeuger ist eine elektrische Vorrichtung 59 (Fig.
z) verbunden, von :der der Umlauf des dritten Getriebekörpers abgelesen werden kann.
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Wenn die Seilgeschwindigkeit der Trommel und die Antriebsgeschwindigkeit
der Winde sich im Gleichlauf befinden, d. h. wenn die Antriebsgeschwindigkeit gerade
richtig ist, um die Trommel bei schnellstem Auftrieb der schwimmenden Last durch
eine Welle anzutreiben, dann laufen das Mittelrad als der treibende Teil und die
Planetenräder als der angetriebene Teil, der mit der Seiltrommel verbunden ist,
im Gleichlauf, während das Ringrad 29 stillsteht. Da das Ringrad den Stromerzeuger
antreibt, wird an der Vorrichtung 59 .durch Zeigerstellung angedeutet, daß der treibende
und der angetriebene Teil, kurz der Antriebsmotor der Winde und die Seiltrommel
sich im Gleichlauf befinden, sich also in gleicher Richtung mit gleicher verhältnismäßiger
Geschwindigkeit drehen. Die Zeigerstellung für den relativen Gleichlauf kann dazu
ausgenutzt werden um dem Bedienenden die Feststellung des Augenblicks zum Umstellen
der Winde auf wirkliches Anheben zu ermöglichen.
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Die Zcigervorrichtung,59 ist nach Fig. r derart eingeteilt, daß die
Stellung des Zeigers in dem mit 62 bezeichneten Abschnitt den günstigen Augenblick
für das Anheben der Last von der Wasseroberfläche anzeigt. Wie aus dem Vorhergehenden
ersichtlich, entspricht diese Zeigerstellung dem stärksten Auftrieb der Last durch
eine Welle, wobei das Ringrad und der von ihm angetriebene Stromerzeuger ganz oder
annähernd stillsteht. Der Zeiger befindet sich deshalb unter diesen Verhältnissen
in seiner Anfangslage.
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Die Bremse 36, 37 wird elektrisch gesteuert, wie aus den Fig. 4 bis
6 ersichtlich ist. Die Bremsklötze 36, 37 werden von aufrechtstehenden Hebeln 38,
39 getragen, die mit ihren unteren Enden durch eine Verbindungsstange 40 gelenkig
miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstangen 4o sind ihrerseits zwischen den
Enden. bei 41 gelenkig gelagert. Die oberen Enden der Hebel 38, 39 sind durch eine
Art Kniehebel miteinander verbunden, der eine Verbindungsstange 42 aufweist, die
mit einem Ende am Hebel 38 angelenkt und mit dem anderen Ende an dem kurzen Arm
43 eines bei 44 am Hebel 39 des Bremsklotzes gelenkig gelagerten Kniehebels angelenkt
ist. Der längere Arm 45 dieses Kniehebels trägt eine gelenkig angeschlossene Stange
46 mit dem beweglichen Kern 47 einer Stromspule 48. Das äußere Ende dieses Kniehebels
45 ist an dem unteren Ende einer Hülse 49 angelenkt, die auf einer Verankerungsstange
50 nach einem oberen Anschlag 5i verschiebbar ist und durch eine die Hülse
umgebende Schraubenfeder 52 nach unten von :dem Anschlag weggedrückt wird.
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Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß durch die Wirkung der Feder 52 auf
den langen. Arm 45 des Kniehebels der kürzere Arm 43 die Hebel 38, 39 mit den Bremsklötzen
36, 37 zusammenzieht und damit die Klötze gegen die Bremstrommel 3o drückt. Die
Wirkung des Solenoiden andererseits besteht darin, den langen Arm 45 des Kniehebels
zu heben und damit die Klötze von :der Bremstrommel zu lösen, wie es in der Darstellung
gezeigt ist. Es folgt hieraus, daß bei Schließen des Erregerstromkreises der Stromspule
48 die Bremstrommel 3o des Planetengetriebes frei ist und die Antriebsleistung auf
die Seiltrommel 2r und die Bremspumpe 34 verteilt wird und daß bei geöffnetem Stromkreis,
also nicht erregter Stromspule, die Bremse angezogen wird, um das Ringrad 29 festzuhalten,
um dann die gesamte Antriebsleistung der Seiltrommel 21 zuzuführen.
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Mit dem Stromerzeuger 6o kann eine Kontrollvorrichtung zum Anziehen
der Bremsen 36, 37 verbunden sein, wie sie in Fig. 7 des näheren gezeigt ist. Die
selbsttätige Kontrolle durch den Stromerzeuger oder Magnetinduktor 6o wird durch
eine Verbindung desselben mit einem empfindlichen Spannungsrelais 63 erhalten, das
ein Relais 64 für den Kraftstrom und die angeschlossene Stromspule 48 der Bremse
überwacht. Der Magnetinduktor 6o ist mit einer Klemme durch einen Draht 65 mit dem
Relais 63 und von hier mit einem Draht 66 mit der Anzeigevorrichtung 59 oder den
entsprechenden Vorrichtungen an der Backbord- und Steuerbordseite des Schiffes in
Parallelschaltung verbunden, wenn zwei solcher Kontrollstationen vorgesehen sind,
wie es gewöhnlich der Fäll ist. Die Anzeigevorrichtung ist wiederum durch einen
Draht 67 mit dem Magnetinduktor verbunden. Das Überwachungsrelais 63 und die Anzeigevorrichtung
liegen also in Reihenschaltung mit dem Stromerzeuger, so daß die Bewegung der Wellen
an der Vorrichtung verfolgt werden kann. Wenn infolge Verlangsamung oder Stillstandes
des Stromerzeugers, also bei
schnellster Aufwärtsbewegung der Wellen,
keine Spannung vorhanden ist, befinden sich die Zeiger in dem mit »Heben« bezeichneten
Abschnitt, und das Spannungsrelais beeinflußt das Relais für den Kraftstrom, den
Stromkreis der Bremsspule zu öffnen, so daß die Bremse angezogen und das äußere
Ringrad 29 festgehalten wird.
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Bei voller automatischer Betätigung kann der Wechsel zum wirklichen
Heben sich jedoch nur vollziehen, wenn die schwimmende Last durch die größte Welle
einer Gruppe von Wellen gehoben wird. Dieser Augenblick wird von einem Auswahlschalter
68 (Fig. i und 7) angezeigt, dessen Nocken 69 von der Welle 24 der Seiltrommel über
ein Untersetzungsgetriebe 7o angetrieben ist. Der Auswahlschalter öffnet den Stromkreis
an den Klemmen 71 nur, wenn die Trommel eine bestimmte Seillänge aufgewickelt hat.
Aus der Schaltung in Fig.7 ist ersichtlich, daß der Auswahlschalter mit dem empfindlichen
Spannungsschalter 63 in Parallelschaltung liegt, wodurch es notwendig wird, daß
der Stromkreis des Auswahlschalters 68, wie auch des auf die Auftriebgeschwindigkeit
der Welle ansprechenden Relais geöffnet sind oder keine Spannung führen, damit das
Überwachungsrelais 63 das Relais 64 für den Kraftstrom betätigt wird, um die Bremsspule
48 stromlos zu machen und dadurch das äußere Ringrad 29 festzuhalten. Es ist also
erforderlich, daß die schwimmende Last von einer großen Welle gleichzeitig mit einer
größten Geschwindigkeit emporgetragen wird, damit die einzelnen Teile zusammenarbeiten
und den Wechsel von beständigem Seilstraffen zum wirklichen Hebender Last ausführen.
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Da bei beständigem Seilstraffen ein Erhitzen der Flüssigkeit in der
Bremspumpe erwartet werden kann, wird der Flüssigkeitsstrom durch ein elektrisch
getriebenes Gebläse 79 gekühlt, dessen Stromzuführung 8o mit dem Erregerkreis 81
des Bremsmagneten 48 parallel geschaltet ist, so daß bei erregtem Bremsmagneten
und sich frei drehendem Ringrad 29 zum Antrieb der Bremspumpe 34, wie es bei Seilstraffen
der Fall ist, das Gebläse in Betrieb ist und bei stromlosem Bremsmagneten 48 und
angezogener Bremse, also Stillsetzen der Bremspumpe, außer Betrieb ist.
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Ein Elektromotor 53 ist die ursprüngliche Quelle der Antriebskraft
und bezieht nach Fig. 7 seinen Strom über einen Schalter 161 von dem Hauptnetz 16o.
Den übrigen elektrischen Teilen wird Strom durch die Zweigleitung 82 zugeführt,
die vor dem Motor oder hinter dem Motorschalter 161 am Netz angeschlossen ist, so
daß bei Abschalten des Kraftstromes auch jederzeit der Bremsmagnet q.8 stromlos
und die Bremse angezogen wird. Unabhängig hiervon kann jedoch die elektrische Kontrollvorrichtung
durch einen in der Zweigleitung 82 vorgesehenen Schalter 83 abgeschaltet werden.
Von diesem Schalter aus kann der Hauptstromkreis der gesamten Kontrollvorrichtung
über die Verbindungsleitung 162 und die Kontakte 84 des Magnetschalters 85 verfolgt
werden, der durch einen Nebenstromkreis 86 von dem Relais 64 für den Hauptstromkreis
der Vorrichtung überwacht ist.
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Um die Leistung der Bremspumpe bei kleinen Geschwindigkeiten zu erhöhen,
kann eine ständig angetriebene Zusatzpumpe vorgesehen sein, in deren Umlaufkanal
ein magnetisch betätigtes Durchlaßventil93 angeordnet ist. Das Ventil 93 ist, wie
die Zeichnung darstellt, durch die Leitung 94 parallel mit den Stromkreisen der
Bremse 36, 37 und des Gebläses geschaltet, so daß bei angezogener Bremse der Umführungskanal
offen ist, um die Flüssigkeit im wirkungslosen Kreislauf durch den Umlaufkanal zu
führen, ohne die Bremspumpe zu belasten. Die Einordnung des Gebläseantriebes und
des Magnetventils 93 in das Schaltbild ist lediglich der Vollständigkeit wegen beschrieben.
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Um ein Überheizen der Stromspule für die Bremse infolge ständiger
Belastung zu vermeiden, ist nach den Fig. 4 bis 6 in der vorliegenden Ausführung
ein Unterbrechungsschalter 134 vorgesehen, der in dem Gehäuse 135 der Stromspule
untergebracht ist und in seinem Stromkreis eine Haltewindung 136 von hohem Widerstand
aufweist, die bei der in Fig. 6 gezeigten Stellung mit geringerem Strom als die
Hauptspule 48 auskommt.
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Für die Backbord- und Steuerbordseite können besondere Kontrollstationen
137 (Fig. i und 7) vorgesehen sein, welche mit Handhebeln 138 versehen sind und
die Zeigervorrichtungen 59 mit vier angedeuteten Kontrollstellungen aufweisen. Eine
Stellung kann mit »Lastheben« bezeichnet werden, in der die Stromspule stromlos
und die Bremse angezogen ist; in der zweiten Stellung »Seilstraffen« steht die Stromspule
unter Strom, und die Bremse ist gelöst; in der dritten Stellung »Seilstraffen« mit
Auswahl der Auftriebgeschwindigkeit und Größe der Welle steht die Stromspule unter
Strom, die Bremse ist gelöst, jedoch von den Schaltern zur Auswahl der Auftriebsgeschwindigkeit
und der Wellenhöhe überwacht; in der vierten Stellung »Seilstraffen« mit Auswahl
der Auftriebgeschwindi.gkeit allein ist die Stromspule unter Strom, die Bremse geöffnet,
jedoch von der Geschwindigkeit der Welle allein überwacht. Für diese Zwecke sind
die Schalthebel 138 durch Leitungen 139-142 mit dem Magnetschalter
85
und den Kontakten 7, d'es Auswahlschalters 68 verbunden.
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Die bei Stromunterbrechung sich anziehende Bremse hat bei der vorliegenden
Ausführung besondere Vorteile. Die einzelnen Teile werden in .der in Fig. 4 gezeigten
Weise eingestellt, so daß bei erregter Stromspule und gelöster Bremse die Bremsklötze
gerade von ,der Bremstrommel freikommen, wobei der Unterbrechungsschalter 134 offen
ist. Wenn die Bremse angezogen wird, wie Fig. 5 zeigt, so ist der Unterbrechungsschalter
geschlossen. Bei angezogener Bremse und einer schweren Belastung des Seiles öffnet
sich der Unterbrechungsschalter, wie Fig. 6 zeigt.
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Die Anzeigevorrichtung 59 des Kontrollstandes kann .dem Stromerzeuger
entsprechend eingeteilt werden, der von der Bremstrommel oder dem Ringrad des Planetengetriebes
angetrieben wird, so daß die Drehzahlen der Bremstrommel unmittelbar abgelesen werden
können, und die Stellungen des Zeigers während des Seilstraffens bei schwimmendem
Flugzeug geben klar die augenblicklichen Verhältnisse des Wellenganges und der Rollbewegungen
wieder.
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Die erste mit »L astheben« bezeichnete Stellung des Handhebels 138
gleicht außerdem einer mit »Ruhestellung« zu bezeichnenden Lage, bei der die zur
selbsttätigen Kontrolle der Winde nötigen Teile kurzgeschlossen sind. Um das Flugzeug
bei ruhigem Wasser und wenn das Schiff keine Rollbewegungen ausführt, zu heben,
wird der Antrieb der Winde bei »Seilstraffen« auf Nullstellung für Hubgeschwindigkeit
eingestellt, so daß -die Vorrichtung allmählich und vorsichtig ein Heben der Last
unter solchen Verhältnissen bewirkt. Nach selbsttätigem Heben und wenn das Flugzeug
frei von der Wasseroberfläche ist, kann der Bedienende die Kontrolle des Windenantriebes
von Hand ausführen. Beim Niederlassen der Last kann es wünschenswert erscheinen,
unmittelbar nach dem Aufsetzen der Last beständiges Seilstraffen zu haben, damit
die schwimmende Last in Aufrechtstellung gehalten wird. In solch einem Fall kann
der Handhebel 138 in die mit »Seilstraffen« bezeichnete zweite Stellung gerückt
werden, um die Spule 48 der selbsttätig wirkenden Bremse zu erregen, der Spulenkreis
öffnet sich jedoch nicht, da die Last am Seil hängt. Sobald dann beim Senken der
Last dieselbe aufgesetzt wird.und die Belastung am Seil kleiner wird, tritt das
Seilstraffen ein. Durch Drehen des Handhebels 138 in der Richtung zum Anheben der
Last wird die Last bis zum Grade der gewünschten Seilstraffung vom Seil getragen.
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Um bei am Seil anhängender Last und geöffnetem Hauptschalter 161 eine
Rückwärtsbewegung des Antriebs, beispielsweise des Flüssigkeitsgetriebes, wie- auch
der Seiltrommel zu vermeiden, ist eine zusätzliche Bremse 163 (Fig. i und
7) vorgesehen, die an der angetriebenen Welle 28 des Ausgleichgetriebes angreift.
Diese Bremse ist, wie Fig. 7 zeigt, mit einer Stromspule 165 ausgerüstet, die ähnlich
der Bremsspule 48 für das Ringrad wirkt, wenn sie .durch eine Leitung 166 mit der
Stromzweigleitung 82 über einen Schalter 167 verbunden wird, der durch einen Schnäpper
164 geöffnet wird, wenn der Schnäpper in eine der neutralen Lage entsprechende Kerbe
168 einfällt. Wenn daher zu irgendeiner Zeit der Hauptschalter 161 geöffnet wird
oder der Antrieb der Winde versagt, dann werden. der Flüssigkeitsgetriebtei157 und
das Mittelrad 28 selbsttätig festgehalten. Wenn daher unter diesen Verhältnissen
die Bremstrommel 30 ,des Ringrades festgehalten ist, dann können sich die Planetenräder
nicht bewegen, und die Seiltrommel wird gegen jede Bewegung festgehalten, so daß
eine schleichende Bewegung bei am Seil hängender Last ausgeschlossen ist.