DE-102017116956-B4 - Winde, insbesondere Freifallwinde mit einer Bremse

Abstract

Winde (1), umfassend: - ein Gehäuse (70) und eine relativ zu dem Gehäuse (70) um ihre Drehachse (D) drehbar gelagerte Windentrommel (2), - eine Bremse (100), die mindestens einen ersten Bremskörper (110) und mindestens einen zweiten Bremskörper (120) aufweist, wobei der mindestens eine erste Bremskörper (110) und der mindestens eine zweite Bremskörper (120) zur Erzielung eines auf Reibschluss basierenden Bremsmoments aneinander drückbar sind und die Bremse (100) einen ersten Bremskörperträger (111), der den mindestens einen ersten Bremskörper (110) verdrehfest lagert, und einen zweiten Bremskörperträger (121), der den mindestens einen zweiten Bremskörper (120) verdrehfest lagert, aufweist, - ein zwischen der Windentrommel (2) und der Bremse (100) angeordnetes Getriebe (10), das dazu ausgebildet ist, eine Drehung der Windentrommel (2) in eine Drehung des mindestens einen zweiten Bremskörpers (120) relativ zu dem ersten Bremskörper (110) umzusetzen, gekennzeichnet durch - einen Messaufnehmer (80), der dazu ausgebildet ist, einen Messwert zu erfassen, aus dem das zwischen der Windentrommel (2) und dem Gehäuse (70) wirkende Bremsmoment der Bremse (100) ermittelbar ist, - wobei sich der erste Bremskörperträger (111) mit seinem Außenumfang um die Drehachse (D) bewegbar an dem Gehäuse (70) abstützt.

Inventors

• Henning Diel
• Pierre Häußler

Assignees

• ZOLLERN GMBH & CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20170726

Claims (15)

1. Winde (1), umfassend: - ein Gehäuse (70) und eine relativ zu dem Gehäuse (70) um ihre Drehachse (D) drehbar gelagerte Windentrommel (2), - eine Bremse (100), die mindestens einen ersten Bremskörper (110) und mindestens einen zweiten Bremskörper (120) aufweist, wobei der mindestens eine erste Bremskörper (110) und der mindestens eine zweite Bremskörper (120) zur Erzielung eines auf Reibschluss basierenden Bremsmoments aneinander drückbar sind und die Bremse (100) einen ersten Bremskörperträger (111), der den mindestens einen ersten Bremskörper (110) verdrehfest lagert, und einen zweiten Bremskörperträger (121), der den mindestens einen zweiten Bremskörper (120) verdrehfest lagert, aufweist, - ein zwischen der Windentrommel (2) und der Bremse (100) angeordnetes Getriebe (10), das dazu ausgebildet ist, eine Drehung der Windentrommel (2) in eine Drehung des mindestens einen zweiten Bremskörpers (120) relativ zu dem ersten Bremskörper (110) umzusetzen, gekennzeichnet durch - einen Messaufnehmer (80), der dazu ausgebildet ist, einen Messwert zu erfassen, aus dem das zwischen der Windentrommel (2) und dem Gehäuse (70) wirkende Bremsmoment der Bremse (100) ermittelbar ist, - wobei sich der erste Bremskörperträger (111) mit seinem Außenumfang um die Drehachse (D) bewegbar an dem Gehäuse (70) abstützt.
2. Winde (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Messaufnehmer (80) angeordnet ist: - zwischen dem mindestens einen zweiten Bremskörper (120) und der Windentrommel (2) oder - zwischen dem mindestens einen ersten Bremskörper (110) und dem Gehäuse (70) oder - zwischen der Windentrommel (2) und einem Windengestell (3).
3. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Getriebe (10) eine Antriebswelle (17) aufweist, an der ein Motor (15) angeschlossen oder anschließbar ist, wobei das Getriebe (10) dazu ausgebildet ist, dass eine Drehung der Antriebswelle (17) relativ zu dem Gehäuse (70) in eine Drehung der Windentrommel (2) relativ zu dem Gehäuse (70) umgesetzt wird.
4. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Bremskörperträger (111) um die Drehachse (D) des zweiten Bremskörperträgers (121) nachgiebig gelagert ist und der erste Bremskörperträger (111) und das Gehäuse (70) über mindestens ein Bauteil (81) verbunden sind, das den Messaufnehmer (80) oder einen Kraftsensor aufweist.
5. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Bremskörperträger (111) um die Drehachse (D) bewegbar an dem Gehäuse (70) gleitgelagert oder mittels Wälzkörpern (130) gelagert ist.
6. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (70) ein erstes Gehäuseteil (71) und ein zweites Gehäuseteil (72, 73) aufweist, wobei der erste Bremskörperträger (111) zwischen dem ersten Gehäuseteil (71) und dem mit dem ersten Gehäuseteil (71) axial und verdrehfest verbundenen zweiten Gehäuseteil (72, 73) so eingefasst ist, dass der erste Bremskörperträger (111) axial verschiebefest in Bezug auf das Gehäuse (70) ist.
7. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass - der Messaufnehmer (80) für ein widerstandsbasiertes Messverfahren ausgebildet ist, oder - der Messaufnehmer (80) für ein magnetfeldbasiertes Messverfahren ausgebildet ist.
8. Winde (1) nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass der für ein widerstandsbasiertes Messverfahren ausgebildete Messaufnehmer (80) einen Dehnmessstreifen oder eine Dünnfilmbeschichtung aufweist oder der für ein magnetfeldbasiertes Messverfahren ausgebildete Messaufnehmer (80) Magnetspulen aufweist.
9. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Messaufnehmer (80) ein Kraftmessbolzen ist, an dem sich der erste Bremskörperträger (111) in Drehrichtung um die Drehachse (D) abstützt, wobei sich der Kraftmessbolzen an dem Gehäuse (70) abstützt.
10. Winde (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass eines aus Gehäuse (70) und erstem Bremskörperträger (111) zwei Auflagerstellen für den Kraftmessbolzen bildet und das andere aus Gehäuse (70) und erstem Bremskörperträger (111) eine zwischen den zwei Auflagerstellen angeordnete Auflagerstelle bildet.
11. Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Bremse (100) mindestens eine vorgespannte Feder (141) aufweist, welche über ein Druckstück (140) den mindestens einen ersten Bremskörper (110) und den mindestens einen zweiten Bremskörper (120) für die Bremsung gegeneinander drückt, wobei das Druckstück (140) zum Lösen der Bremse (100) oder zur Verringerung des Bremsmoments gegen die Kraft der vorgespannten Feder (141) elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch bewegbar ist.
12. Winde (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch ein Verstellglied (142), welches in die Verschieberichtung des Druckstücks (140) verschiebbar ist, wobei sich das Verstellglied (142) axial an dem Druckstück (140) abstützt und das Druckstück (140) um die Drehachse (D) relativ zu dem Verstellglied (142) bewegbar ist.
13. System, umfassend eine Winde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Regelkreis vorgesehen ist, welcher dazu ausgebildet ist, - aus dem Signal des Messaufnehmers (80) eine Regelgröße zu ermitteln und mit einer Führungsgröße fortlaufend zu vergleichen, und - anhand des Ergebnisses des Vergleichs die Kraft, mit der der mindestens eine erste Bremskörper (110) und der mindestens eine zweite Bremskörper (120) aneinandergedrückt werden, zu beeinflussen.
14. Verfahren zur Regelung eines Bremsmoments einer Winde (1), wobei die Winde (1) umfasst: - ein Gehäuse (70) und eine relativ zu dem Gehäuse (70) um ihre Drehachse (D) drehbar gelagerte Windentrommel (2), - eine Bremse (100), die mindestens einen ersten Bremskörper (110), einen ersten Bremskörperträger (111), der den mindestens einen ersten Bremskörper (110) verdrehfest lagert, mindestens einen zweiten Bremskörper (120) und einen zweiten Bremskörperträger (121), der den mindestens einen zweiten Bremskörper (120) verdrehfest lagert, aufweist, wobei der mindestens eine erste Bremskörper (110) und der mindestens eine zweite Bremskörper (120) zur Erzielung eines auf Reibschluss basierenden Bremsmoments aneinander drückbar sind, - ein kinematisch zwischen der Windentrommel (2) und der Bremse (100) angeordnetes Getriebe (10) und mindestens ein Bauteil (81), das einen Messaufnehmer (80) aufweist, wobei sich der erste Bremskörperträger (111) rotatorisch um eine Drehachse (D) des zweiten Bremskörperträgers (121) nur über das mindestens eine Bauteil (81) am Gehäuse (70) abstützt, wobei das Getriebe (10) während eines Freifallbetriebs der Winde (1) eine Drehung der Windentrommel (2) in eine Drehung des zweiten Bremskörpers (120) relativ zu dem ersten Bremskörper (110) umsetzt und der Messaufnehmer (80) einen Messwert erfasst, aus dem eine Regelgröße ermittelt wird, und wobei die Regelgröße mit einer Führungsgröße fortlaufend verglichen wird und anhand des Ergebnisses des Vergleichs die Kraft, mit der der mindestens eine erste Bremskörper (110) und der mindestens eine zweite Bremskörper (120) aneinander gedrückt wird, zu beeinflussen, um die Regelgröße an die Führungsgröße anzugleichen.
15. System nach Anspruch 13 oder Verfahren nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass die Führungsgröße ein gewünschtes Bremsmoment ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Winde, insbesondere eine Freifallwinde mit einer Bremse oder Bremseinrichtung zum Abbremsen der Winde. Die Bremse dient somit vorwiegend als Betriebsbremse, kann aber auch als Haltebremse dienen. Die Winde ist dazu vorbereitet oder ausgestaltet, dass das Bremsmoment der Bremse regelbar ist. Die Winde mit der integrierten Bremse, insbesondere Freifall- oder Betriebsbremse, ist maßgeblich beteiligt an der Freifallgeschwindigkeit bzw. dem akkuraten Abbremsen der Last bzw. zur Vermeidung des Schlappseils. Die Winde kann z. B. eine motorbetreibbare Winde, insbesondere eine Freifallwinde oder eine Rettungsbootwinde sein. Aus der DE 41 34 722 A1 ist eine gattungsgemäße Freifallwinde bekannt, die eine über ein Getriebe motorisch antreibbare Windentrommel aufweist. Das Getriebe weist eine Getriebewelle und eine Lamellenbremse auf, die erste Lamellen und zweite Lamellen umfasst, wobei die zweiten Lamellen verdrehfest mit der Getriebewelle verbunden sind. Die ersten Lamellen sind verdrehfest mit dem Gehäuse verbunden. Im Freifallbetrieb kann durch das Gegeneinanderdrücken der ersten und zweiten Lamellen die Drehung der Windentrommel abgebremst bzw. ein Bremsmoment erzeugt werden. Mit der Bremse kann die sich drehende Windentrommel abgebremst werden bzw. die Windentrommel relativ zu dem Gehäuse drehfest gehalten werden. Die vorgeschlagene Betriebsbremse dient somit auch als Haltebremse. Allgemein besteht bei solchen Freifallwinden das Problem, dass das Bremsmoment, welches durch die Bremse aufgebracht wird, stark von der Art und Abnutzung des Reibbelags, des Reibwertes, der Drehzahlen, der Temperaturen, der Ölviskosität, des hydraulischen Drucks usw. abhängt. Die Steuerung des Bremsmoments erfolgt oftmals durch den Maschinenführer durch Betätigen eines Bremspedals, das mit dem Hydraulikkreislauf gekoppelt ist. Um das gewünschte Bremsmoment einzustellen, ist viel Erfahrung durch den Maschinenführer notwendig. Wird das Bremspedal zu stark betätigt, kann die Winde bzw. die Bremse überlastet werden. Wird das Bremspedal zu schwach betätigt, wird nicht die gewünschte Bremswirkung erzeugt. Die US 2011 / 0 303 493 A1 offenbart eine Bremsmomentsteuerung für eine Bremsvorrichtung eines Aufzugs. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Winde und ein Verfahren anzugeben, welche(s) es erlaubt, die Einstellung eines gewünschten Bremsmoments zu vereinfachen oder zu verbessern. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Die Winde weist einen Messaufnehmer, insbesondere Sensor, Dehnungssensor, Drehmomentsensor oder Kraftsensor, auf, der dazu ausgebildet ist, einen Messwert zu erfassen, aus dem das zwischen der Windentrommel und dem Gehäuse (tatsächlich) wirkende Bremsmoment (Ist-Wert) der Bremse ermittelbar ist. Beispielsweise kann der Messwert ein Drehmoment, eine Kraft, eine Verformung eines Bauteils, eine Induktivität oder ein elektrischer Widerstand sein. Beispielsweise kann die Verformung eines Bauteils, welches in dem Pfad des von der Windentrommel zum Gehäuse verlaufenden Kraft- oder Momentenflusses, der über die Bremse läuft, angeordnet sein. Beispielsweise mittels der Verformung des Bauteils kann der Ist-Wert des Bremsmoments ermittelt werden. Der Messaufnehmer kann für ein widerstandsbasiertes Messverfahren ausgebildet sein. D. h., dass der Messaufnehmer dazu ausgebildet ist, seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden Verformung zu ändern. Beispielsweise kann der Messaufnehmer einen Dehnmessstreifen oder eine Dünnfilmbeschichtung aufweisen, der oder die an einer Oberfläche des Bauteils, dessen Verformung ermittelt werden soll, aufgebracht ist, insbesondere stoffschlüssig aufgebracht ist. Dadurch bewirkt eine Formänderung des Bauteils gleichzeitig eine Formänderung des Dehnmessstreifens oder der Dünnfilmbeschichtung und damit einhergehend eine Änderung des elektrischen Widerstands. Aus der Änderung des elektrischen Widerstands lässt sich das Bremsmoment oder eine Verformung oder eine Kraft ermitteln, wobei sich aus der Verformung oder Kraft wiederum das Bremsmoment ermitteln lässt. Alternativ kann der Messaufnehmer für ein magnetfeldbasiertes Messverfahren ausgebildet sein. D h., dass sich das Magnetfeld des Messaufnehmers in Abhängigkeit des sich verformenden Bauteils ändert. Beispielsweise kann der Messaufnehmer hierzu Spulen aufweisen, deren Lageänderung zueinander eine Änderung des Magnetfelds und somit eine Änderung der Induktivität der Spulen bewirkt. Aus der Änderung der Induktivität lässt sich das Bremsmoment ermitteln oder eine Verformung oder eine Kraft ermitteln, wobei sich aus der Verformung oder Kraft wiederum das Bremsmoment ermitteln lässt. Die Bremse, insbesondere Betriebs- oder Freifallbremse, weist mindestens einen ersten Bremskörper, beispielsweise erste Bremslamellen, und mindestens einen zweiten Bremskörper, beis