EP4003894B1 - Seiltrommelanlage für einen seilkran - Google Patents

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EP4003894B1
EP4003894B1 EP19746457.1A EP19746457A EP4003894B1 EP 4003894 B1 EP4003894 B1 EP 4003894B1 EP 19746457 A EP19746457 A EP 19746457A EP 4003894 B1 EP4003894 B1 EP 4003894B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
auxiliary
rope drum
cable
brake
rope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19746457.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP4003894A1 (de
Inventor
Peter Verwanger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mm Forsttechnik GmbH
Original Assignee
Mm Forsttechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mm Forsttechnik GmbH filed Critical Mm Forsttechnik GmbH
Publication of EP4003894A1 publication Critical patent/EP4003894A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4003894B1 publication Critical patent/EP4003894B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C21/00—Cable cranes, i.e. comprising hoisting devices running on aerial cable-ways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/26—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans having several drums or barrels

Definitions

  • the invention relates to a cable drum system for a cable crane, comprising a bearing, a traction cable drum and an auxiliary cable drum, the traction cable drum comprising a traction cable motor connected to a bearing, and the auxiliary cable drum comprising an auxiliary cable motor which is mounted on the traction cable drum and is designed to generate a torque between the traction cable drum and the auxiliary cable drum.
  • Cable cranes are used in forestry to remove felled trees, parts of trees or other loads from impassable terrain and are operated in different ways.
  • a cable crane is operated in 2-cable operation with only two cables.
  • a suspension cable is tensioned, on which a carriage with rollers is slidably mounted, the carriage driven by gravity driving downhill and being pulled uphill again with a traction cable including a load, for example a felled tree.
  • a traction cable including a load, for example a felled tree.
  • the load is transported to the higher end of the suspension rope and when roping downhill to the lower end of the suspension rope.
  • an auxiliary rope that pulls the carriage to the lower end of the suspension rope is used as the third rope.
  • the auxiliary cable is usually guided from the carriage to the lower end of the support cable and when roping uphill from there via a roller to the higher end of the support cable to the cable device arranged there.
  • the traction cable drum is attached to a mast and is rotated by a traction cable motor.
  • the auxiliary cable drum is attached to the traction cable drum by means of an additional motor, so that the additional motor enables the traction cable drum and the auxiliary cable drum to rotate in relation to each other in 3-cable operation.
  • the AT 403 038 B discloses a rope drum installation according to the preamble of independent claim 1.
  • the cable drum system mentioned according to the prior art can also be used in 2-cable operation.
  • the auxiliary rope is not used here and is completely wound up and fixed on the auxiliary rope drum.
  • the auxiliary cable drum rotates with the main cable drum.
  • the object of the invention is to increase the drive power and traction of the cable drum system.
  • a cable drum system for a cable crane comprising a bearing, a traction cable drum and an auxiliary cable drum
  • the traction cable drum comprising a traction cable motor connected to a bearing
  • the auxiliary cable drum comprising an auxiliary cable motor which is mounted on the traction cable drum and is designed to to transmit a torque between the traction cable drum and the auxiliary cable drum
  • the auxiliary cable drum being rotatably mounted relative to the bearing in a first operating state and being non-rotatably connected to the bearing in a second operating state, so that in the second operating state the traction cable drum can be driven by means of the auxiliary cable motor.
  • the traction and performance of the cable drum system can be increased in 2-cable operation without significant additional costs and with minimal structural changes. Even in 3-cable operation, the pulling force of the traction cable drum can be increased briefly to tear the load loose.
  • the invention offers the possibility of retrofitting existing cable drum systems of the prior art in order to achieve the advantages according to the invention for these cable drum systems as well.
  • the requirements for higher traction and performance were met by more powerful motors or smaller rope drum diameters.
  • the solution according to the invention has the advantage that costs and weight can be saved.
  • the solution according to the invention has the advantage that higher rope speeds can be achieved and less stress is exerted on the ropes.
  • a brake can be used, which is, for example, a permanent part of the cable drum system and can lock and release the auxiliary cable drum in a targeted manner.
  • a support structure can be used to manually lock the auxiliary cable drum.
  • the cable drum system includes a brake that is designed to hold the auxiliary cable drum in the second operating state to lock against storage.
  • the brake is released in the first operating state and the brake is applied in the second operating state.
  • the brake can thus be used to lock the auxiliary rope drum in 2-rope operation in order to increase the pulling force of the main rope drum.
  • the brake on the auxiliary rope drum can also be used in 3-rope operation to temporarily increase the pulling force of the main rope drum.
  • 3-rope operation the auxiliary rope on the carriage pulls against the traction rope. The difference between the forces in the traction cable and in the auxiliary cable acts to pull the carriage to the cable crane system. If the traction force of the traction cable drum needs to be increased, the auxiliary cable is spooled out without winding up the traction cable at the same time. This reduces the pre-tension between the traction and auxiliary cable drums.
  • the auxiliary rope motor can now drive the main rope drum in addition to the main rope motor, which causes a higher rope force in the main rope.
  • the brake can also be used to drag in 3-rope operation without first unwinding the auxiliary rope and relieving the tension in the auxiliary rope. As a result, the rope tension in the auxiliary rope is reduced by braking.
  • the brake is designed for grinding operation.
  • the brake is preferably designed as a disc brake, which comprises a brake caliper and a brake caliper carrier, the brake caliper being designed to lock the auxiliary cable drum and the brake caliper carrier supporting the brake caliper with respect to the bearing.
  • the disc brake has the advantage that it can simply act on one of the cheeks, i.e. discs, of the auxiliary cable drum. In principle, the disc brake could also act at other points on the auxiliary drum, or other types of brakes could be used.
  • the brake acts on a cheek of the auxiliary cable drum facing the bearing. This has the advantage that a lower moment acts on the brake caliper carrier than with Solutions in which the brake acts on a side of the auxiliary cable drum facing away from the bearing.
  • the brake is a hydraulic, pneumatic or electric brake.
  • Such brakes have a short reaction time and can apply the braking force required for the inventive solution.
  • the cable drum system comprises a support structure which can be attached to the auxiliary cable drum and by means of which the auxiliary cable drum can be connected in a rotationally fixed manner with respect to the bearing.
  • the support structure can be attached manually to the auxiliary rope drum when changing from 3-rope operation to 2-rope operation.
  • the support structure comprises one or more ropes, chains and/or rods.
  • the cable drum system is mounted on a mast with its bearing.
  • chains can be attached to the auxiliary cable drum, which are attached to the mast in order to lock the auxiliary cable drum in a rotationally fixed manner relative to the mast and thus also relative to the bearing. The same could be achieved with ropes or sticks.
  • the cable drum system also preferably includes a control unit connected to the traction cable motor and to the auxiliary cable motor, which is designed to control the traction cable motor and the auxiliary cable motor in such a way that the two motors generate the required power in a coordinated manner in order to transmit a predetermined torque to the traction cable drum.
  • the control unit thus enables the auxiliary cable motor to be controlled in a targeted manner in order to support or relieve the traction cable motor.
  • the control unit could also have other operating modes. For example, the auxiliary cable motor could only be switched on when the traction cable motor reaches maximum power.
  • the traction cable drum and the auxiliary cable drum are arranged coaxially, since the technically simplest constructive solutions can be achieved in this way.
  • the cable drum system includes a mast on which the bearing is mounted.
  • the storage could be mounted on a wall or other local facility to achieve the benefits of the invention.
  • figure 1 shows a rope drum installation according to the invention.
  • FIG 1 shows a cable drum system 1 for a cable crane.
  • the cable drum system 1 is usually mounted on a lower part of a mast M of the cable crane.
  • the cable crane and the associated cable drum system 1 are usually used in forestry technology, but can also be used in other areas of application.
  • the cable drum system 1 shown comprises a bearing 2, a traction cable drum 3 and an auxiliary cable drum 4.
  • the bearing 2 is usually mounted in a stationary manner, for example on the lower mast part M mentioned or on another structure of the cable crane system.
  • the bearing 2 therefore creates a relationship between the cable drum system 1 and a fixed assembly position, so that the traction cable drum 3 and the auxiliary cable drum 4 can be rotated with respect to the bearing 2 - with the restrictions explained below.
  • the auxiliary cable drum 4 is in turn arranged such that it can rotate with respect to the traction cable drum 3, as explained in detail below.
  • the traction cable drum 3 is rotatably connected to the bearing 2 and is used to wind up and unwind a traction cable, not shown in any more detail, in a work compartment 5 .
  • the traction cable drum 3 includes a traction cable motor 6.
  • the traction cable motor 6 can be a hydraulic motor or an electric motor, for example.
  • the traction cable drum 3 can have a storage compartment 5 ′, which is located on the traction cable drum 3 next to the work compartment 5 .
  • the traction cable motor 6 is connected to the mast M in a rotationally fixed manner at one end.
  • a bearing plate can be provided as storage 2, which is rigidly connected to the traction cable motor 6 and the mast M, for example, is screwed.
  • the auxiliary cable drum 4 is arranged coaxially with the support cable drum 3 and is rotatably mounted relative to it.
  • the auxiliary cable drum 4 is used to pull an auxiliary cable (not shown) into a work compartment 7 up and down.
  • the auxiliary cable drum 4 can have a storage compartment 7 ′, which is located on the auxiliary cable drum 4 next to the work compartment 7 .
  • the auxiliary cable drum 4 In order to rotate the auxiliary cable drum 4 relative to the traction cable drum 3 , the auxiliary cable drum 4 includes an auxiliary cable motor 9 which is mounted on the traction cable drum 3 .
  • the auxiliary cable motor 9 thus makes it possible to transmit torque between the traction cable drum 3 and the auxiliary cable drum 4 .
  • the auxiliary cable motor 9 can also be a hydraulic motor or an electric motor, for example.
  • the cable drum system 1 is thus constructed in such a way that the traction cable drum 3 is limited on one side by the bearing 2 and on the other side by the auxiliary cable drum 4. Since usually only the bearing 2 is fixed in place, the drive of the traction cable motor 6 not only the traction cable drum 3 is driven, but also the auxiliary cable drum 4 when the auxiliary cable motor 9 is at a standstill. This occurs in cases in which the cable drum system 1 is operated in a so-called 2-rope operation (traction cable and supporting cable independent of the cable drum system 1).
  • the traction cable mounted on the traction cable drum 3 and the auxiliary cable mounted on the auxiliary cable drum 4 are to be pulled at different speeds.
  • both the traction cable motor 6 and the auxiliary cable motor 9 are driven. This is referred to as so-called 3-rope operation (hauling rope, auxiliary rope and carrying rope independent of the rope drum system 1).
  • the pull rope and the auxiliary rope are wound up in opposite directions.
  • the cable drum system 1 shown can be operated in two operating states.
  • the auxiliary cable drum 4 In the first operating state, the auxiliary cable drum 4 is rotatably mounted relative to the bearing 2, as a result of which the aforementioned 2-cable operation or 3-cable operation is essentially achieved.
  • the auxiliary rope drum 4 In the second operating state, however, the auxiliary rope drum 4 is connected to the bearing 2 in a rotationally fixed manner, so that the traction rope drum 3 can be driven by means of the auxiliary rope motor 9 in the second operating state.
  • the second operating state thus enables extended 2-cable operation in that the traction cable drum 3 is driven both by the traction cable motor 6 and by the auxiliary cable motor 9 .
  • This is made possible by the fact that not only the bearing 2 is fixed in place, but also the auxiliary rope drum 4.
  • extended 3-cable operation is made possible in the short term, as explained in more detail below.
  • a brake 10 is used, which is designed as a disc brake in the example shown.
  • the brake 10 in this case comprises a brake caliper 11 and a brake caliper carrier 12.
  • the brake caliper 11 can be designed as is known from other areas in the prior art, for example as a brake caliper in vehicle technology.
  • the brake caliper 11 is designed to lock the auxiliary cable drum 4 and can, for example, act on a cheek W of the auxiliary cable drum 4 facing the traction cable drum 3, as is shown in figure 1 is shown. Alternatively, the brake caliper 11 could also act at another point on the auxiliary cable drum 4, for example on a cheek of the auxiliary cable drum 4 facing away from the traction cable drum 3 or on a cheek that separates the working compartment 7 from the storage compartment 7'.
  • the brake caliper carrier 12 connects the brake caliper 11 rigidly to the bearing 2, but does not have to be mounted directly on it.
  • the bearing 2 is rigidly mounted directly on the mast M and, on the other hand, the brake caliper carrier 12 is also rigidly mounted on the mast M at a different location than the bearing 2 .
  • the bearing 2 is designed as part of the housing of the cable drum system 1, it is advantageous, for example, if the brake caliper carrier 12 is also mounted on the housing and thus on the bearing 2.
  • the brake 10 can, for example, be actuated directly on the cable drum system 1, e.g. by a switch or a manually operated valve. Alternatively or additionally, it could also be provided that the brake 10 is integrated into the control of the cable crane system.
  • the auxiliary cable drum 4 is not only locked in relation to the bearing 2 over a longer period of time in order to enable extended 2-cable operation, but also that short-term support in 3-cable operation is achieved .
  • the short-term support in 3-cable operation can be switched on manually by actuating the brake if a person recognizes the need to switch it on.
  • a control device as described below could also be used, which automatically actuates the brake 10, for example, when load peaks are detected on the traction cable, for example by feedback on the traction cable motor 6.
  • the brake 10 can be a hydraulic, pneumatic or electric brake.
  • a support device (not shown in more detail) can also be provided in order to lock the auxiliary cable drum 4 on the bearing plate 2 .
  • the auxiliary cable drum 4 can be fixed to the mast M with chains, so that the auxiliary cable drum 4 can no longer be rotated relative to the mast M and consequently relative to the bearing 2 .
  • the traction or power of the traction cable motor 6 can then in turn be increased.
  • rods or ropes could also be used to lock the auxiliary rope drum 4 in place.
  • the cable drum system 1 can also include a control device that controls the traction cable motor 6 and the auxiliary cable motor 9 .
  • the control device can be used to control the auxiliary cable motor 9 accordingly when the extended 2-cable operation or the short-term extended 3-cable operation is used with the auxiliary cable drum 4 locked.
  • the activation of the auxiliary cable motor 9 by the control unit can be carried out in various ways.
  • the auxiliary cable motor 9 can only be switched on when the traction cable motor 6 has reached its maximum output.
  • the traction cable motor 6 and the auxiliary cable motor 9 could be controlled in parallel by actuating the traction cable motor 6 and the auxiliary cable motor 9 in such a way that the two motors 6, 9 apply the same power with respect to their maximum output in order to transmit a specific torque to the traction cable drum 3 .
  • the brake 10 can also be operated, i.e. released and applied, by the control unit.
  • the rope drum system 1 can switch fully automatically to the extended 2-rope operation or, for a short time, extended 3-rope operation, in that the control unit applies or releases the brake 10 and also controls the traction rope motor 6 and the auxiliary rope motor 9 depending on the power desired on the traction rope drum 3 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Seiltrommelanlage für einen Seilkran, umfassend eine Lagerung, eine Zugseiltrommel und eine Hilfsseiltrommel, wobei die Zugseiltrommel einen mit einer Lagerung verbundenen Zugseilmotor umfasst, und wobei die Hilfsseiltrommel einen an der Zugseiltrommel gelagerten Hilfsseilmotor umfasst, der dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der Zugseiltrommel und der Hilfsseiltrommel zu übertragen.
  • Seilkräne dienen in der Forstwirtschaft zum Abtransport von gefällten Bäumen, Teilen von Bäumen oder anderen Lasten aus unwegsamen Gelände und werden in unterschiedlichen Betriebsweisen betrieben. In der einfachsten Form wird ein Seilkran im 2-Seilbetrieb mit nur zwei Seilen betrieben. Es wird ein Tragseil gespannt, auf dem ein Laufwagen mit Laufrollen verschiebbar gelagert ist, wobei der Laufwagen durch die Schwerkraft angetrieben bergab fährt und mit einem Zugseil samt Last, beispielsweise einem gefällten Baum, wieder bergauf gezogen wird. Beim Bergaufseilen wird die Last zum höher gelegenen Ende des Tragseils und beim Bergabseilen zum tieferen Ende des Tragseils transportiert. Bei dem 3-Seilbetrieb wird ein den Laufwagen zum tiefer gelegenen Ende des Tragseils ziehendes Hilfsseil als drittes Seil verwendet. Das Hilfsseil wird üblicherweise von dem Laufwagen zum tiefer gelegenen Ende des Tragseils und beim Bergaufseilen von dort über eine Rolle zum höher gelegenen Ende des Tragseils zu dem dort angeordneten Seilgerät geführt.
  • Als Antrieb für das Zugseil und das Hilfsseil im 3-Seilbetrieb ist bekannt, eine Seiltrommelanlage mit einer Zugseiltrommel und einer Rückholseiltrommel, d.h. Hilfsseiltrommel, vorzusehen, wie es beispielsweise in der AT 403 038 B beschrieben ist.
  • Bei dieser Seiltrommelanlage ist die Zugseiltrommel an einem Mast angebracht und wird mit einem Zugseilmotor in Rotation gebracht. Die Hilfsseiltrommel ist mittels eines weiteren Motors an der Zugseiltrommel angebracht, sodass der weitere Motor ein gegenseitiges Verdrehen der Zugseiltrommel und der Hilfsseiltrommel im 3-Seilbetrieb ermöglicht. Die AT 403 038 B offenbart eine Seiltrommelanlage gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Die genannte Seiltrommelanlage gemäß dem Stand der Technik kann auch im 2-Seilbetrieb eingesetzt werden. Das Hilfsseil ist hierbei jedoch nicht im Einsatz und zur Gänze auf der Hilfsseiltrommel aufgespult und fixiert. Die Hilfsseiltrommel dreht sich mit der Zugseiltrommel mit.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Antriebsleistung und Zugkraft der Seiltrommelanlage zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Seiltrommelanlage für einen Seilkran, umfassend eine Lagerung, eine Zugseiltrommel und eine Hilfsseiltrommel, wobei die Zugseiltrommel einen mit einer Lagerung verbundenen Zugseilmotor umfasst und die Hilfsseiltrommel einen an der Zugseiltrommel gelagerten Hilfsseilmotor umfasst, der dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der Zugseiltrommel und der Hilfsseiltrommel zu übertragen, wobei die Hilfsseiltrommel in einem ersten Betriebszustand gegenüber der Lagerung drehbar gelagert in einem zweiten Betriebszustand drehfest mit der Lagerung verbunden ist, sodass im zweiten Betriebszustand die Zugseiltrommel mittels des Hilfsseilmotors antreibbar ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung kann im 2-Seilbetrieb die Zugkraft und Leistung der Seiltrommelanlage ohne wesentliche Mehrkosten und mit minimalen konstruktiven Änderungen erhöht werden. Selbst im 3-Seilbetrieb kann kurzfristig zum Losreißen der Last die Zugkraft der Zugseiltrommel erhöht werden. Überdies bietet die Erfindung die Möglichkeit, bereits bestehende Seiltrommelsysteme des Standes der Technik nachzurüsten, um auch für diese Seiltrommelanlagen die erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen.
  • Konventionell wurden die Anforderungen nach höherer Zugkraft und Leistung durch stärkere Motoren oder kleinere Seiltrommeldurchmesser gelöst. Gegenüber dem Einsatz von stärkeren Motoren zur Erhöhung der Antriebsleistung der Zugseiltrommel hat die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass Kosten und Gewicht eingespart werden können. Gegenüber dem Einsatz von kleineren Seiltrommeldurchmessern hat die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass größere Seilgeschwindigkeiten erzielt werden können und eine geringere Belastung auf die Seile ausgeübt wird.
  • Das drehfeste Arretieren der Hilfsseiltrommel gegenüber der Lagerung kann erfindungsgemäß durch zwei Ausführungsformen erzielt werden. Einerseits kann eine Bremse eingesetzt werden, die beispielsweise ein permanenter Bestandteil der Seiltrommelanlage ist und die Hilfsseiltrommel gezielt arretieren und wieder freigeben kann. Andererseits kann eine Stützkonstruktion eingesetzt werden, um die Hilfsseiltrommel manuell zu arretieren.
  • Gemäß der erstgenannten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Seiltrommelanlage dabei eine Bremse, die dazu ausgebildet ist, die Hilfsseiltrommel im zweiten Betriebszustand gegenüber der Lagerung zu arretieren. Im ersten Betriebszustand ist die Bremse gelöst und im zweiten Betriebszustand ist die Bremse angezogen. Die Bremse kann somit dazu eingesetzt werden, um die Hilfsseiltrommel im 2-Seilbetrieb zu arretieren, um damit die Zugkraft der Zugseiltrommel zu erhöhen.
  • Die Bremse an der Hilfsseiltrommel kann jedoch auch im 3-Seilbetrieb zur kurzfristigen Verstärkung der Zugkraft der Zugseiltrommel eingesetzt werden. Im 3-Seilbetrieb zieht das Hilfsseil am Laufwagen gegen das Zugseil. Für den Zuzug des Laufwagens zur Seilkrananlage wirkt damit die Differenz zwischen den Kräften im Zugseil und im Hilfsseil. Bei Bedarf der Zugkraftverstärkung der Zugseiltrommel wird dafür das Hilfsseil ausgespult, ohne gleichzeitig das Zugseil aufzuspulen. Dadurch wird die Vorspannung zwischen Zug- und Hilfsseiltrommel abgebaut. Durch Fixierung der Hilfsseiltrommel mit der Bremse kann nun der Hilfsseilmotor zusätzlich zum Zugseilmotor die Zugseiltrommel antreiben, was eine höhere Seilkraft im Zugseil bewirkt. Dadurch wird auch das Hilfsseil wieder sukzessive gespannt. Sobald das Hilfsseil wieder gespannt ist, wird die Bremse wieder gelöst, damit das Hilfsseil weiter ausgespult werden kann. Damit steht für eine kurze Distanz von einigen Metern auch im 3-Seilbetrieb eine deutlich höhere Kraft in der Zugseilwinde für den Zuzug zur Verfügung, was vor allem das Losreißen von Lasten erleichtert. Bei Bedarf kann dieser Vorgang mehrmals wiederholt werden, falls die erhöhte Zugkraft über eine längere Strecke erforderlich wäre.
  • Zur Erhöhung der Zuzugskraft kann im 3-Seilbetrieb die Bremse auch schleifend eingesetzt werden, ohne zuvor das Hilfsseil abzuspulen und die Spannung im Hilfsseil zu entlasten. Dadurch wird die Seilspannung im Hilfsseil durch die Bremsung reduziert. Die Bremse ist dafür für den schleifenden Betrieb ausgebildet.
  • Bevorzugt ist weiters die Bremse als Scheibenbremse ausgebildet, welche einen Bremssattel und einen Bremssattelträger umfasst, wobei der Bremssattel dazu ausgebildet ist, die Hilfsseiltrommel zu arretieren und der Bremssattelträger den Bremssattel gegenüber der Lagerung abstützt. Die Scheibenbremse hat den Vorteil, dass sie einfach an einer der Wangen, d.h. Scheiben, der Hilfsseiltrommel angreifen kann. Grundsätzlich könnte die Scheibenbremse auch an anderen Stellen der Hilfstrommel angreifen oder es könnten andere Arten von Bremsen eingesetzt werden.
  • Insbesondere wenn die Bremse als Scheibenbremse ausgebildet ist, wird bevorzugt, wenn die Bremse an einer der Lagerung zugewandten Wange der Hilfsseiltrommel angreift. Dies hat den Vorteil, dass ein geringeres Moment auf den Bremssattelträger wirkt als bei Lösungen, bei denen die Bremse an einer der Lagerung abgewandten Wange der Hilfsseiltrommel angreift.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Bremse eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Bremse ist. Derartige Bremsen haben eine kurze Reaktionszeit und können die für die erfinderische Lösung erforderliche Bremskraft aufbringen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst die Seiltrommelanlage eine an der Hilfsseiltrommel anbringbare Stützkonstruktion, mittels welcher die Hilfsseiltrommel drehfest gegenüber der Lagerung verbindbar ist. Die Stützkonstruktion kann beispielsweise manuell an der Hilfsseiltrommel festgemacht werden, wenn vom 3-Seilbetrieb in den 2-Seilbetrieb gewechselt wird. Bei dieser Ausführungsvariante ist ein kurzfristiges Arretieren der Hilfsseiltrommel im 3-Seilbetrieb in der Regel jedoch nicht möglich, da das Befestigen der Stützkonstruktion für diesen Einsatzzweck üblicherweise zu lange dauert.
  • In der genannten Ausführungsform ist bevorzugt, wenn die Stützkonstruktion ein oder mehrere Seile, Ketten und/oder Stäbe umfasst. Beispielsweise ist die Seiltrommelanlage mit ihrer Lagerung an einem Mast montiert. In diesem Fall können Ketten an der Hilfsseiltrommel angebracht werden, die am Mast angeschlagen werden, um die Hilfsseiltrommel gegenüber dem Mast und somit auch gegenüber der Lagerung drehfest zu arretieren. Selbiges könnte auch mit Seilen oder Stäben erzielt werden.
  • Weiters bevorzugt umfasst die Seiltrommelanlage eine an den Zugseilmotor und an den Hilfsseilmotor angeschlossene Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, den Zugseilmotor und den Hilfsseilmotor derart anzusteuern, dass die beiden Motoren abgestimmt die erforderliche Leistung aufbringen, um ein vorbestimmtes Drehmoment auf die Zugseiltrommel zu übertragen. Die Steuereinheit ermöglicht somit, dass der Hilfsseilmotor gezielt angesteuert werden kann, um den Zugseilmotor zu unterstützen bzw. zu entlasten. Die Steuereinheit könnte je nach Wahl auch andere Betriebsmodi aufweisen. Beispielsweise könnte der Hilfsseilmotor erst zugeschalten werden, wenn der Zugseilmotor eine maximale Leistung erreicht.
  • In allen genannten Ausführungsformen ist bevorzugt, wenn die Zugseiltrommel und die Hilfsseiltrommel koaxial angeordnet sind, da hierdurch die technisch einfachsten konstruktiven Lösungen erzielt werden können.
  • Vorteilhaft ist ferner, wenn die Seiltrommelanlage einen Mast umfasst, an dem die Lagerung montiert ist. Alternativ könnte die Lagerung auch an einer Wand oder anderen lokalen Einrichtung montiert sein, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen.
  • Vorteilhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Figur 1 zeigt eine Seiltrommelanlage gemäß der Erfindung.
  • Figur 1 zeigt eine Seiltrommelanlage 1 für einen Seilkran. Die Seiltrommelanlage 1 wird üblicherweise an einem Unterteil eines Mastes M des Seilkranes montiert. Der Seilkran und die zugehörige Seiltrommelanlage 1 werden üblicherweise in der Forsttechnik verwendet, können aber auch in anderen Einsatzgebieten verwendet werden.
  • Die dargestellte Seiltrommelanlage 1 umfasst eine Lagerung 2, eine Zugseiltrommel 3 und eine Hilfsseiltrommel 4. Die Lagerung 2 ist üblicherweise ortsfest montiert, beispielsweise am genannten Mastunterteil M oder an einer anderen Struktur der Seilkrananlage. Die Lagerung 2 schafft daher einen Bezug der Seiltrommelanlage 1 zu einer ortsfesten Montageposition, sodass die Zugseiltrommel 3 und die Hilfsseiltrommel 4 - mit den unten erläuterten Einschränkungen - bezüglich der Lagerung 2 verdreht werden können. Die Hilfsseiltrommel 4 ist wiederum verdrehbar bezüglich der Zugseiltrommel 3 angeordnet, wie im Folgenden im Detail erläutert.
  • Die Zugseiltrommel 3 ist drehbar mit der Lagerung 2 verbunden und dient dazu, ein nicht weiter dargestelltes Zugseil in einem Arbeitsfach 5 auf- und abzuspulen. Zum Antrieb der Zugseiltrommel 3 gegenüber der Lagerung 2 umfasst die Zugseiltrommel 3 einen Zugseilmotor 6. Der Zugseilmotor 6 kann beispielsweise ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor sein. Weiters kann die Zugseiltrommel 3 ein Vorratsfach 5' aufweisen, welches sich auf der Zugseiltrommel 3 neben dem Arbeitsfach 5 befindet.
  • Um ein Drehmoment auf die Zugseiltrommel 3 übertragen zu können, ist der Zugseilmotor 6 an einem Ende drehfest mit dem Mast M verbunden. Wie im in Figur 1 gezeigten Beispiel kann beispielsweise eine Lagerplatte als Lagerung 2 vorgesehen werden, die starr mit dem Zugseilmotor 6 und dem Mast M verbunden ist, beispielsweise angeschraubt ist.
  • Die Hilfsseiltrommel 4 ist koaxial zur Tragseiltrommel 3 angeordnet und gegenüber dieser drehbar gelagert. Die Hilfsseiltrommel 4 dient dazu, ein nicht weiter dargestelltes Hilfsseil in einem Arbeitsfach 7 auf- und abzuspulen. Weiters kann die Hilfsseiltrommel 4 ein Vorratsfach 7' aufweisen, welches sich auf der Hilfsseiltrommel 4 neben dem Arbeitsfach 7 befindet.
  • Um die Hilfsseiltrommel 4 gegenüber der Zugseiltrommel 3 zu verdrehen, umfasst die Hilfsseiltrommel 4 einen Hilfsseilmotor 9, der an der Zugseiltrommel 3 gelagert ist. Der Hilfsseilmotor 9 ermöglicht es damit, ein Drehmoment zwischen der Zugseiltrommel 3 und der Hilfsseiltrommel 4 zu übertragen. Auch der Hilfsseilmotor 9 kann beispielsweise ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor sein.
  • Die Seiltrommelanlage 1 ist somit derart aufgebaut, dass die Zugseiltrommel 3 auf einer Seite von der Lagerung 2 begrenzt ist und auf der anderen Seite von der Hilfsseiltrommel 4. Da in der Regel nur die Lagerung 2 ortsfest montiert ist, wird durch den Antrieb des Zugseilmotors 6 nicht nur die Zugseiltrommel 3 angetrieben, sondern bei einem Stillstand des Hilfsseilmotors 9 auch die Hilfsseiltrommel 4. Dies tritt in Fällen auf, in denen die Seiltrommelanlage 1 in einem sogenannten 2-Seilbetrieb (Zugseil und von der Seiltrommelanlage 1 unabhängiges Tragseil) betrieben wird.
  • In anderen Fällen sollen das auf der Zugseiltrommel 3 gelagerte Zugseil und das auf der Hilfsseiltrommel 4 gelagerte Hilfsseil mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gezogen werden. Dazu wird sowohl der Zugseilmotor 6 als auch der Hilfsseilmotor 9 angetrieben. Dies wird als sogenannter 3-Seilbetrieb (Zugseil, Hilfsseil und von der Seiltrommelanlage 1 unabhängiges Tragseil) bezeichnet. Das Zugseil und das Hilfsseil sind dabei gegensinnig aufgespult.
  • Erfindungsgemäß kann die gezeigte Seiltrommelanlage 1 in zwei Betriebszuständen betrieben werden. Im ersten Betriebszustand ist die Hilfsseiltrommel 4 gegenüber der Lagerung 2 drehbar gelagert, wodurch im Wesentlichen der genannte 2-Seilbetrieb bzw. der 3-Seilbetrieb erzielt wird. Im zweiten Betriebszustand ist die Hilfsseiltrommel 4 jedoch drehfest mit der Lagerung 2 verbunden, sodass im zweiten Betriebszustand die Zugseiltrommel 3 mittels des Hilfsseilmotors 9 antreibbar ist.
  • Der zweite Betriebszustand ermöglicht somit einen erweiterten 2-Seilbetrieb, indem die Zugseiltrommel 3 sowohl vom Zugseilmotor 6 als auch vom Hilfsseilmotor 9 angetrieben wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass nun nicht nur die Lagerung 2 ortsfest montiert ist, sondern auch die Hilfsseiltrommel 4. Weiters wird kurzfristig ein erweiterter 3-Seilbetrieb ermöglicht, wie unten näher erläutert.
  • Um die Hilfsseiltrommel 4 drehfest gegenüber der Lagerung 2 zu arretieren, wird gemäß Figur 1 eine Bremse 10 eingesetzt, die im dargestellten Beispiel als Scheibenbremse ausgebildet ist. Die Bremse 10 umfasst hierbei einen Bremssattel 11 und einen Bremssattelträger 12. Der Bremssattel 11 kann wie im Stand der Technik aus anderen Gebieten bekannt ausgebildet sein, beispielsweise als Bremssattel der Fahrzeugtechnik.
  • Der Bremssattel 11 ist dazu ausgebildet, die Hilfsseiltrommel 4 zu arretieren und kann dazu beispielsweise an einer der Zugseiltrommel 3 zugewandten Wange W der Hilfsseiltrommel 4 angreifen, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Alternativ könnte der Bremssattel 11 auch an einer anderen Stelle der Hilfsseiltrommel 4 angreifen, beispielsweise an einer der Zugseiltrommel 3 abgewandten Wange der Hilfsseiltrommel 4 oder an einer Wange, die das Arbeitsfach 7 vom Vorratsfach 7' trennt.
  • Der Bremssattelträger 12 verbindet den Bremssattel 11 starr mit der Lagerung 2, muss jedoch nicht unmittelbar an dieser montiert sein. Beispielsweise ist es möglich, dass einerseits die Lagerung 2 direkt starr am Masten M montiert ist und andererseits auch der Bremssattelträger 12 starr an einer anderen Stelle als die Lagerung 2 am Masten M montiert ist. Wenn die Lagerung 2 als Teil des Gehäuses der Seiltrommelanlage 1 ausgebildet ist, ist es beispielsweise von Vorteil, wenn auch der Bremssattelträger 12 am Gehäuse und somit an der Lagerung 2 montiert ist.
  • Die Bremse 10 kann beispielsweise direkt an der Seiltrommelanlage 1, z.B. durch einen Schalter oder ein manuell zu betätigendes Ventil, betätigt werden. Alternativ oder zusätzlich könnte auch vorgesehen werden, dass die Bremse 10 in die Steuerung der Seilkrananlage eingebunden ist.
  • Durch die einfache Bedienbarkeit der Bremse 10 kann vorgesehen werden, dass die Hilfsseiltrommel 4 nicht nur über einen längeren Zeitraum gegenüber der Lagerung 2 arretiert wird, um den erweiterten 2-Seilbetrieb zu ermöglichen, sondern auch, dass eine kurzfristige Unterstützung im 3-Seilbetrieb erzielt wird. Die kurzfristige Unterstützung im 3-Seilbetrieb kann einerseits manuell durch Betätigen der Bremse zugeschalten werden, wenn der Bedarf der Zuschaltung von einer Person erkannt wird. Andererseits könnte auch eine Steuervorrichtung wie unten beschrieben eingesetzt werden, die die Bremse 10 beispielsweise automatisch betätigt, wenn Lastspitzen am Zugseil detektiert werden, beispielsweise durch eine Rückkopplung am Zugseilmotor 6.
  • Anstelle von Scheibenbremsen können auch andere Arten von Bremsen eingesetzt werden, die dazu in der Lage sind, die Hilfsseiltrommel 4 gegenüber der Lagerung 2 zu arretieren. Weiters könnten auch mehr als eine Bremse 10 eingesetzt werden. Unabhängig davon, ob die Bremse 10 als Scheibenbremse oder als andere Bremse eingesetzt wird, kann die Bremse 10 eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Bremse sein.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Ausführungsform mit Bremse 10 kann auch eine nicht weiter dargestellte Stützvorrichtung vorgesehen werden, um die Hilfsseiltrommel 4 an der Lagerplatte 2 zu arretieren. Beispielsweise kann die Hilfsseiltrommel 4 mit Ketten am Mast M fixiert werden, sodass die Hilfsseiltrommel 4 nicht mehr gegenüber dem Mast M bzw. folglich gegenüber der Lagerung 2 verdrehbar ist. Durch Betätigung des Hilfsseilmotors 9 kann dann wiederum die Zugkraft bzw. Leistung des Zugseilmotors 6 erhöht werden. Anstelle der Ketten oder zusätzlich dazu könnten auch Stäbe oder Seile verwendet werden, um die Hilfsseiltrommel 4 zu arretieren.
  • Wie oben bereits erwähnt kann die Seiltrommelanlage 1 auch eine Steuereinrichtung umfassen, die den Zugseilmotor 6 und den Hilfsseilmotor 9 steuert. Die Steuereinrichtung kann hierbei dazu dienen, den Hilfsseilmotor 9 entsprechend anzusteuern, wenn der erweiterte 2-Seilbetrieb oder der kurzfristig erweiterte 3-Seilbetrieb jeweils mit arretierter Hilfsseiltrommel 4 eingesetzt wird.
  • Die Ansteuerung des Hilfsseilmotors 9 durch die Steuereinheit kann hierbei auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Zum Beispiel kann der Hilfsseilmotor 9 erst zugeschalten werden, wenn der Zugseilmotor 6 seine maximale Leistung erreicht. Alternativ könnten der Zugseilmotor 6 und der Hilfsseilmotor 9 gleichlaufend angesteuert werden, indem der Zugseilmotor 6 und der Hilfsseilmotor 9 derart angesteuert werden, dass die beiden Motoren 6, 9 eine gleichgroße Leistung bezüglich ihrer Maximalleistung aufbringen, um ein bestimmtes Drehmoment auf die Zugseiltrommel 3 zu übertragen.
  • Wie bereits erwähnt kann auch die Bremse 10 von der Steuereinheit bedient, d.h. gelöst und angezogen, werden. Dadurch kann die Seiltrommelanlage 1 vollautomatisch in den erweiterten 2-Seilbetrieb bzw. kurzfristig erweiterten 3-Seilbetrieb wechseln, indem die Steuereinheit die Bremse 10 anzieht bzw. löst und auch den Zugseilmotor 6 und den Hilfsseilmotor 9 in Abhängigkeit der an der Zugseiltrommel 3 gewünschten Leistung ansteuert.

Claims (10)

  1. Seiltrommelanlage (1) für einen Seilkran, umfassend eine Lagerung (2), eine Zugseiltrommel (3) und eine Hilfsseiltrommel (4), wobei die Zugseiltrommel (3) einen mit einer Lagerung (2) verbundenen Zugseilmotor (6) umfasst und die Hilfsseiltrommel (4) einen an der Zugseiltrommel (3) gelagerten Hilfsseilmotor (9) umfasst, der dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der Zugseiltrommel (3) und der Hilfsseiltrommel (4) zu übertragen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hilfsseiltrommel (4) in einem ersten Betriebszustand gegenüber der Lagerung (2) drehbar gelagert und in einem zweiten Betriebszustand drehfest mit der Lagerung (2) verbunden ist, sodass im zweiten Betriebszustand die Zugseiltrommel (3) mittels des Hilfsseilmotors (9) antreibbar ist.
  2. Seiltrommelanlage (1) nach Anspruch 1, umfassend eine Bremse (10), die dazu ausgebildet ist, die Hilfsseiltrommel (4) im zweiten Betriebszustand gegenüber der Lagerung (2) zu arretieren oder zu bremsen.
  3. Seiltrommelanlage (1) nach Anspruch 2, wobei die Bremse (10) als Scheibenbremse ausgebildet ist, welche einen Bremssattel (11) und einen Bremssattelträger (12) umfasst, wobei der Bremssattel (11) dazu ausgebildet ist, die Hilfsseiltrommel (4) zu arretieren und der Bremssattelträger (12) den Bremssattel (11) gegenüber der Lagerung (2) abstützt.
  4. Seiltrommelanlage (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bremse (10) an einer der Zugseiltrommel (3) zugewandten Wange (W) der Hilfsseiltrommel (4) angreift.
  5. Seiltrommelanlage (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Bremse (10) eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Bremse ist.
  6. Seiltrommelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine an der Hilfsseiltrommel (4) anbringbare Stützkonstruktion, mittels welcher die Hilfsseiltrommel (4) drehfest gegenüber der Lagerung (2) verbindbar ist.
  7. Seiltrommelanlage (1) nach Anspruch 6, wobei die Stützkonstruktion ein oder mehrere Seile, Ketten und/oder Stäbe umfasst.
  8. Seiltrommelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend eine an den Zugseilmotor (6) und an den Hilfsseilmotor (9) angeschlossene Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, den Zugseilmotor (6) und den Hilfsseilmotor (9) derart anzusteuern, dass die beiden Motoren (6, 9) eine gleichgroße Leistung bezüglich ihrer Maximalleistung aufbringen, um ein vorbestimmtes Drehmoment auf die Zugseiltrommel (3) zu übertragen.
  9. Seiltrommelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zugseiltrommel (3) und die Hilfsseiltrommel (4) koaxial angeordnet sind.
  10. Seiltrommelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend einen Mast (M), an dem die Lagerung (2) montiert ist.
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