[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulvorrichtung für Seilwinden, wobei das Seil
über einen mittels einer Spindel axial beweglichen Spulschlitten einer angetriebenen
Trommel zuführbar ist.
[0002] Spulvorrichtungen dieser Art werden als Spulhilfen benötigt, um ein gleichmäßiges
Spulen des Seiles in mehreren Lagen auf der Seiltrommel mit möglichst großer Seilschonung
zu erreichen. Die Spulvorrichtung führt das Seil derart, daß die Seilreibung an der
vorherigen Windung und damit der Verschleiß des Seiles gering ist und daß die Bildung
von Lücken zwischen den einzelnen Windungen durch den Auflaufwinkel vermieden werden.
[0003] Hierzu ist es bekannt, die Spulvorrichtung unter Verwendung eines Spulschlittens
über ein Getriebe synchron zur Trommelbewegung anzutreiben und durch eine Gewindespindel
parallel zur Trommelachse zu verschieben. Die dabei häufig eingesetzten Kreuzgewindespindeln
nehmen einen Gleitstein auf, der in den Gewinderillen geführt ist und den Spulschlitten
bewegt. Am Ende der Gewindespindel wird der Gleitstein automatisch durch den rückläufigen
Gewindegang in die Gegenrichtung zurückgeführt.
[0004] Ein grundsätzliches Problem bei allen Spulvorrichtungen stellt jedoch die starre
Übersetzung zwischen Spulschlitten und Seiltrommel dar, wobei die Übersetzung durch
den Seildurchmesser vorgegeben wird. Da die Seile durch Fertigungstoleranzen, Verschleiß
und durch die Veränderung des Seildurchmessers unter Last nicht genau vorgegeben werden
können, wird die gewählte feste Übersetzung nie genau passen. Besonders stark tritt
ein Mißverhältnis der Übersetzung bei der Verwendung dünner Seile und großer Seillängen
auf.
[0005] Ferner besteht der Mangel, daß durch die vorgegebene Spindel es nicht gewährleistet
ist, unterschiedliche Durchmesser der Seile zu spulen, ohne eine Anpassung der Gewindespindel
für den Spulschlitten vorzunehmen.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Spulvorrichtung zu schaffen, die
einen Spulvorgang für Seile unterschiedlicher Stärke sowie auch unter Anpassung an
Veränderungen der Seildurchmesser ohne zusätzliche individuelle Voreinstellungen mit
einer Gewindespindel gewährleistet.
[0007] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein separater stufenloser
Antrieb zur Bewegung des Spulschlittens über die Spindel angeordnet ist und der Antrieb
über ein Steuerorgan entsprechend eines zur Trommelachse sich einstellenden Auflaufwinkels
des Seils zur Nachführung des Spulschlittens gesteuert wird, wobei der Auflaufwinkel
des Seils durch ein zugeordnetes Meßelement erfaßbar ist.
[0008] Durch diese Anordnung ist über den getrennten stufenlosen Antrieb für die Spindel
einen einfache Nachlaufsteuerung einstellbar, die eine Abstimmung zwischen Spindelsteigung
und Seildurchmesser überflüssig macht sowie auch eine aufwendige Kreuzgewindespindel
nicht erfordert, da eine leichte Umsteuerung ohne Endschalter ermöglicht wird.
[0009] Um eine eng aneinanderliegende Windungsanordnung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen,
daß über das Meßelement der Spulschlitten ständig im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels
des Seils beim Aufspulvorgang einstellbar ist.
[0010] Zur einfachen Ansteuerung wird vorgeschlagen, daß das Meßelement durch wenigstens
einen schwenkbar angeordneten Steuerhebel gebildet ist, über den der sich einstellende
Seilwinkel als Auflauf- bzw. Ablaufwinkel erfaßbar und über den Steuerhebel das Steuerorgan
für den stufenlosen Antrieb betätigbar ist.
[0011] Eine vorteilhafte Ausführung wird dadurch geschaffen, daß der als Meßelement angeordnete
Steuerhebel zweiarmig ausgebildet ist und ein Arm des Steuerhebels zwei vertikale
Führungswalzen zur Aufnahme des Seiles aufweist, während der andere Arm des Steuerhebels
das Steuerorgan für den stufenlosen Antrieb beaufschlagt.
[0012] Eine günstige Ausbildung besteht darin, daß der stufenlose Antrieb als Hydraulikmotor
ausgebildet ist. Alternativ wird vorgeschlagen, daß der stufenlose Antrieb als Elektromotor
ausgebildet ist.
[0013] Eine gute Anpassung an die vorliegenden Verhältnisse wird dadurch erzielt, daß das
Steuerorgan für den stufenlosen Antrieb des Hydraulikmotors durch ein Proportionalventil
in Form eines 4/3-Wege-Ventils gebildet ist.
[0014] Zur indirekten Erfassung der Stellbewegungen und elektrischen Steuerung des stufenlosen
Antriebs wird vorgeschlagen, daß das Steuerorgan durch ein elektrisch ansteuerbares
Steuerventil gebildet ist und die Stellbewegungen des Steuerhebels über induktive
Näherungssensoren erfaßbar sind.
[0015] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Drausicht auf eine Winde mit Spulvorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Ausführung einer Spulvorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 3 als Schnittdarstellung,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines Meßelementes mit einem zweiarmigen Steuerhebel
und induktiven Näherungssensoren zur Erfassung der Seilbewegungen,
Fig. 6 ein Prinzipschaltbild für einen Hydraulikmotor mit elektrischer Ansteuerung
des Steuerventils und
Fig. 7 ein Prinzipschaltbild gemäß Fig. 6 mit mechanischer Ansteuerung des Steuerventils.
Fig. 8 ein Steuerventil als Drehschieberventil mit zugeordneten Anschlüssen in drei
Arbeitsstellungen.
[0016] Bei den dargestellten Anordnungen wird eine Windentrommel 1 über einen Antrieb 2
angetrieben. Der Windentrommel 1 ist ein Spulschlitten 3 vorgeschaltet, der quer zur
Windentrommel verschiebbar angeordnet ist. Hierzu wird der Spulschlitten 3 über eine
Gewindespindel 4 mit einer zugeordneten Gewindehülse 5 angetrieben und über Führungsstangen
6 gehalten. Die Gewindespindel 4 besitzt einen stufenlosen Antrieb 7, der in diesem
Fall über einen Hydraulikmotor gebildet ist. Über den Spulschlitten 3 wird ein Seil
8 der Windentrommel 1 zugeführt, wobei das Seil 8 über Seilscheiben 9 geführt ist.
[0017] Der Spulschlitten 3 ist im Zuführbereich des Seiles 8 zur Windentrommel 1 mit einem
Meßelement in Form eines schwenkbar angeordneten zweiarmigen Steuerhebels 10 versehen,
wobei ein Arm 11 zwei vertikale Führungswalzen 12,13 trägt, zwischen denen das Seil
8 aufgenommen wird, während der andere Arm 14 quasi als eigentliches Steuerelement
dient und auf ein Steuerventil 15 als Steuerorgan für den Antrieb 7 einwirkt.
[0018] Gemäß Fig. 5 ist dabei das Prinzip für ein elektrisch arbeitendes Meßelement in Form
von induktiven Näherungssensoren 16 dargestellt, wobei die Näherungssensoren 16
gegenüberliegend angeordnet sind und den Arm 14 des Steuerhebels 10 zwischen sich
aufnehmen. Hierbei ist der Ausgangsstrom der Näherungssensoren 16 in bekannter Weise
eine Funktion zwischen Arm 14 und Näherungssensor 16.
[0019] Mit einem derartigen Meßelement in der Ausbildung als Näherungssensoren 16 ist gemäß
des Prinzipschaltbildes nach Fig. 6 ein Proportionalventil 15 ansteuerbar, das als
Steuerorgan für den Antrieb 7 der Gewindespindel 4 dient. Hierbei ist ersichtlich,
daß der Hydraulikmotor 7 als Antrieb über einen üblichen hydraulischen Kreis mit einer
Pumpe 17 und Sicherheitsventilen betrieben wird. Das Proportionalventil 15 ist dabei
als 4/3-WegeVentil ausgebildet, um eine Umsteuerung des Hydraulikmotors 7 vornehmen
zu können und damit einen Lagenaufbau des Seiles 8 in beiden Richtungen zu gewährleisten.
Die Schaltungsanordnung ist dabei so eingestellt, daß über die Näherungssensoren 16
mit dem zugeordneten Steuerhebel 10 während des Aufspulvorganges des Seiles 8 ständig
im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels des Seiles 8 einstellbar ist und einzelne
Windungen aneinander gedrückt werden.
[0020] Gemäß Fig. 7 ist eine Variante der Anordnung dargestellt, wobei die Ansteuerung
des Proportionalventils 15 über ein mechanisches Stellglied 18 erfolgt. Dieses Stellglied
18 ist mit dem Arm 14 des Steuerhebels 11 verbunden und steuert somit das Proportionalventil
15 entsprechend dem sich einstellenden Auflaufwinkel des Seiles 8.
[0021] Ein Ablaufvorgang des Seiles 8 von der Windentrommel 1 wird in umgekehrter Weise
durchgeführt.
[0022] Bei dieser Anordnung ist somit das Hauptmerkmal, daß der Spulschlitten 3 nur durch
den Ablauf- bzw. Auflaufwinkel des Seiles 8 nachgeführt wird, indem das Meßelement
in Form des Steuerhebels 10 mit seinen Übertragungselementen das Proportionalventil
15 steuert und eine Zuordnung einstellt.
1. Spulvorrichtung für Seilwinden, wobei das Seil über einen mittels einer Spindel
axial beweglichen Spulschlitten einer angetriebenen Trommel zuführbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein separater stufenloser Antrieb (7) zur Bewegung des Spulschlittens
(3) über die Spindel (4) angeordnet ist und der Antrieb (7) über ein Steuerorgan
(15) entsprechend eines zur Trommelachse sich einstellenden Auflaufwinkels des Seils
(8) zur Nachführung des Spulschlittens (3) gesteuert wird, wobei der Auflaufwinkel
des Seils (8) durch ein zugeordnetes Meßelement (10) erfaßbar ist.
2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das Meßelement
(10) der Spulschlitten (3) ständig im Nachlauf zur Bildung eines Auflaufwinkels des
Seils (8) beim Aufspulvorgang einstellbar ist.
3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement
durch wenigstens einen schwenkbar angeordneten Steuerhebel (10) gebildet ist, über
den der sich einstellende Seilwinkel als Auflauf- bzw. Ablaufwinkel erfaßbar und über
den Steuerhebel (10) das Steuerorgan (15) für den stufenlosen Antrieb (7) betätigbar
ist.
4. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
als Meßelement angeordnete Steuerhebel (10) zweiarmig ausgebildet ist und ein Arm
(11) des Steuerhebels (10) zwei vertikale Führungswalzen (12,13) zur Aufnahme des
Seiles (8) aufweist, während der andere Arm (14) des Steuerhebels (10) das Steuerorgan
(15) für den stufenlosen Antrieb (7) beaufschlagt.
5. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
stufenlose Antrieb (7) als Hydraulikmotor ausgebildet ist.
6. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
stufenlose Antrieb (7) als Elektromotor ausgebildet ist.
7. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerorgan (15) für den stufenlosen Antrieb (7) des Hydraulikmotors durch ein Proportionalventil
in Form eines 4/3-Wege-Ventils gebildet ist.
8. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerorgan (15) durch ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil gebildet ist und
die Stellbewegungen des Steuerhebels (10) über induktive Näherungssensoren (16) erfaßbar
sind.