[0001] Die Erfindung betrifft eine Winsch für Seile, insbesondere für laufendes Gut, wie
Fallen und Schoten auf Segelfahrzeugen. Derartige Winschen haben üblicherweise eine
in einer Holrichtung drehbare Winschtrommel, die an einem Basisteil, beispielsweise
an Deck eines Bootes, montierten Winschfuß- oder -sockel angebracht ist. Über ein
Winschgetriebe wird die Winschtrommel angetrieben.
[0002] Es sind bereits über Hydraulik- oder Elektromotoren angetriebene Winschen bekannt,
beispielsweise aus der Firmenschrift HARKEN Yacht Equipment, 1995 der Firma HARKEN
Piwaukee, Wisconsin, USA, Seiten 166 - 183. Dabei sind die Motoren an die Unterseite
der Winschen angeflanscht, mit dem Nachteil, daß die Motor-Getriebeeinheit unter Deck
eingebaut werden muß und der Decksbereich durch eine relativ große Öffnung zur Durchleitung
des Antriebswellenflansches geschwächt wird. Häufig ist auch der nötige Platz an der
für die Winschaufstellung günstigsten Stelle nicht vorhanden und der Motor stört im
Durchgang zu Achterkabinen oder im Innenraum der Segelyacht. Selbst bei einer kostenaufwendigen
Verkleidung der Motor-Getriebeeinheit wird häufig die Kopffreiheit beeinträchtigt,
was bei Seegang eine besondere Unfallgefahr in sich birgt. Eine Montage einer solchen
Motorwinsch an einem Mast zur Betätigung der Fallen ist kaum möglich.
[0003] Die US 4,084,793 zeigt eine Winsch mit einem innerhalb der Trommel angeordneten Elektromotor,
der am Sockel angeflanscht ist und die Winschtrommel über ein Getriebe antreibt, das
oben auf der Winschtrommel angeordnet ist. Es handelt sich dabei um eine Winsch, bei
der ein Ende des zu holenden Seils an einem Flansch befestigt ist, der sich zusammen
mit der Winschtrommel dreht. Sie kann also nur soviel Seil holen, wie die Wickelkapazität
der Winschtrommel ist. Für viele Zwecke an Bord eines Schiffes ist sie daher nicht
brauchbar, beispielsweise als Schotwinsch, weil dort, z.B. bei einer Wende, die Schot
gänzlich los geworfen werden muss. Auch stört der große, das Getriebe beinhaltende
Kopf und es ist keine Handbetätigung möglich.
Aufgabe und Lösung
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst kompakte Motorwinsch zu schaffen, bei
der Beschränkungen in Bezug auf Montageorte weitgehend wegfallen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Winsch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Durch die völlig integrierte Anbringung des Motors innerhalb des Winschkörpers, der
nicht größer zu sein braucht als der einer manuell betätigbaren Winsch, fallen sämtliche
Beschrän-kungen in der Montage weg. Die Winsch kann an der Stelle montiert werden,
an der der störungsfreiste Lauf der von ihr zu betätigenden Seile, wie Fallen oder
Schoten, gewährleistet ist und wo sie an Deck am wenigsten stört. Es ist lediglich
notwendig, die Versorgungsleitungen zu verlegen, was meist zwischen der Deckstruktur
und einer Deckenverkleidung der Kajüte geschehen kann. Auch die Anbringung am Mast
ist mit einer üblichen Winschenkonsole möglich.
[0007] Bei Ausführung mit einem Elektromotor ist eine Steuereinheit mit einem Startcstromschütz
vorgesehen, daß über einen Schwachstrom-Steuerstromkreis von einem Bedienungsschalter
an Deck angesteuert wird. Die Steuerung kann ferner eine Überstromsicherung ähnlich
einem Sicherungsautomaten enthalten, der außer der Sicherungsfunktion zur Begrenzung
einer maximalen Zugkraft dient. Wegen der Proportionalität zwischen Zugkraft und Stromaufnahme
kann auch bei versehentlich zu langer Betätigung eine Überbelastung des Seiles oder
der damit verbundenen Segel verhindert werden.
[0008] Wenn vorstehend von Seilen die Rede ist, so sind damit alle langgestreckten, flexiblen
Zugelemente gemeint, die um eine Winschtrommel gelegt werden können.
[0009] Der Motor findet in einem rohrförmigen Tragkörper Platz und kann dort mit zur Winschachse
paralleler Drehachse montiert sein. Der rohrförmige Tragkörper, auf dem über Nadellager
die Winschtrommel montiert sein kann, stellt gleichzeitig eine ebenso leichte wie
stabile Stützstruktur für die Winschtrommel dar und überträgt die auf die Winsch wirkenden
erheblichen Seilkräfte gut auf den Winschfuß.
[0010] Bevorzugt weist die Winsch einen zusätzlichen manuellen Antrieb auf, der, wie bei
mechanischen Winschen, über eine in den oberen Winschenkopf einsteckbare Winschkurbel
betätigbar ist. Die Antriebswelle dafür kann exzentrisch durch den Motorraum ragen
und so an dem ebenfalls etwas exzentrisch angeordneten Motor vorbeilaufen.
[0011] Um es der Motorwinsch zu ermöglichen, auch ein Seil mit freiem Ende im Durchlaufverfahren
zu holen, ohne daß eine Bedienungsperson mechanisch eingreift, um das Seil zu straffen,
kann eine an sich bekannte Selbstholeinrichtung verwendet werden, die den Kopf der
Winschtrommel bildet und in die das Seil über eine Leiteinrichtung eingeführt wird.
Vorzugsweise ist dabei die Breite der Greifnut veränderlich, um sich unterschiedlichen
Seildurchmessern anpassen zu können, wobei die untere Nutbegrenzung ein oberer Flansch
der Winschtrommel sein kann und die obere Nutbegrenzung eine federnd axial bewegliche
Ringscheibe.
[0012] Der Motor kann ein Getriebemotor mit integriertem Motorgetriebe sein, beispielsweise
einem Planetengetriebe, das eine Getriebevorstufe bildet. Der Motor selbst ist bevorzugt
ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor, der eine für den vorliegenden Fall sehr günstige
Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie hat, d.h. mit abnehmender Drehzahl sein Drehmoment erhöht.
Durch eine hohe Leerlaufdrehzahl der Größenordnung von 14.000 Umdrehungen pro Minute
kann er bei kleiner Bauweise hohe Leistung bringen. Die Getriebevorstufe setzt diese
Drehzahl um das drei- bis fünffache herunter, so daß in den nachgeschalteten Winschgetriebestufen
mit geringer Zahnradzahl die erstrebte Winschtrommel-Leerlaufdrehzahl von ca. 80 -
100 Umdrehungen pro Minute erreicht wird. Bei einem Winschtrommeldurchmesser in der
Größenordnung von 100 mm ergibt sich damit eine Seilholgeschwindigkeit zwischen 25
und 30 Meter pro Minute; für den Anwendungszweck auf Yachten ein idealer Wert.
[0013] Das Winschgetriebe und das Motorgetriebe sind vorzugsweise nicht selbsthemmende Stirnradgetriebe,
die gegenüber üblicherweise verwendeten Schneckengetrieben auch einen sehr guten Wirkungsgrad
haben. Das gilt insbesondere, wenn bevorzugt das Winschengetriebe im Ölbad läuft,
das durch entsprechende Schmierstoffe auf Lebensdauer wartungsfrei gestaltet sein
kann. Damit entfällt auch die zeitaufwendige und an Bord schwierige periodische Winschenwartung.
[0014] Das Winschgetriebe kann vorzugsweise im Sockel angeordnet sein und drei Getriebeebenen
enthalten, die jeweils eine Getriebestufe bilden. Diese können aus wenigstens zwei
scheibenartig übereinandergestapelten Platinen aufgebaut sein, wobei eine der Platinen
von dem Tragkörper für die Winschentrommel gebildet sein kann. Vorzugsweise ist die
Übertragungsrichtung von unten nach oben, d.h. die Motorwelle ragt bis zum Ende des
Winschensockels durch und die einzelnen Getriebestufen sind darüber aufgebaut, so
das dann die letzte Getriebestufe mit einem Übertragungszahnrad den Innenrand der
winschentrommel erreichen und diesen antreiben kann.
[0015] Freilaufgesperre verhindern einerseits ein Rückdrehen der Winschentrommel und sorgen
andererseits dafür, daß beim Motorantrieb der manuelle Antriebszug nicht mitläuft,
damit nicht versehentlich aufgesteckte Winschkurbel zur Unfallgefahr führt. Vorteilhaft
ist auch vorgesehen, daß ein Freilauf bei manuellen Betrieb den Motor abkuppelt, damit
er nicht mitgedreht zu werden braucht.
[0016] Bisherige motorangetriebene Winschen sind ausschließlich zum Holen eines Seiles,
daß heißt zur Förderung in einer Richtung, vorgesehen. Es ergibt sich jedoch oft die
Notwendigkeit ein Seil zu fieren bzw. zu schricken, daß heißt kontrolliert etwas nachzulassen.
Insbesondere für das Trimmen der Segel ist dies erforderlich. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung kann die Winsch mit einer Fiereinrichtung versehen sein,
die eine elektrische Steuereinrichtung enthält, mit der das unter Zug stehende Seil
gelockert werden kann. Der Elektromotor kann dabei als geregelte Bremse eingesetzt
werden.
[0017] Da wegen des Rücklaufens der Winschtrommel und damit des Antriebes der manuelle Antrieb
nicht einfach über einen Freilauf abgekuppelt werden kann, ist in diesem Falle der
manuelle Antrieb vorzugsweise über eine manuell betätigbare Kupplung zuschaltbar.
[0018] Um eine Rückdrehung der Winschtrommel entgegen der Holrichtung durchführen zu können,
muß der Winschtrommelfreilauf ausgeschaltet werden. Dies kann durch elektrische Betätigung,
beispielsweise durch Elektromagneten oder elektrische Servomotoren geschehen, die
die Sperrklinken des Freilaufes während des Rückdrehvorganges außer Eingriff bringen
und dort halten. Weil die Sperrklinken normalerweise, wenn die Winsch unter dem Zug
des Seiles steht, verspannt sind, kann diese Verspannung dadurch gelöst werden, daß
zuerst der Motor etwas in Holrichtung gefahren wird, beispielsweise um einen Bruchteil
des Betrages, die einer Gesperrteilung entspricht, und danach die Klinken ausgerastet
werden. Wenn dann die Winschtrommel unter dem Zug des Seiles zurückdreht, läuft der
Motor mit rückwärts. Nach Erreichen einer vorgegebenen Rückdrehzahl, die über einen
Drehzahlgeber überwacht werden kann, kann die Steuereinrichtung einen Bremswiderstand
einschalten, der die Rückdrehdrehzahl dadurch begrenzt, daß nun der Motor als Motorbremse
läuft. Dieser elektrische Bremswiderstand braucht nicht zu groß ausgelegt zu werden,
da die Rückdrehfunktion meist auf ein geringfügiges Lösen beschränkt ist.
[0019] Betätigt wird diese auch für andere Arten von Motorwinschen vorteilhafte, neue Fiereinrichtung
durch einen von dem Betätigungsschalter für das Holen unabhängigen Schaltknopf. Es
können aber auch andere Steuergeräte, beispielsweise ein Joystick, eingesetzt werden.
Nach dem Fieren des Seils und Loslassen des Rückholschalters kann die Steuereinrichtung
zum Wiedereinrasten des Winschentrommelfreilaufes den Motor ganz kurzfristig wieder
in Holrichtung ansteuern, bis die Winschtrommel nahezu Stillstand erreicht hat oder
sogar etwas in Holrichtung läuft, damit vermieden wird, daß nach dem Freigeben der
Sperrklinken diese zu hart einrasten.
[0020] Wenn beim Schricken das Seil entgegen der Holrichtung läuft, könnte es geschehen,
daß es aus der Selbstholeinrichtung (Selftailing) herausläuft. Deswegen ist vorzugsweise
ein federnder Rückhaltehebel an der Selbstholeinrichtung vorgesehen, hinter den das
Seil gelegt wird und der im erheblichen Umfangsabstand von der Leiteinrichtung, d.h.
dem Führungsfinger, der das Seil von der Winschentrommel in die Selftail-Nut hebt,
angeordnet ist. Somit ist das Seil auf beiden Seiten der Selftail-Nut geführt und
sie ist in beiden Richtungen wirksam. Dieser neuartige Rückhaltehebel ist auch für
andere Winschen mit RJücklauffunktion vorteilhaft.
[0021] Das Seil hält sich bei der Winsch auf der Außenfläche der Winschtrommel durch Reibung
mit Selbstverstärkung, d.h. der von der Selbstholeinrichtung aufgebrachte anfängliche
Seilzug wird über mehrere Windungen des Seiles über die Winschtrommel jeweils verstärkt.
Übliche Winschtrommeln sind an der Außenseite zur Erhöhung des Reibungsfaktors aufgerauht
oder gerändelt. Dies ist nicht sehr seilschonend und beschädigt dessen Oberfläche.
Es ist auch schon bekannt geworden, die Winschtrommel mit zahlreichen gleichmäßigen
über den Umfang verteilten Längsrippen zu versehen. Es ist nun im Rahmen der Erfindung
festgestellt worden, dass bei Winschen aller Art ein besonders gutes Verhältnis zwischen
Haltekraft und Seilschonung erreicht werden kann, wenn Längsrippen paarweise mit relaiv
großem Umfangsabstand voneinander vorgesehen werden, wobei sich wenige nahe beieinander
liegende Rippen mit großen Umfangsabständen abwechseln, beispielsweise am Umfang vier
Gruppen von jeweils relativ zwei eng beieinanderstehenden Rippen vorhanden sind. Dadurch
wird das Seil in eine relativ deutliche Mehreckform, selbstverständlich mit gerundeten
Seiten, gebracht, die für eine gute Kraftübertragung bei geringerer Seilbeanspruchung
sorgt.
[0022] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter
diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer winsch nach der Erfindung verbunden mit einem
elek-trischen Schaltbild,
- Fig. 2
- einen schematischen Längsschnitt durch die Winsch,
- Fig. 3 bis 6
- schematische Querschnitte nach den Schnittlinien III-III-VI-VI in Fig. 2,
- Fig. 7 und 8
- durch ein Detail im Kreis VII-VIII in Fig. 2,
- Fig. 9 und 10
- elektrische Schaltbilder,
- Fig. 11 bis 14, 15 bis 18 und 19 bis 22
- jeweils drei Varianten einer Schaltmechanik für manuellen Betrieb und
- Fig. 23
- eine Draufsicht auf den Winschkopf.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0024] Figur 1 zeigt eine Winsch 11, die für das Holen und Durchsetzen von Seilen, beispielsweise
Schoten oder Fallen von Segelfahrzeugen vorgesehen ist. Sie ist mit einem winschfuß
oder -sockel 12 auf dem Deck 13, Cockpitsüll oder, meist mittels einer Konsole, an
einem Mast angebracht.
[0025] Ein strichliert dargestelltes Seil 15 wird in mehreren Windungen von unten nach oben
um eine Winschtrommel 14 herumgeführt. Die Winschtrommel besteht aus einer im wesentlichen
zylindrischen oder leicht konischen Winschtrommelfläche 16, auf der in Umfangrichtung
im größeren Abstand voneinander jeweils Gruppen von zwei im wesentlichen vertikalen
Rippen 17 nach außen ausgeprägt sind. Diese können, entsprechend den Einlauf- und
Seilführungseigenschaften, auch leicht schräg gestellt sein.
[0026] An die Winschtrommelfläche 16 schließt sich nach unten eine glockenförmige Winschtrommelbasis
18 an, welche einen wesentlich größeren Durchmesser als die Winschtrommel 16 hat und
deren schräg abwärts verlaufende Verbindungsfläche zwischen einem unteren zylindrischen
Teil 19 und der Winschtrommelfläche 16 eine Einlauf-Führungsfläche 20 für das Seil
15 bildet. Der zylindrische Teil 19 übergreift den dort abgesetzten oberen Abschnitt
des Winschsockels 12 und bildet mit diesem zusammen einen zylindrischen Körper.
[0027] Das obere freie Ende der Winsch wird von einem Winschkopf 21 gebildet, der eine Selbsthol-(Selftail)-Einrichtung
22 beinhaltet. Diese wird durch eine umlaufende Greifnut 23 gebildet, die, wie insbesondere
aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht, in ihrer Nutbreite veränderlich ist. Die beiden
nutbegrenzenden Greifkörper werden einerseits von einem Flansch 24 am oberen Ende
der Winschtrommel und andererseits von einer Ringscheibe 25 gebildet, die mittels
Führungsbolzen 26 in Richtung der Winschenachse 28 beweglich geführt und durch Druckfedern
27 in die in Figur 7 gezeigte Stellung mit kleinster Greifnut 23 gedrückt wird.
[0028] Aus Figur 1 ist zu erkennen, daß das Seil 15 nach seiner letzten Windung um die Winschtrommel
16 über einem an einem die Oberseite der Winsch abdeckenden Winschendeckel 29 angebrachten
Führungsfinger, der eine Leiteinrichtung 30 für das Seil bildet, geführt wird und
danach in die Greifnut 23 eingeführt wird, die sich entsprechend der jeweiligen Seildicke
selbst entgegen der Kraft der Druckfeder (27) einstellt und das Seil unter dieser
Druckkraft greift. Da der kleinste Durchmesser der umlaufenden Greifnut etwas größer
ist als der Durchmesser der Winschtrommel, übt so das Seil bei der Drehung der Winschtrommel
in Holrichtung (im Uhrzeigersinn) eine Zugkraft auf das Seil aus, wodurch die um die
Winschtrommel geführten Seilwindungen eng um diese gezogen und von ihr mitgenommen
werden. Sie ziehen sich bei zunehmender Belastung immer fester um die Trommel und
werden dabei, ggf. unterstützt durch eine leichte Konizität, auch aufeinander und
gegen die Einlaufführungsfläche 20 gepresst. Die Winsch kann daher große Seilkräfte
schonend übertragen.
[0029] Im Winschendeckel 29 ist, exzentrisch versetzt gegenüber der Winschenachse 28, eine
Winschkurbelnuß 32 vorgesehen, in die eine übliche Winschkurbel für Handbetätigung
eingesteckt werden kann. Während normalerweise das Seil in der Greifnut fast eine
ganze Umdrehung bis kurz vor die Leiteinrichtung 30 umläuft, wo es von einem Auswerfer
33 aus der Nut abgelenkt wird, ist bei einer später anhand der Figuren 10 bis 23 beschriebenen
Ausführungsform eine Rückhalteeinrichtung 34 mit einem Rückhaltehebel 35 zweckmäßig.
Dieser ist, wie Fig. 23 zeigt, im Winschendeckel um eine von einer der Kopfschrauben
45 gebildete, zur Winschenachse 28 parallele Achse schwenkbar und durch eine Feder
125 federnd beweglich gelagert und hat eine das aus der Greifnut auslaufende Seil
15 untergreifende Hakenform. Eine Haltenase 36 hält das Seil in der Greifnut, während
es durch die Hakenöffnung 37 und den daran anschließenden Hakenschaft 38 aus der Greifnut
abgeschält wird. Diese Rückhalteeinrichtung sorgt dafür, daß in noch später beschriebener
Weise das Seil beim Fieren, d.h. bei einer Winschtrommeldrehung in Fierrichtung 39
(entgegen dem Uhrzeigersinn), nicht aus der Greifnut geworfen wird.
[0030] Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau der Winsch mit seinem Getriebe 84 in Verbindung mit
den Figuren 3 bis 6, die einzelne Getriebeebenen bzw. -stufen darstellen. Der Winschensockel
12 ist aus zwei übereinander angeordneten Getriebeplatinen 50, 51 gebildet, die einen
nach außen und gegenüber dem übrigen Winschinnenraum abgeschlossenen und abgedichteten,
zweigeteilten Getrieberaum 40 bilden, der ein Ölbad aufnimmt, das für die Schmierung
des Getriebes sorgt.
[0031] Über den Platinen ist ein Winschen-Tragkörper angeordnet, der die Form eines dünnwandigen
Rohrs mit einem zylindrischen Abschnitt 41, einem etwas erweiterten Raum 43 für die
dritte Getriebestufe und einem Flansch 144 hat. Am oberen freien Ende ist ein innerer
Flansch vorgesehen, in den Schrauben 45 hineinragen, die den Winschenkopf 29 bzw.
Abschlussdeckel halten.
[0032] Auf dem zylindrischen Abschnitt 41 des Tragkörpers 44 ist die Winschtrommel 14 mittels
Nadellagern 46 gelagert, und zwar in ihrem oberen und unteren Abschnitt. Dadurch ergibt
sich eine sehr gute Kraftübertragung bei geringem Materialaufwand. Eine Kunststoffreibscheibe
48 nimmt die nach unten auf die Winschtrommel wirkenden Zugkräfte des Seils auf. Durch
den Flansch 43 des Tragkörpers 44 und die beiden Getriebeplatinen 50 und 51 reichende
Schrauben 49 dienen zur Befestigung der Winsch auf Deck 13.
[0033] Der rohrförmig zylindrische Abschnitt 41 des Tragkörpers 44 umgibt einen ebenfalls
zylindrischen Motorraum 47, der von der oberen Getriebeplatine 51 bis zum Winschenkopf
21 reicht. In diesem Raum ist ein Elektro-Getriebemotor 52 angeordnet. Er hat eine
langgestreckte Form und ist in dem Motorraum 47 mit zur Winschenachse 28 paralleler
Motorachse 53, etwas außermittig versetzt, angeordnet, und zwar auf die obere Getriebeplatine
51 aufgeflanscht.
[0034] Bei dem Motor 52 handelt es sich um einen Nebenschluss-Gleichstrommotor, der im Leerlauf
sehr hohe Drehzahlen bis 14.000 U/Min erreicht und diese durch ein internes Planetengetriebe
54 auf ca. 4.000 U/Min. herabsetzt. Bei Belastung geht die Drehzahl unter Drehmomenterhöhung
herunter. Dies ist erwünscht, da sowohl bei der Verwendung als Fall- wie als auch
Schotwinsch nach anfänglichem Durchholen der Lose das schließliche Dichtholen nicht
zu schnell vor sich gehen sollte.
[0035] Die Motorwelle 55 ragt durch die dritte Getriebestufe 42 und die obere Getriebeplatine
51 hindurch in die untere Getriebeplatine 50 und ist dort gelagert sowie drehfest
mit einem Antriebsritzel 56 verbunden, das in ein Zahnrad 57 mit erheblichem größerem
Durchmesser eingreift (Fig. 3). In den Zeichnungen sind die Zahnräder nur durch ihre
gestrichelt gezeichneten Teilkreise angedeutet. Das Zahnrad 57 sitzt drehfest auf
der Welle 58, die aus der ersten Getriebeebene (Platine 50) in die zweite Getriebeebene
(Platine 51), die auch die zweite Getriebestufe bildet, hineinragt (Fig. 4). Dort
ist sie drehfest mit einem Ritzel 59 verbunden, das wiederum ein Zahnrad 60 mit größerem
Durchmesser antreibt. Das Zahnrad 60 hat einen mit der Verzahnung versehenen Außenkranz
61 und eine Nabe 62, die mit einer Welle 63 drehfest verbunden ist.
[0036] Zwischen Außenkranz 61 und Nabe 62 ist ein Sperrklinkenfreilauf 64 vorgesehen. Drei
in der Nähe des Umfangs der Nabe angeordnete und über deren Umfang schräg hinausragende
federbelastete Sperrklinken 65 greifen in umgekehrt sägezahnartige Ausnehmungen 66
am Innenumfang des Außenkranzes 61 ein.
[0037] Die Welle 63 ragt durch die obere Platinenfläche 67 der Getriebeplatine 51 abgedichtet
hindurch und trägt dort drehfest ein Ritzel 68, das ein Zwischenrad 69 antreibt, das
auf einer Welle 70 gelagert ist. Es greift in einen Innenzahnkranz 71 am Innenumfang
der Winschtrommel ein und treibt diese an (Fig. 5).
[0038] Fig. 6 zeigt, dass am Innenumfang der Winschtrommel ferner eine sägezahnartige Negativverzahnung
72 vorgesehen ist, in die Sperrklinken 73 der gleichen Art eingreifen wie vorher beschrieben.
Sie sind am Tragkörper 44 gelagert und bilden somit einen Sperrklinkenfreilauf 75
für die Winschtrommel, die diese gegen Rückdrehung sperrt.
[0039] In der ersten Getriebestufe (Fig. 3) ist ferner ein von einem Ritzel 76 angetriebenes
Zahnrad 77 gelagert. Das Ritzel 76 ist drehfest mit einer Antriebswelle 98 für die
mechanische Betätigung vorgesehen, die über einen Vierkantadapter 99 (Fig. 2) mit
der Winschkurbelnuss 32 verbunden ist. Die Welle 98 läuft parallel, aber exzentrisch
zur Winschenachse 28 durch den Motorraum 47 hindurch, und zwar nahe an der Tragkörperwandung
41, so dass in dem Motorraum 47 ausreichend Platz für den Motor verbleibt.
[0040] Das Zahnrad 77 enthält ebenfalls einen Sperrklinkenfreilauf 78 und ist in gleicher
Weise wie der Freilauf 64 aus Außenkranz 79, Nabe 80, Sperrklinken 81 und Innenschrägzahnung
82 aufgebaut. Die Nabe sitzt auf der Welle 70 und treibt auch das Zwischenzahnrad
69 an.
[0041] Der elektrische Anschluss der Winsch ist in Fig. 9 schematisch dargestellt: Von einer
Bordbatterie 86, ggf. über Hauptschalter und Sicherungen kommende positive und negative
Versorgungsleitungen 87, 88 führen zu einem Steuergerät 89, das in der Plusleitung
ein Schütz 90 und einen Überstromschalter 91 enthält. Das Relais 90 wird, gegebenenfalls
über ein Hilfsrelais, von einem Schwachstromkreis 92 angesteuert, in dem ein Bedienungsschalter
93 für die Winsch liegt. Das Steuergrät 89 kann unter Deck an einem geeigneten Ort
angeordnet sein und der Bedienungsschalter 93 ist vorzugsweise ein robuster und gegen
Feuchtigkeit sowie ggf. durch einen Deckel gegen versehentliche Betätigung geschützter
Taster, der in der Nähe der Winsch an Deck montiert ist.
[0042] Die Winsch arbeitet wie folgt: Das Seil 15 liegt in der in Fig. 1 gezeigten Weise
um die Winschtrommel herum und ist über die Führungsnase in die Greifnut 23 eingeführt.
Durch Ziehen am Seilende 85 kann das Seil durchgeholt werden, um beispielsweise eine
Schot nach einem Wendemanöver schnell durchzuholen. Die Winschtrommel kann sich dabei
in Holrichtung 31 frei drehen, weil der Sperrklinkenfreilauf 75 (Fig. 6) in dieser
Richtung frei läuft, ohne dass das Getriebe mitlaufen müßte.
[0043] Wenn danach motorisch weitergeholt werden soll, so wird der Bedienungsschalter 93
gedrückt. Über den Steuerstromkreis 92 wird das Schütz 90 angesteuert. Dieses zieht
an und über den Überstromschalter 91 wird der Motor 52 in Gang gesetzt. Er treibt
über das Planetengetriebe 54 die Welle 55 (Fig. 2) und somit in der ersten, unteren
Getriebestufe 50 (Fig. 3) das Ritzel 56. Die Drehrichtungen der Getrieberäder in Holrichtung
31 sind jeweils durch Pfeile angegeben. Über das Zahnrad 57, das mit dem Ritzel 56
die erste Winsch-Getriebestufe bildet, die Welle 58 und das Ritzel 59 in der zweiten
Getriebestufe (Platine 51 in Fig. 4) wird das Zahnrad 60 angetrieben. Aus dem Drehrichtungspfeil
(entgegen dem Uhrzeigersinn) ist zu erkennen, dass dabei der Freilauf 64 sperrt und
dementsprechend die Nabe 62 und die Welle 63 mitgenommen werden. Somit treibt die
Welle 63 in der dritten Getriebestufe (Fig. 5) das Ritzel 68 und damit das Zwischenzahnrad
69 an, so dass die Winschtrommel 14 in Holrichtung 31 (im Uhrzeigersinn) gedreht wird.
[0044] In der vorher beschriebenen Weise wird das Seil durch die Selbstholeinrichtung 22
an seinem auslaufenden Ende straff gehalten, so dass es sich fest um die Winschtrommel
legt und das Seil mit erheblichen Zugkräften eingeholt wird. Die Größe dieser Kraft
hängt einerseits davon ab, wie oft das Seil um die Winschtrommel gelegt ist und ist
andererseits durch die Zugkraft des Motors begrenzt. Diese kann aber aufgrund der
Motorcharakteristik so groß werden, dass eine Gefahr für das Seil oder das davon dicht
geholte Gut (Segel) bestehen könnte, wenn der Bedienungsknopf nicht rechtzeitig losgelassen
wird. In diesem Falle, auch im Falle völliger Blockade, nimmt aber der Motor einen
so hohen Strom auf, dass der Überstromschalter 91 auslöst und den Motor stoppt. Die
Spannung des Seils bleibt aufrechterhalten. Für den Fall einer dauerhaften Motorüberlastung
ist im Motor 52 eine thermische Motorsicherung in Form eines Bimetallschalters vorgesehen.
[0045] Nach dem Abschalten des Motors greifen die Sperrklinken 73 des Winschtrommelfreilaufs
75 wieder in die durch Sperrklinkensegmente gebildete Verzahnung 72 ein und sperren
so die Winschtrommel mechanisch gegen Rückdrehen. Motor und Getriebezug sind damit
entlastet.
[0046] Während des Motorbetriebs war der Getriebezug für die manuelle Betätigung automatisch
ausgeschaltet. Die Welle 70 (Fig. 3) drehte sich zwar im Uhrzeigersinne, aber der
Freilauf 78 sorgte dafür, dass das Zahnrad 79 sich nicht mitdrehte. Dementsprechend
stand auch das Ritzel 76 und die Antriebswelle 98. Eine versehentlich auf die Winschkurbelnuss
32 aufgesteckte Winschkurbel dreht sich also nicht mit, was anderenfalls zu Unfallgefahr
hätte führen können.
[0047] Wenn dagegen die Winschkurbel betätigt wird (entgegen dem Uhrzeigersinn), so wird
das Zahnrad 79 im Uhrzeigersinn gedreht (s. strichlierte Richtungspfeile in Fig. 3).
Damit sperrt der Freilauf 78 wieder und die Welle 70 wird im Uhrzeigersinn, d.h. in
Holerichtung 31, mitgenommen. Die Winschtrommel 14 kann also mit einer Untersetzung
entsprechend den Zahnrädern 76 und 79 manuell gedreht werden.
[0048] Der Motorgetriebezug braucht dabei nicht mitgedreht zu werden, da bei stehendem oder
langsamer drehendem Motor der Freilauf 64 bei Antrieb der Nabe 62 entgegen dem Uhrzeigersinn
das Zahnrad 60 freilaufen läßt.
[0049] Aufgrund dieser automatischen "Übergabe" zwischen den beiden Antriebsarten ist es
sogar möglich, bei Motorbetrieb mit der Winschkurbel "nachzuhelfen", ohne dass mechanische
Schäden oder Unfallgefahren zu befürchten sind.
[0050] Es ist zu erkennen, dass durch die ausschließliche Verwendung von Stirnradgetrieben
und ihre Anordnung in einem Ölbad der Getriebewirkungsgrad sehr gut ist. Zusammen
mit der Verwendung eines hochdrehenden Motors und der starken Untersetzung können
mit einem kleinen Motor große Zugkräfte erzeugt werden. Zur Untersetzung trägt es
auch bei, dass der die Drehkraft auf die Winschtrommel übertragende Innenzahnkranz
71 sich nahe des größten Durchmessers der Winschtrommel befindet, während die wirksame
Winschtrommelfläche 16 einen geringeren Durchmesser hat.
[0051] Wenn bei dieser Ausführung das Seil gänzlich gelöst werden soll, wird es aus der
Greifnut 23 herausgeführt und das Ende locker gelassen, so dass sich die Windungen
auf der Winschtrommel entspannen und das Seil freigeben. Das gleiche ist auch durchzuführen,
wenn das Seil nur wenig gelöst oder die Seilspannung etwas verringert werden soll.
Hierbei muss der Bedienende das Seilende sehr vorsichtig nachgeben und danach gleich
wieder festziehen und in die Greifnut der Selbstholeinrichtung 22 legen, um nicht
zuviel nachzulassen.
[0052] Eine anhand der Figuren 10 bis 23 erläuterte erweiterte Ausführungsform der Mutterwinsch
nach der Erfindung macht es möglich, auch das Fieren bzw. Schricken des Seils motorisch
vorzunehmen.
[0053] Diese Ausführungsform ist im Bereich der Winsch gleich aufgebaut wie die bisher beschriebene
Ausführungsform, jedoch mit folgenden Ergänzungen:
[0054] Das Fieren oder Schricken, bei der das unter Zug stehende Seil gelockert oder nachgelassen
werden kann, muss kontrolliert geschehen. Ein ruckweises, unkontrolliertes Nachlassen
ist z.B. zum Trimmen der Segel nicht zu gebrauchen. Daher ist bei dieser Ausführung
der Motor als Bremse eingesetzt. Er wird dementsprechend bei einer Rückdrehung der
Winschtrommel 14 in Fierrichtung 39 (Fig. 1) ebenfalls in Gegenrichtung angetrieben.
Der Freilauf 64 ermöglicht diese Rückdrehung, da er eingekuppelt bleibt.
[0055] Um jedoch auszuschließen, dass beim Abwinden einer auf die Winschkurbelnuss aufgesteckte
Winschkurbel sich unerwünscht mitdreht, ist die Getriebekonstruktion so geändert,
wie es aus den Figuren 11 bis 22 hervorgeht.
[0056] Sie zeigen drei verschiedene Versionen eines Zuschaltmechanismus 100 für den mechanischen
Antrieb. Gemeinsam ist diesen Versionen, dass statt des Freilaufs 78 eine manuell
zu betätigende Schaltwippe 101 vorgesehen ist, die um die manuelle Antriebsachse 98
verschwenkbar gelagert ist. Das auf dieser Welle sitzende Ritzel 102 treibt ein Zwischenritzel
103, das auf der Schaltwippe frei drehbar gelagert ist. Die Schaltwippe ist in Form
eines Gabelhebels ausgebildet (s. Figuren 11, 15 und 19). Zwischen den beiden Gabelschenkeln
laufen die Ritzel 102, 103.
[0057] Die Schaltwippe 101 kann durch einen Betätigungsgriff 104 in Eingriff (Figuren 13,
17 und 21) oder außer Eingriff (Figuren 14, 18 und 22) mit dem Zwischenrad 69 gebracht
werden, das die Winschtrommel antreibt. Es kann also nicht nur der Freilauf 78, sondern
auch das Zahnrad 79 entfallen. Um sicherzustellen, dass der Motorbetrieb der Winsch
(in beiden Richtungen) nur möglich ist, wenn der mechanische Antrieb ausgeschaltet
ist, ist ein Mikroschalter 105 vorgesehen, der im Steuerstromkreis liegt und nur bei
ausgeschaltetem mechanischem Antrieb den Steuerstromkreis schließt und somit die elektrischen
Winschfunktionen ermöglicht.
[0058] Insoweit sind die Funktionen bei allen drei Ausführungsformen nach den Figurne 11
bis 14, 15 bis 18 und 19 bis 22 gleich. Unterschiedlich ist die Art des mechanischen
Bedienungsgriffes 104 und seine Anordnung.
[0059] Bei der Ausführung nach den Figuren 11 bis 14 ist der Bedienungsgriff als ein Federblech
104a ausgebildet, der aus dem Winschensockel durch einen Ausschnitt 106a hinausragt
und zwischen den in Figuren 13 und 14 dargestellten Positionen schwenkbar ist. Er
rastet dabei in obere Rastvertiefungen unter seiner Federkraft ein, die die beiden
Endstellungen festlegen. Zum Betätigen wird das Federblech heruntergedrückt und kann
dann verschwenkt werden. Auf das Federblech kann ein Betätigungsknopf aufgesetzt sein.
[0060] Die Ausführung nach den Figuren 15 bis 18 weist zum Verschwenken der Wippe 101 einen
gesonderten, tropfenförmigen Betätigungshebel 104b auf, der um eine Achse 107 innerhalb
eines Segment-Ausschnittes 106b um etwa 180° schwenkbar gelagert ist. Ein Mitnahmestift
108 läuft in einer Gabelnut 109 an der Wippe 101 und verschwenkt die Wippe zwischen
den in den Figuren 17 und 18 dargestellten Positionen. Diese Ausführung schafft eine
große Übersetzung für die Betätigung, sorgt dafür, dass der eigentliche Betätigungshebel
104b zwar durch den Ausschnitt 106b greifbar ist, jedoch nicht über den Winschumfang
hinausragt und sorgt gleichzeitig für eine Verriegelung in den Endstellungen, weil
insbesondere dann, wenn der Bedienungsgriff etwas über 180° verschwenkt wird, was
bei der Anordnung in der segmentförmigen Nut möglich ist, eine Selbstsicherung eintritt.
[0061] Die Ausführung nach den Figuren 19 bis 22 hat einen Bedienungsgriff 104c in Form
eines Betätigungsknopfes, der im unbetätigten Zustand (manueller Antrieb ausgeschaltet)
in einem segmentförmigen Ausschnitt 106c versenkt liegt (Fig. 22), jedoch ergriffen
und herausgezogen werden kann, so dass eine Schrägfläche 110 an dem Bedienungsgriff
104 zusammen mit einem Stift an der Wippe 101 diese zum Eingriff in das Zahnrad 69
freigibt. Die Verschwenkung der Wippe kann dabei durch eine Feder 130 bewirkt werden.
Ferner wird bei allen Versionen eine zusätzliche Kontaktkraft zwischen den Zahnrädern
103 und 69 dadurch hergestellt, dass die auf die Zahnräder wirkenden Reaktionskräfte
sie selbst zusammenführen.
[0062] Die Motorwinsch mit Fiereinrichtung arbeitet mit nach folgendem Verfahren: Unter
Motorbetrieb arbeitet die Winsch zum Holen wie vorher beschrieben. Wenn die Winsch
manuell betätigt werden soll, was nur in Holerichtung vorgesehen ist, wird über den
anhand der Figuren 11 bis 22 beschriebenen Zuschaltmechanismus 100 der manuelle Getriebezug
eingeschaltet und durch Drehen der Winschkurbel im Uhrzeigersinn die Welle 98, die
Ritzel 102 und 103 sowie über das Zwischenrad 69 die Winschtrommel gedreht. In diesem
Zustand ist der Mikroschalter 105 offen und daher eine Motorbetätigung ausgeschlossen.
Wegen des Freilaufs 64 wird der Motor nicht mitgedreht.
[0063] Die Rückhol- bzw. Fierfunktion wird mittels einer elektronischen Ablauf- und Kontrollsteuerung
über ein Logikmodul (Eprom) gesteuert. Dieses ist in eine Steuereinrichtung 112 integriert,
die in Fig. 10 schematisch gezeigt ist und sich im Steuergerät 89 befindet. Für diese
Funktion sind zusätzlich zu den in Fig. 9 gezeigten Schaltungsbauteilen noch folgende
vorhanden: Ein Bedienungsschalter 113 für die Fierfunktion, der zum Steuerstromkreis
gehört, der bereits beschriebene Mikroschalter 105 am Zuschaltmechanismus für die
mechanische Betätigung sowie eine elektromechanische Ausschalteinrichtung für den
Winschtrommelfreilauf 75. Diese besteht, wie in Fig. 6 strichliert angedeutet, aus
über den Steuerstromkreis ansteuerbaren Elektromagneten oder Stellmotoren, die die
Sperrklinken 79 des Winschtrommelfreilaufs entgegen ihrer Federkraft zurückholen können
und damit die Winschtrommel 14 zur Drehung in beiden Richtungen freigeben. Die Ansteuerung
116 erfolgt über Steuerleitungen 117.
[0064] Im Steuergerät 89 oder außerhalb von diesem ist ein Bremswiderstand 118 vorgesehen,
der über ein von der Steuereinrichtung 112 ansteuerbares Schütz oder Relais 119 den
Motorstromkreis schließt.
[0065] Der Ablauf ist nun wie folgt: Wenn der Rücklauf-Bedienungsschalter 113 betätigt wird,
so wird über die Steuereinrichtung 112 der Motor kurz in Holerichtung angefahren,
um die bis dahin belasteten und damit verklemmten Sperrklinken 73 der Winschtrommel
14 zu lösen. Das Anfahren des Motors erfolgt mittels voreingestellter Drehzahlimpulse,
gesteuert über einen Impulsgeber am Motor. Die Sperrklinken 73 des Winschtrommelfreilaufs
75 (Fig. 6) werden über die Ausschalteinrichtungen 116 außer Eingriff gebracht und
in dieser Stellung festgehalten.
[0066] Der Motor wird wieder stromlos geschaltet. Unter dem Zug des Seils beginnt sich die
Winschtrommel nun in Fierrichtung 39 zu drehen. Der Motor wird mit angetrieben und
dreht sich in Gegenrichtung zu seiner Normaldrehrichtung, bis eine voreingestellte
Abwindungsdrehzahl erreicht ist. Diese wird über den Impulgeber 120 am Motor oder
im Getriebezug überwacht. Bei Erreichen der Abwindungsdrehzahl wird das Relais 119
geschlossen, so dass nun der Widerstand 118 von dem als Generator wirkenden Motor
beschickt wird und der Motor somit als Motorbremse wirkt. Die Winschtrommel dreht
sich also mit einer kontrollierten Drehzahl gebremst rückwärts. Gegebenenfalls könnte
durch eine entsprechende Steuerung oder beispielsweise die Wahl unterschiedlicher
Widerstände die Rückwindedrehzahl einstellbar sein.
[0067] Zum Beenden des FViervorganges wird der Knopf des Bedienschalters 113 losgelassen.
Danach wird, gesteuert über die Steuereinrichtung 112, der Motor kurz wieder eingeschaltet,
und zwar so lange, bis durch den nunmehr in Vorwärtsrichtung arbeitenden Motor die
Rückdrehung abgebremst ist und die Drehrichtung der Winschtrommel sich im Umkehrprozeß
befindet, d.h. gegen Null geht. Auch dies wird über den Impulsgeber an die Steuereinrichtung
gemeldet und diese bewirkt, dass die Magnete oder Stellmotoren der Ausschalteinrichtung
116 die Sperrklinken 73 wieder lösen, so dass sie unter ihrer Federkraft in die Verzahnung
72 der Trommel einfallen können und diese wieder sichern. Damit ist der Abwindevorgang
beendet. Die Bremsung der Rückdrehung bewirkt, dass der Vorgang nicht schlagartig
unterbrochen wird und die Trommel nicht aus der Rückdrehung durch die Sperrklinken
schlagartig angehalten wird, was zu Verschleiß oder Beschädigung führen könnte.
[0068] Wie bereits anhand von Fig. 1 erwähnt wurde, dient beim Fiervorgang die Rückhalteeinrichtung
34 dazu, das Seil 15 auch bei einer Rückdrehung in der Greifnut 23 der Selbstholeinrichtung
22 zu halten und zu verhindern, dass das Seilende frei wird und sich die Umschlingung
um die Winschtrommel löst. Es wird also vermieden, dass bei Fieren die Seilspannung
plötzlich zusammenbricht und nach dem Fiervorgang ist das Seil wieder zum Holen bereit.
[0069] Es wird also durch die Erfindung eine Winsch geschaffen, die insbesondere als Sdhot-
oder Fallwinsch für Segelyachten etc. geeignet ist. Sie hat einen integrierten Elektro-
oder Hydraulikantrieb, wobei der Motor so in die Winsch integriert ist, dass er innerhalb
des Winschkörpers und insbesondere innerhalb der Winschtrommel liegt. Er bewirkt über
ein im Winschensockel liegendes mehrstufiges Getriebe, unterstützt gegebenenfalls
durch ein im Motor selbst vorhandenes Planetengetriebe, die Drehung der Winschtrommel.
Eine manuelle Betätigung mit Winschkurbel ist durch eine Winschkurbelnuss im Winschenkopf
möglich, wobei die manuelle Antriebswelle an dem etwas außermittig gesetzten Motor
vorbeiläuft.
[0070] Es kann eine Rückdreh- oder Fierfunktion vorgesehen werden, bei der nach Ausschalten
des Trommelgesperres der Motor bremsend und mit kontrollierter Drehzahl rückgedreht
wird.
1. Winsch für Seile (15), insbesondere für laufendes Gut, wie Fallen und Schoten auf
Segelfahrzeugen, mit
1.1 einer zumindest in einer Holrichtung (31) drehbaren Winschtrommel (14),
1.2 einem an einem Basisteil (13) anbringbaren Winschsockel,
1.3 einem Winschgetriebe (84),
1.4 einem Motor (52), der zumindest teilweise in einem von der Winschtrommel (14)
umgebenen Motorraum (47) angeordnet ist und über das Getriebe die Winschtrommel (14)
antreibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 der Motorraum (47) in einem im wesentlichen rohrförmigen Tragkörper (44) vorgesehen
ist, auf dem die Winschtrommel (14)) drehbar gelagert ist, und
1.6 dass der Motor (52) daran mit einer zur Drehachse (28) der Winschtrommel (14)
parallelen Motorachse (53) montiert ist.
2. Winsch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zusätzlichen manuellen Antrieb aufweist, der vorzugsweise von einem die
Winschtrommel (14) abdeckenden deckelartigen Winschkopf (29) aus über eine Winschkurbel
betätigbar ist, wobei eine Antriebswelle (98) für den manuellen Antrieb an dem ggf.
exzentrisch in dem Motorraum (47) angeordneten Motor (52) vorbei verläuft.
3. Winsch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie das beim Holen von der Winschtrommel (14) ablaufende Seil (15) straffende Selbstholeinrichtung
(22) aufweist, die nahe dem freien Ende der Winschtrommel (14) angeordnet ist und
eine umlaufende Greifnut (23) aufweist, wobei vorzugsweise die Greifnut (23) zwei
axial zur Winschtrommel (14) abstandsveränderliche Greifkörper (24, 25) aufweist,
von denen insbesondere der eine als Flansch der Winschtrommel (14) und der andere
als federnd axial bewegliche Ringscheibe (25) ausgebildet ist.
4. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor als ein Elektro-Getriebemotor (52) mit integriertem, als Getriebevorstufe
dienenden Motorgetriebe ausgebildet ist, das die Drehzahl des vorzugsweise als Gleichstrom-Nebenschlussmotor
ausgebildeten Motors, der eine Leerlaufdrehzahl von über 10.000 U/Min., insbesondere
bei ca. 14.000 U/Min., hat, vor der Einleitung in das Winschgetriebe (84) um das Drei-
bis Fünffache verringert.
5. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Winschgetriebe (84) und das Motorgetriebe (54) vorzugsweise als nichtselbsthemmende
Stirnradgetriebe ausgebildet sind, wobei das Winschgetriebe (84) insbesondere in einem
wartungsfreien Ölbad läuft.
6. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Winschgetriebe (84) im Winschsockel (12) angeordnet ist und drei Getriebeebenen
enthält, die jeweils eine Getriebestufe bilden, und wenigstens zwei scheibenartig
übereinander gestapelte Platinen (50, 51) enthält, wobei ggf. die dritte Getriebestufe
in einem die Winschtrommel (14) lagernden und von diesem umgebenen Tragkörper (44)
gebildeten Raum enthalten ist.
7. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine elektrische, manuell einschaltbare Steuerung (89) betätigbar ist, die
wenigstens ein Schütz (90) und eine Überstromsicherung (91) zur Begrenzung der maximalen
Zugkraft aufweist.
8. Winsch nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei der folgenden Freiläufe aufweist:
8.1 einen Winschtrommel-Freilauf (75), der ein Drehen der Winschtrommel (14) in Holrichtung
(31) zuläßt, aber ein Rückdrehen entgegen der Holrichtung verhindert;
8.2 einen ersten Getriebefreilauf (64), der den Getriebezug zwischen Motor und Getriebeanschluss
des manuellen Antriebs eingeschaltet ist und den Motor (52) bei manuellem Betrieb
abkuppelt;
8.3 einen zweiten Getriebefreilauf (78), der im manuellen Antriebszug vorgesehen ist
und diesen bei Motorbetrieb abkuppelt.
9. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fiereinrichtung mit einer elektrischen Steuereinrichtung (112) enthält,
mit der ein unter Zug stehendes Seil (15) gelockert bzw. nachgelassen werden kann,
wobei der Motor (52) als ggf. geregelte Bremse eingesetzt ist.
10. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein manueller Antrieb der Winsch beim Motorbetrieb abgeschaltet und bei manueller
Betätigung über einen manuell betätigbaren Zuschaltmechanismus (100) zuschaltbar ist.
11. Winsch nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winschtrommelfreilauf (75) durch die Steuereinrichtung (112) mittels elektrischer
Betätigung freischaltbar ist, so dass die Winschtrommel (14) in beide Drehrichtungen
drehbar ist, wobei die Freischaltung insbesondere durch eine elektromagnetische oder
elektromechanische Abhebung von Sperrklinken (73) eines den Freilauf (75) bildenden
Klinkengesperres erfolgt und wobei ggf. die Freischaltung nach einer motorischen Betätigung
in Holrichtung (31) zum Lösen der Sperrklinken (73) erfolgt.
12. Winsch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (52) von der unter dem Zug des Seils (15) rückgedrehten Winschtrommel (14)
rückdrehbar ist und die Steuereinrichtung (112) einen Bremswiderstand (118) enthält,
der von der Steuereinrichtung (112) bei einer vorgegebenen Rückdrehzahl zugeschaltet
wird, und die Steuereinrichtung ggf. nach manuellem Abschalten der Fiereinrichtung
den Motor in Holrichtung (31) ansteuert, bis die Winschtrommel (14) nahezu Stillstand
erreicht hat, wonach sie den Freilauf (75) wieder zuschaltet.
13. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstholeinrichtung (22) eine Rückhalteeinrichtung (34) enthält, die das Seil
(15) auch beim Fieren in der Selbstholeinrichtung hält und vorzugsweise einen federnden
Rückhaltehebel (35) aufweist, der in Seillaufrichtung in Umfangsabstand von einer
Leiteinrichtung (30), die das Seil von der Winschtrommel in die Selbstholeinrichtung
(22) leitet, angeordnet ist.
14. Winsch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winschtrommel (14) an ihrer als Kontaktfläche zum Seil dienenden Außenfläche
(16) jeweils in Umfangsabstand voneinander Gruppen von vorzugsweise zwei etwa achsparallelen
Rippen (17) aufweist.
1. Capstan for ropes (15), particularly for runners, such as falls and sheets on sailing
vessels, having
1.1 a capstan drum (14) rotatable at least in one hauling direction (31),
1.2 a capstan foot fittable to a base part (13),
1.3 a capstan gear (84),
1.4 an engine (52), which is at least partly located in an engine compartment (47)
surrounded by the capstan drum (14) and driving the capstan drum (14) via the gear,
characterized in that
1.5 the engine compartment (47) is located in a substantially tubular supporting body
(44) on which the capstan drum (14) is mounted in rotary manner and
1.6 the engine (52) is mounted thereon with an engine axis (53) parallel to the rotation
axis (28) of the capstan drum (14).
2. Capstan according to claim 1, characterized in that it has an additional manual drive, which is preferably operable by means of a capstan
crank by a lid-like capstan head (29) covering the capstan drum (14), a drive shaft
(98) for the manual drive running past the engine (52) optionally eccentrically positioned
in the engine compartment (47).
3. Capstan according to claim 1 or 2, characterized in that it has a self-hauling device (22) tightening the rope (15) running off the capstan
drum (14) during hauling and which is positioned close to the free end of the capstan
drum (14) and has a circumferential gripping groove (23) and said gripping groove
(23) preferably has two spacing-variable gripping bodies (24, 25) axial to the capstan
drum (14) and whereof in particular one is constructed as a flange of the capstan
drum (14) and the other as a resiliently axially movable ring disk (25).
4. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that the engine is constructed as a geared electric engine (52) with an integrated engine
gear serving as a gear driving stage and which reduces by three to five times the
speed of the engine preferably constructed as a direct current shunt-wound engine,
which has an idling speed of above 10,000 rpm, particularly approximately 14,000 rpm,
prior to introduction into the capstan gear (84).
5. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that the capstan gear (84) and engine gear (54) are preferably constructed as non-self-locking
spur gear sets, the capstan gear (84) more particularly running in a maintenance-free
oil bath.
6. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that the capstan gear (84) is located in the capstan foot (12) and contains three gear
planes, which in each case form a gear stage, and contains at least two, disk-like,
superimposed stacked plates (50, 51) and optionally the third gear stage is contained
in a compartment mounting the capstan drum (14) formed by the supporting body (44)
surrounding the same.
7. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that it is operable by means of an electric, manually connectable control (89) having
at least one contactor (90) and an overcurrent fuse (91) for limiting the maximum
tensile force.
8. Capstan according to one of the claims 2 to 8,
characterized in that it has at least two of the following freewheels:
8.1 a capstan drum freewheel (75) allowing a rotation of the capstan drum (14) in
the hauling direction (31), but prevents a rotating back counter to the hauling direction,
8.2 a first gear freewheel (64) connecting in the gear run between the engine and
the gear connection of the manual drive and uncoupling the engine (52) during manual
operation,
8.3 a second gear freewheel (78) provided in the manual drive run and uncoupling the
same during engine operation.
9. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that it has a slackening device with an electric control device (112) enabling a tensioned
rope (15) to be loosened or relaxed, the engine (52) being used as an optionally regulated
brake.
10. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that a manual drive disconnects the capstan during engine operation and during manual
operation connects it in by means of a manually operable connection mechanism (100).
11. Capstan according to claim 9 or 10, characterized in that the capstan drum freewheel (75) can be freely connected by control device (112) by
means of electrical operation, so that the capstan drum (14) can be rotated in both
rotation directions, the free connection in particular taking place through an electromagnetic
or electromechanical raising of retaining pawls (73) of a ratchet wheel and pawl forming
the freewheel (75) and in which optionally the free connection takes place after engine
operation in the hauling direction (31) for releasing the retaining pawls (73).
12. Capstan according to claim 11, characterized in that the engine (52) can be rotated back by the capstan drum (14) rotated back under the
tension of the rope (15) and the control device (112) contains a brake resistor (118),
which is connected in by the control device (112) at a given return speed and the
control device, optionally following manual disconnection of the slackening device,
controls the engine in the hauling direction (31) until the capstan drum (14) is virtually
stationary and it then connects in the freewheel (75) again.
13. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that the self-hauling device (22) contains a retaining device (34) which retains the rope
(15) also in the case of slackening in the self-hauling device and preferably has
a resilient retaining lever (35), which, in the rope running direction, is circumferentially
spaced from a guiding device (30), which guides the rope from the capstan drum into
the self-hauling device (22).
14. Capstan according to one of the preceding claims, characterized in that the capstan drum (14) on its outer surface (16) serving as a contact surface with
respect to the rope has circumferentially spaced groups of preferably two roughly
axially parallel ribs (17).
1. Winch pour cordages (15), notamment pour manoeuvres courantes, comme des drisses et
écoutes pour la navigation à voile, avec
1.1 un tambour de winch (14) pouvant être tourné au moins dans une direction de halage
(31),
1.2 un socle de winch pouvant être appliqué à un élément de base (13),
1.3 un engrenage de winch (84),
1.4 un moteur (52) disposé au moins en partie dans un compartiment de moteur (47)
entouré par le tambour de winch (14) et actionnant le tambour de winch (14) au moyen
de l'engrenage,
caractérisé en ce que
1.5 le compartiment de moteur (47) est prévu dans un corps de support (44) essentiellement
tubulaire sur lequel est disposé de manière rotative le tambour de winch (14), et
1.6 en ce que le moteur (52) est monté sur celui-ci avec un axe de moteur (53) parallèle à l'axe
de rotation (28) du tambour de winch (14).
2. Winch d'après la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente un moyen d'entraînement additionnel manuel, qui peut être actionné de
préférence à partir d'une tête de winch (29), genre couvercle, qui recouvre le tambour
de winch (14), au moyen d'une manivelle de winch, sachant que l'arbre moteur (98)
pour l'entraînement manuel passe à côté du moteur (52) disposé de manière éventuellement
excentrique dans le compartiment de moteur (47).
3. Winch d'après la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente un système self-tailer (22) permettant, pendant le halage, de bloquer
le brin mou du cordage à la sortie du tambour de winch (14), disposé auprès de l'extrémité
libre du tambour de winch (14) et qui présente une rainure de préhension (23) circulaire,
sachant que de préférence la rainure de préhension (23) présente deux corps de préhension
(24, 25) dont l'écart est variable en direction axiale par rapport au tambour de winch
(14) et dont l'un est notamment réalisé en tant que bride du tambour de winch (14)
et l'autre en tant que disque annulaire (25) élastiquement déplaçable en direction
axiale.
4. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur est réalisé en tant que moto-réducteur électrique (52), avec un engrenage
de moteur intégré servant d'engrenage préliminaire, qui réduit le nombre de tours
du moteur, qui est réalisé en tant que moteur shunt à courant continu et qui présente
une vitesse de rotation à vide de plus de 10.000 tr/min et notamment de 14.000 tr/min,
d'un facteur de trois à cinq avant de passer à l'engrenage de winch (84).
5. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage de winch (84) et l'engrenage du moteur (54) sont réalisés de préférence
en tant que trains d'engrenages cylindriques sans blocage automatique, sachant que
l'engrenage de winch (84) fonctionne notamment sans entretien dans un bain d'huile.
6. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage de winch (84) est disposé dans le socle de winch (12) et qu'il comprend
trois étages d'engrenage, formant respectivement un rapport de démultiplication et
qu'il comprend au moins deux platines (50, 51) empilées l'une sur l'autre comme des
plaques, sachant qu'éventuellement le troisième rapport de démultiplication est constitué
à l'intérieur d'un espace formé par un corps de support (44) logeant le tambour de
winch (14) et étant entouré par celui-ci.
7. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut être actionné par une commande (89) électrique, pouvant être mise en service
manuellement, qui présente au moins un contacteur (90) et un fusible de sûreté (91)
pour limiter la force maximale de traction.
8. Winch d'après une des revendications de 2 à 8,
caractérisé en ce qu'il présente au moins deux des roues libres suivantes:
8.1 une roue libre du tambour de winch (75) qui permet une rotation du tambour de
winch (14) en direction de halage (31), mais qui empêche une rotation inverse, contre
la direction de halage ;
8.2 une première roue libre d'engrenage (64) qui met en marche le train d'engrenages
entre le moteur et le joint d'engrenage de l'actionnement manuel et qui désaccouple
le moteur (52) en cas d'une utilisation manuelle ;
8.3 une deuxième roue libre d'engrenage (78), qui est prévue dans le train d'engrenages
manuel et le désaccouple en cas d'une utilisation du moteur.
9. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen à filer avec un dispositif de commande électrique (112) par lequel
on peut donner du mou ou encore on peut laisser aller un cordage (15) subissant une
tension, le moteur (52) étant employé en tant que frein éventuellement contrôlé.
10. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un entraînement manuel du winch est mis hors de service pendant l'emploi du moteur
et que pendant un actionnement manuel on peut le raccorder par un mécanisme de mise
en circuit (100) à actionnement manuel.
11. Winch d'après la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la roue libre du tambour de winch (75) peut être relâchée par le dispositif de commande
(112) au moyen d'un actionnement électrique, de manière que le tambour de winch (14)
puisse être tourné dans les deux sens de rotation, le relâchement étant produit notamment
par un levage électromagnétique ou électromécanique de cliquets d'arrêt (73) d'un
verrouillage à cliquet formant la roue libre (75) et sachant que le relâchement a
lieu après l'actionnement commandé par moteur en direction de halage (31) pour déverrouiller
les cliquets d'arrêt (73).
12. Winch d'après la revendication 11, caractérisé en ce que le moteur (52) peut être tourné en sens inverse par le tambour de winch (14) tourné
en sens inverse sous la traction du cordage (15) et que le dispositif de commande
(112) comprend une résistance de freinage (118) qui est mis en circuit par le dispositif
de commande (112) quand la vitesse de rotation inverse atteint une valeur prédéterminée,
et que le dispositif de commande contrôle le moteur en direction de halage (31) éventuellement
après que le dispositif à filer à été déconnecté manuellement, jusqu'à ce que le tambour
de winch (14) est devenu presque immobile, après quoi le dispositif de commande remet
en circuit la roue libre (75).
13. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système self-tailer (22) comprend un dispositif de retenue (34), qui retient le
cordage (15) dans le système self-tailer même quand on donne du mou et qui présente
de préférence un levier de retenue (35) élastique, qui est disposé en direction de
l'avancement du cordage à une distance de circonférence du dispositif de guidage (30),
qui conduit le cordage du tambour de winch dans le système self-tailer (22).
14. Winch d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour de winch (14) présente à sa face extérieure (16) servant de surface de
contact au cordage des groupes écartés entre eux de nervures (17) à peu près parallèles
à l'axe, limitées de préférence au nombre de deux.