Die vorliegende Erfindung betrifft eine Winde mit einer Überlasterfassungsvorrichtung.
Winden, die mit Überlasterfassungsvorrichtungen versehen sind, die
die Betätigung der Winde angeben oder sperren, wenn die Last eine im Voraus festgelegte
Grenze übersteigt, sind bereits bekannt.
Bekannte Erfassungsvorrichtungen leiden jedoch an Nachteilen, insbesondere
einer beträchtlichen Konstruktionskomplexität, die sie teuer, schwierig einzustellen
und gegen Änderungen der Einstellung empfindlich macht.
Das Dokument DE 297 23 821
offenbart eine Seilwinde, die eine Trommel, die drehbar in einem Rahmen montiert
ist, einen Antrieb zum Drehen der Trommel, um ein Seil aufzuwickeln und abzuwickeln,
und eine Messvorrichtung zum Bestimmen der Seillast umfasst, wobei der Antrieb am
Rahmen schwenkbar gelagert ist und eine Drehmomentunterstützung vorgesehen ist,
die einerseits mit dem Antrieb und andererseits mit dem Rahmen verbunden ist und
die Messvorrichtung zum Messen des Drehmoments an der Trommel umfasst.
Da Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Winde mit einer
Überlasterfassungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine höhere Leistung
zu bieten als bekannte Vorrichtungen, indem sie eine einfache Struktur aufweist
und unter jeglicher Betriebsbedingung sehr zuverlässig ist.
Innerhalb dieses Ziels ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung zu schaffen, die leicht auf verschiedene Überlastwerte eingestellt
werden kann.
Dieses Ziel und diese Aufgabe werden mit einer Winde mit einer Überlasterfassungsvorrichtung
gemäß Anspruch 1 erreicht.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform
von dieser besser ersichtlich, die nur als nicht-begrenzendes Beispiel in den begleitenden
Zeichnungen dargestellt wird, in welchen:
1 eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Winde ist;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie
II-II von 1 ist;
3 eine Ansicht eines Details der Winde
von 1 im vergrößerten Maßstab ist;
4 eine Ansicht der Unterstützung der
Lastzelle ist; und
5 eine Schnittansicht entlang der Linie
V-V von 4 ist.
Mit Bezug auf 1 bezeichnet die Bezugsziffer
1 die Winde insgesamt. Die Winde umfasst einen Rahmen, der aus zwei flachen
und parallelen Platten 2 und 3 besteht, die durch zwei Stangen
4 und 5, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und durch
zwei zylindrische Stangen 6 und 7 miteinander verbunden sind.
Die Stangen 4 und 5 ermöglichen es, die Winde an einer Manövrierunterstützung,
beispielsweise dem Arm eines Krans, zu montieren.
Zwei jeweilige kreisförmige Öffnungen 8 und 9 sind
in den Platten 2 und 3 ausgebildet und sind entlang der Achse
A zueinander koaxial. Die Öffnung 8 bildet einen Zentriersitz für einen
zylindrischen Körper 10, der mit einem Flansch 11 versehen ist,
der an der Innenfläche der Platte 2 haftet.
Löcher 12 und 13 sind im Flansch 11 bzw.
im ringförmigen Bereich der Platte 2, der gegenüber dem Flansch
11 liegt, ausgebildet. Die Löcher 12 und 13 liegen um
die Achse A in gleichen Winkelabständen, so dass sie einander gegenüber angeordnet
werden können. Ferner weisen die Löcher 12 einen kleineren Durchmesser
auf als die Löcher 13 und sind mit einem Gewinde versehen, um Schrauben
14 aufzunehmen, mittels derer der Körper 10 mit der Platte
2 gekoppelt wird.
Die Schrauben (3) umfassen einen zylindrischen
Abschnitt 15, der einen größeren Durchmesser aufweist als der Gewindeabschnitt
16, der mit den Löchern 12 in Eingriff steht, so dass zusammen
mit dem Gewindeabschnitt 16 eine Schulter 17 definiert ist, die,
wenn die Schraube 14 eingeschraubt ist, am Flansch 11 anliegt,
was es ermöglicht, die Schraube 14 zu verriegeln.
Der Abschnitt 15 weist einen kleineren Durchmesser als das
Loch 13 und eine Länge, die die Dicke der Platte 2 plus die Dicke
einer Unterlegscheibe 18, die zwischen die Platte 2 und den Kopf
der Schraube 14 eingefügt ist, nicht übersteigt, auf. In dieser Weise ist
es durch Festziehen der Schraube 14 nicht möglich, die Platte
2 und den Flansch 11 gegenseitig zu klemmen, und daher kann der
Körper 10, indem er im Sitz 8 zentriert bleibt, kurze Winkelhübe
durchführen, deren Ausmaß gleich dem Spiel zwischen dem Abschnitt 15 und
dem Loch 13 ist.
Im Flansch 11 befindet sich zwischen zwei benachbarten Löchern
12 eine kreisförmige Öffnung 19, die auf eine kreisförmige Öffnung
20 der Platte 2 ausgerichtet ist. Ein Kopplungsmittel, das als
zylindrischer Schaft 21 vorgesehen ist, ist in die Öffnung 19 eingesetzt
und ist mit einem Kranz 22 und mit einem zylindrischen Kopf 23
versehen, der bezüglich der Achse des Schafts exzentrisch ist.
Der Schaft 21 ist durch die Öffnungen 19 und
20 bis zu der Position eingesetzt, in der der Kopf 23 an der Platte
2 anliegt, und ist mittels eines Paars von Schrauben 24 befestigt,
die durch den Kopf 23 verlaufen und mit der Platte 2 in Eingriff
stehen. Die Öffnung 19 weist einen größeren Durchmesser auf als der Schaft
21, so dass der Schaft innerhalb der Öffnung 19 einen ringförmigen
Zwischenraum 25 bildet.
Im Schaft 21 befinden sich in diametral gegenüberliegenden
Positionen, die tangential auf den Umfang ausgerichtet sind, der auf der Achse A
zentriert ist, zwei Aussparungen 26 und 27, die Lastzellenmittel
wie z. B. zwei Lastzellen 28 und 29, die von den Aussparungen
26 und 27 in den ringförmigen Zwischenraum 25 im Wesentlichen
in Kontakt mit der Innenfläche der Öffnung 19 vorstehen, aufnehmen.
Die Lastzellen 28 und 29 sind durch geeignete Kabel,
die durch die Kanäle 30 und 31 und die Kammer 33 des
Kopfs 23 geführt sind, mit einer akustischen und/oder visuellen Anzeigevorrichtung
D verbunden, die dazu geeignet ist, aktiviert zu werden, wenn eine der zwei Zellen
28 und 29 Beanspruchungen ausgesetzt wird, die einen im Voraus
festgelegten Wert überschreiten und durch das Drehmoment erzeugt werden, das der
Körper 10 an die Platte 2 während der Betätigung der Winde abgibt.
Der Körper 10 weist einen Hohlraum 34 auf, der einen
Hydraulikmotor 35 mit axialen Kolben aufnimmt, der mittels einer Verteilungseinheit
und eines Verbindungskastens 36 durch eine Druckflüssigkeitsquelle gespeist
wird. Der Motor 35 ist von einer bekannten Art und wird nachstehend nur
hinsichtlich der Elemente beschrieben, die zum Verstehen der vorliegenden Erfindung
nützlich sind.
Der Motor 35 umfasst einen Rotor 37, der sich um
die Achse A drehen kann und die Kammern zum Aufnehmen der axialen Kolben
38 in Gleiteingriff an der geneigten Oberfläche einer Platte
39 enthält, die sich starr mit dem Boden 40 des Hohlraums
34 dreht.
Der Rotor 37 ist mit einer Antriebswelle 41 drehbar
gekoppelt, deren entgegengesetzte Enden durch Lager 42 und 43
im Kasten 36 und im Boden 40 des Körpers 10 unterstützt
sind.
Das Ende der Welle 41, das im Lager 43 unterstützt
ist, ist wie ein Becher 44 geformt, der durch den Boden 40 verläuft,
und ist mit inneren Zähnen für die Drehkupplung mit einem Ende einer Hilfswelle
45 versehen, die zur Antriebswelle 41 koaxial ist, mit deren entgegengesetztem
Ende ein Ritzel 46 starr gekoppelt ist.
Das Ritzel 46 ist ein Teil eines Planeten-Untersetzungsgetriebes,
das in dem Fach aufgenommen ist, das zwischen dem Körper 10, einer Platte
53 und einer Röhre 48 ausgebildet ist, die die Drehbewegung, die
von der Antriebswelle 41 empfangen wird, auf eine Trommel 47 zum
Aufwickeln des Zugseils der Winde überträgt.
Die Trommel 47 besteht aus einer Röhre 48, in deren
Außenfläche zwischen zwei Ringen 49 und 50 ein zylindrischer schraubenförmiger
Schlitz 51 vorhanden ist, der das Zugseil aufnehmen soll.
Die Trommel 47 ist auf der Seite des Rings 49 am
Körper 10 durch ein Lager 52 unterstützt und ist auf der Seite
des Rings 50 durch die Platte 53 geschlossen, die darin zentriert
ist und durch einen elastischen Ring 54 festgehalten wird.
Die Platte 53 weist einen axialen Schaft 55 auf,
an dem das Lager 56 angebracht ist; das Lager bildet den zweiten Unterstützungspunkt
der Trommel 47 und ist in einer Buchse 57 aufgenommen, die in
die Öffnung 9 eingesetzt ist und an der Platte 2 befestigt ist.
Die Röhre 48 ist intern mit zwei Zahnkränzen 58
und 59 versehen, mit denen zwei jeweilige Sätze von drei Planetenrädern
60 und 61 des Planeten-Untersetzungsgetriebes in Eingriff stehen.
Die Planetenräder jedes Satzes von drei sind in gleichem Winkel in
120° zueinander beabstandet und nur eines von ihnen ist in der Zeichnung gezeigt.
Insbesondere kann sich jedes der Planetenräder 60, die einen
Satz von drei bilden, an einem jeweiligen Drehpunkt 62 drehen, der parallel
zur Achse A vom Boden 40 des Körpers 10 vorsteht und nicht nur
mit dem Ring 58 und mit einer Zahnbuchse 63 in Eingriff steht,
die zur Hilfswelle 45 koaxial ist, die axial durch diese verläuft.
Die Planetenräder 61 des zweiten Satzes von drei stehen innen
mit dem Ritzel 46 und außen mit dem Zahnkranz 59 in Eingriff und
halten die Zentrierung des Ritzels 46 und der Hilfswelle 45 mit
dem Zahnkranz aufrecht.
Die Planetenräder 61 können sich an jeweiligen Drehpunkten
64 drehen, die in einer freitragenden Weise durch eine Scheibe
65 unterstützt sind, die drehbar mit der Zahnbuchse 63 gekoppelt
ist.
Der Betrieb der Winde ist aus der obigen Beschreibung vollständig
intuitiv. Die Druckflüssigkeit, die durch den Verbindungskasten 36 zum
Motor 35 befördert wird, verursacht tatsächlich die Drehung des
Rotors 37 und treibt mittels der Untersetzungsgetriebe 58–61
die Kabelwickeltrommel 47 an.
Es sollte beachtet werden, dass die durch den Motor 35 auf
den Körper 10 aufgebrachte Drehmomentreaktion mittels der Lastzellen
28 und 29 an die Platte 2 durch die Möglichkeit, dass
der Flansch 11 kleinere Winkelhübe im Sitz 8 durchführt. abgebeben
wird. Die Schrauben 14, wie erwähnt, klemmen tatsächlich nicht den Flansch
11 an die Platte 2, sondern halten ihn nur in Gleitkontakt, so
dass das Spiel der Abschnitte 15 der Schrauben in den Löchern
13 ermöglicht, dass der Flansch 11 auf die Lastzellen mit einem
Schub wirkt, der zur Last an der Trommel 47 proportional ist.
Wenn die Last an der Trommel 47 eine im Voraus festgelegte
Grenze übersteigt, senden die Lastzellen 28 und 29 ein Signal,
das anzeigt, dass die Winde über die vorgesehene Sicherheitsgrenze hinaus beansprucht
wird. Dieses Signal kann verarbeitet werden, um eine akustische und/oder visuelle
Warnung zu erzeugen.
Es ist ersichtlich, dass die beschriebene Winde das beabsichtigte
Ziel und die beabsichtigte Aufgabe vollständig erreicht. Vorteilhafterweise kann
das von den Zellen erfasste Signal verarbeitet werden, um eine vorübergehende Anzeige
der Last zu geben.
Wenn in irgendeinem Anspruch erwähnten technischen Merkmalen Bezugszeichen
folgen, wurden diese Bezugszeichen für den einzigen Zweck des Steigerns der Verständlichkeit
der Ansprüche aufgenommen und solche Bezugszeichen haben folglich keine begrenzende
Wirkung auf den Schutzbereich jedes durch solche Bezugszeichen beispielhaft identifizierten
Elements.